写给前端工程师的Docker入门

为什么我们要用 docker ?

过去的我们，当业务发展需要部署新的应用时，DevOps 小伙伴通常会去买一台服务器，但是却不知道这个新应用具体需要多高的配置，往往都会造成资源浪费。

当虚拟机出现后，它可以让我们在一台服务器上运行多个应用，但是却有一个缺陷。每个 VM 需要运行一整个的操作系统。每个 OS 又需要 CPU、RAM 等等，需要打补丁、安装证书，这些反过来又增加了成本和弹性。

Google 在很久之前就开始使用容器模型来解决 VM 模式的弊端。简单来说容器模型允许我们在同一台主机上运行多个容器，而且共用主机的 CPU、RAM 等资源。

那么它对开发者来说意味着是么呢？

它可以保证对所有的开发者和服务器来说，我们的工作环境都是一致的。比如： 生产环境、仿真环境、测试环境。

任何人都可以分分钟配置好项目，无需乱搞配置、安装库和设置依赖。

简单来说，docker 是一个平台，它允许我们使用容器来开发、部署、运行应用程序。

让我们退一步来看，容器系统在物理上是什么样子的，以及与 VM 有什么区别。

可以看出来，宿主机的资源在容器化的使用后是共享的，但是在 VM 中却被分割开了。

接下来，我们来深入一些。

如何使用 docker ?

为此我们需要先熟悉一些术语。

Docker image: 它是一个可执行文件，包含了运行一个应用程序的操作系统配置和所有的库。它有多个层叠在一起，并表示为单个对象。docker image 是通过 docker file 来创建的，我们稍后再讲。

Docker Container: 它是 docker image 的一个运行实例。同一个 docker image 可以有多个运行的 container。

容器化 Node.js 应用

我们来尝试容器化一个简单的 node.js 应用，然后创建一个 image：

你的 Node.js 应用

先创建一个 my-node-app 文件夹，

1. mkdir my-node-app  
2. cd my-node-app 

然后创建一个 index.js 来启动一个 node server:

1. // 我们用 require 引入 express  
2. var express = require('express')  
3. var app = express()  
4. // 对根 URL 做一个响应  
5. app.get('/', function (req, res) {    
6.  res.send('Hello World!')   
7. })  
8. // 让服务器监听 8081 端口  
9. app.listen(8081, function () {    
10.   console.log('app listening on port 8081!')  
11. }) 

然后我们创建一个 package.json 文件，可以通过 npm init -y 来快速生成：

1. {  
2.    "name": "helloworld",    
3.    "version": "1.0.0",    
4.    "description": "Dockerized node.js app",    
5.    "main": "index.js",    
6.    "author": "",    
7.    "license": "ISC",    
8.    "dependencies": {    
9.      "express": "^4.16.4"    
10.    }  
11. } 

到这一步我们甚至不需要 express 或者 npm 安装在自己的机器，因为 dockerfile 可以为我们配置和安装这些依赖。

DockerFile

让我们创建一个 dockerfile，然后保存到 my-node-app 文件夹。这个文件没有扩展名，它的名字就叫作 Dockerfile，这是里面的内容：

1. # Dockerfile  
2. FROM node:8  
3. WORKDIR /app  
4. COPY package.json /app  
5. RUN npm install  
6. COPY . /app  
7. EXPOSE 8081  
8. CMD node index.js 

下面解释一下里面的命令：

FROM node:8 -- 从 docker hub 拉取 node.js docker 镜像，可以在这里找到 node 的镜像：https://hub.docker.com/_/node/

WORKDIR /app -- 设置镜像中的工作目录，可以与下面的命令一起使用： COPY，RUN 和 CMD

COPY package.json /app -- 将 package.json 从宿主机的 my-node-app 目录复制到了镜像中的 /app 目录

RUN npm install -- 在镜像中运行此命令来安装 node 包

COPY . /app -- 复制 my-node-app 目录中的所有文件到镜像中的 /app 目录

EXPOSE 8081 -- 这条命令告诉 container 要暴露一个端口号，这个端口号正是我们在 index.js 中写的那个。默认情况下，容器会忽略对它所有的请求。

构建 Docker 镜像

注意看啦~ 打开控制台，到 my-node-app 目录下，执行以下命令：

1. # Build a image docker build -t <image-name> <relative-path-to-your-dockerfile>  
2.  docker build -t hello-world . 

这条命令在我们宿主机创建了一个 hello-world 镜像

-t 用来为我们的镜像指定一个名字，这里就是 hello-world

. 是用来指明 docker file 的路径，由于我们已经在 my-node-app 中，所以路径用 . 就可以了

你可以在控制台看到类似于以下的输出：

1. Sending build context to Docker daemon  4.096kB    
2. Step 1/7 : FROM node:8    
3.  ---> 4f01e5319662    
4. Step 2/7 : WORKDIR /app    
5.  ---> Using cache    
6.  ---> 5c173b2c7b76    
7. Step 3/7 : COPY package.json /app    
8.  ---> Using cache    
9.  ---> ceb27a57f18e    
10. Step 4/7 : RUN npm install    
11.  ---> Using cache    
12.  ---> c1baaf16812a    
13. Step 5/7 : COPY . /app    
14.  ---> 4a770927e8e8    
15. Step 6/7 : EXPOSE 8081    
16.  ---> Running in 2b3f11daff5e   
17. Removing intermediate container 2b3f11daff5e    
18.  ---> 81a7ce14340a    
19. Step 7/7 : CMD node index.js    
20.  ---> Running in 3791dd7f5149    
21. Removing intermediate container 3791dd7f5149    
22.  ---> c80301fa07b2    
23. Successfully built c80301fa07b2    
24. Successfully tagged hello-world:latest 

可以看到，它根据 docker file 中的命令依次运行，然后输出了一个 docker 镜像。当你第一次运行的时候可能会需要一些时间，下次就可以使用缓存来加快速度了。现在我们来看下刚才 build 的镜像：

1. # Get a list of images on your host   
2.  docker images 

这个命令会显示在你电脑上存在的 docker 镜像。其中会有一条：

1. REPOSITORY    TAG      IMAGE ID      CREATED         SIZE    
2. hello-world   latest   c80301fa07b2  22 minutes ago  896MB 

运行 Docker 容器

既然我们已经创建了镜像，下面我们就从这个镜像运行一个 docker 容器：

1. # Default command for this is docker container run <image-name>    
2.  docker container run -p 4000:8081 hello-world 

这条命令用来创建和运行一个 docker 容器

-p 4000:8081 -- 是一个发布（publish）标识，它将本机的 4000 端口映射到了容器中的 8081 端口。现在所有对本机 4000 端口的访问，都会被容器中的 8081 端口监听。

hello-world -- 这个名字就是刚才用 docker build 命令时指定的镜像名称。

你将会得到以下输出：

1. app listening on port 8081! 

如果你需要进入容器并且挂载一个 bash 终端，可以运行：

1. # Enter the container  
2. docker exec -ti <container id> /bin/bash 

为了检查我们的容器是否运行，打开另一个命令行，然后输入：

1. docker ps 

可以看到以下输出：

1. CONTAINER ID    IMAGE        COMMAND                  CREATED      
2. `<container id>`  hello-world  "/bin/sh -c 'node in…"   11 seconds ago  
3. STATUS              PORTS                    NAMES    
4. Up 11 seconds       0.0.0.0:4000->8081/tcp   some-random-name 

这里可以看我们从 hello-world 镜像创建的容器，以及它的 <container id> ，它正在运行，并且监听了 8081 端口号。