Docker镜像与容器管理

前置知识

在开始本教程之前，建议您具备以下基础知识：

• Docker基础概念
• Linux基本命令
• Dockerfile语法基础

Docker镜像详解

什么是Docker镜像？

Docker镜像是一个只读的模板，包含了运行应用程序所需的所有文件和配置。镜像具有以下特点：

• 分层结构：每一层都是只读的，可以被多个容器共享
• 增量更新：只需要更新变化的层，提高效率
• 缓存机制：构建时可以复用已有的层

镜像的组成

graph TB
    A[基础镜像层] --> B[应用代码层]
    B --> C[依赖库层]
    C --> D[配置层]
    D --> E[启动命令层]

镜像管理实战

1. 镜像的获取与删除

# 搜索镜像
docker search mysql

# 拉取指定版本
docker pull mysql:8.0

# 查看镜像详情
docker inspect mysql:8.0

# 删除镜像
docker rmi mysql:8.0

# 强制删除
docker rmi -f mysql:8.0

2. 镜像的导入导出

# 导出镜像
docker save mysql:8.0 > mysql.tar

# 导入镜像
docker load < mysql.tar

# 标记镜像
docker tag mysql:8.0 my-mysql:latest

3. 构建自定义镜像

基础Dockerfile

# 使用多阶段构建
FROM maven:3.8.4-openjdk-11 AS builder
WORKDIR /app
COPY pom.xml .
COPY src ./src
RUN mvn clean package

FROM openjdk:11-jre-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/target/*.jar app.jar
EXPOSE 8080
CMD ["java", "-jar", "app.jar"]

构建命令

# 基本构建
docker build -t myapp:1.0 .

# 使用缓存构建
docker build --cache-from myapp:1.0 -t myapp:1.1 .

# 不使用缓存构建
docker build --no-cache -t myapp:1.0 .

容器生命周期管理

1. 容器的创建与运行

# 创建容器
docker create --name myapp -p 8080:8080 myapp:1.0

# 运行容器
docker run -d \
  --name myapp \
  -p 8080:8080 \
  -v /data:/app/data \
  -e SPRING_PROFILES_ACTIVE=prod \
  myapp:1.0

# 启动已有容器
docker start myapp

2. 容器状态管理

# 暂停容器
docker pause myapp

# 恢复容器
docker unpause myapp

# 重启容器
docker restart myapp

# 停止容器
docker stop myapp

3. 容器资源管理

# 查看容器资源使用情况
docker stats myapp

# 更新容器资源限制
docker update \
  --cpus 2 \
  --memory 2G \
  myapp

# 查看容器进程
docker top myapp

数据管理

1. 数据卷（Volumes）

# 创建数据卷
docker volume create mydata

# 使用数据卷
docker run -d \
  --name mysql \
  -v mydata:/var/lib/mysql \
  mysql:8.0

# 备份数据卷
docker run --rm \
  -v mydata:/source \
  -v $(pwd):/backup \
  alpine tar cvf /backup/backup.tar /source

2. 绑定挂载（Bind Mounts）

# 挂载本地目录
docker run -d \
  --name nginx \
  -v /local/path:/usr/share/nginx/html \
  nginx

网络管理

1. 网络类型

• bridge：默认网络，容器间可以通信
• host：共享主机网络
• none：无网络
• overlay：跨主机网络

2. 网络操作

# 创建网络
docker network create mynet

# 连接容器到网络
docker network connect mynet myapp

# 断开网络连接
docker network disconnect mynet myapp

# 查看网络详情
docker network inspect mynet

监控与日志

1. 容器日志

# 查看实时日志
docker logs -f myapp

# 查看最近的100行日志
docker logs --tail 100 myapp

# 查看特定时间段的日志
docker logs --since 2023-01-01T00:00:00 myapp

2. 容器监控

# 查看容器详细信息
docker inspect myapp

# 查看容器端口映射
docker port myapp

# 查看容器变更
docker diff myapp

最佳实践

注意事项

1. 镜像管理

   • 使用具体的标签而不是latest
   • 定期清理未使用的镜像
   • 使用多阶段构建减小镜像大小

2. 容器管理

   • 设置资源限制
   • 使用健康检查
   • 合理设置重启策略

3. 数据管理

   • 使用数据卷而不是绑定挂载
   • 定期备份重要数据
   • 注意数据权限设置

性能优化

1. 镜像优化

   • 合并RUN命令
   • 使用.dockerignore
   • 选择合适的基础镜像

2. 容器优化

   • 合理分配资源
   • 使用数据卷
   • 优化网络配置

常见问题

1. 容器日志占用空间过大？

解决方案：

1. 配置日志轮转
2. 使用外部日志收集系统
3. 定期清理日志
4. 限制日志大小

2. 容器启动很慢？

排查步骤：

1. 检查镜像大小
2. 查看启动命令
3. 检查资源限制
4. 优化应用配置
5. 使用性能分析工具

3. 数据卷权限问题？

解决方案：

1. 检查用户映射
2. 调整文件权限
3. 使用正确的挂载选项
4. 设置适当的SELinux上下文

总结

本教程详细介绍了Docker镜像和容器的管理，包括：

1. ✅ 镜像管理：构建、获取、导入导出
2. ✅ 容器生命周期：创建、运行、状态管理
3. ✅ 数据管理：数据卷、绑定挂载
4. ✅ 网络配置：网络类型、连接管理
5. ✅ 监控日志：日志查看、容器监控

下一步学习

• 学习Dockerfile的高级特性
• 探索Docker Compose的使用
• 了解Docker网络的高级配置
• 实践容器编排和集群管理