第二章：Docker 基础概念

Docker 的基本概念是理解和有效使用 Docker 的关键。本章将深入探讨 Docker 的基本架构、镜像和容器等核心概念。通过学习这些内容，读者将能够更好地理解 Docker 的工作原理，并为后续的高级应用打下坚实的基础。

1. Docker 的基本架构

Docker 的架构由多个组件组成，其中最核心的组件包括 Docker 引擎、Docker 镜像、Docker 容器和 Docker 仓库。我们将逐一介绍这些组件的功能和作用。

Docker 引擎

Docker 引擎是 Docker 的核心组件，它负责构建、运行和管理容器。Docker 引擎主要由以下几个部分组成：

守护进程（Daemon）：负责管理容器的生命周期，包括创建、启动和停止容器。
API 接口：提供与 Docker 守护进程通信的接口，支持 HTTP REST API。
客户端（Client）：提供与用户交互的命令行工具（CLI），通过 API 与守护进程通信。

以下是 Docker 引擎的基本架构示意图：

Docker 镜像

Docker 镜像是运行容器的模板。每个镜像包含了应用程序及其运行环境，镜像是只读的，可以通过层次结构进行扩展和管理。

Docker 容器

Docker 容器是镜像的运行实例。容器是轻量级的、独立且可移植的，容器之间彼此隔离，它们共享主机的内核。

Docker 仓库

Docker 仓库用于存储和分发镜像。Docker 官方提供了公共仓库 Docker Hub，用户也可以搭建私有仓库。

2. Docker 镜像

Docker 镜像是构建和运行容器的基础。本节将详细介绍镜像的构成、获取与管理以及创建自定义镜像的过程。

镜像的构成与层次

Docker 镜像由多个只读层组成，每一层都基于上一层进行构建。镜像层的这种结构使得镜像的构建和传输更加高效。以下是镜像层次结构的示意图：

获取与管理镜像

Docker 提供了一系列命令用于获取和管理镜像：

获取镜像：使用 docker pull 命令从仓库拉取镜像。例如，拉取官方的 Ubuntu 镜像：

docker pull ubuntu:latest

查看镜像：使用 docker images 命令查看本地的所有镜像：

docker images

删除镜像：使用 docker rmi 命令删除镜像：

docker rmi ubuntu:latest

创建自定义镜像

通过编写 Dockerfile，可以自定义构建镜像。以下是一个简单的 Dockerfile 示例：

# 使用官方的 Node.js 镜像作为基础镜像
FROM node:14

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制应用程序的依赖文件
COPY package.json /app

# 安装依赖
RUN npm install

# 复制应用程序的源代码
COPY . /app

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动应用程序
CMD ["node", "index.js"]

构建自定义镜像：

docker build -t my-node-app .

3. Docker 容器

Docker 容器是基于镜像创建的运行实例。本节将介绍容器的生命周期、启动与停止容器、以及容器的网络与存储。

容器的生命周期

容器的生命周期包括创建、启动、停止、重启和删除。以下是容器生命周期的示意图：

启动与停止容器

使用以下命令启动和停止容器：

启动容器：使用 docker run 命令启动容器。例如，启动一个基于 Ubuntu 镜像的容器：

docker run -it ubuntu:latest

其中，-it 选项用于交互式终端。

停止容器：使用 docker stop 命令停止容器。首先需要获取容器 ID 或名称：

docker ps

然后停止容器：

docker stop <container_id_or_name>

容器的网络与存储

容器的网络配置和数据管理是确保容器化应用正常运行的重要部分。

网络配置：Docker 提供了多种网络模式，包括 bridge、host 和 overlay 等。可以使用 docker network 命令管理网络。

docker network create my-bridge-network

存储管理：Docker 提供了数据卷和绑定挂载两种方式管理数据。数据卷用于持久化数据，绑定挂载用于共享主机文件系统。以下是创建和挂载数据卷的示例：

docker volume create my-volume
docker run -v my-volume:/data ubuntu

接下来，我们将深入探索 Docker 的命令详解。