前端工程师眼中的Docker

2020 年 3 月 18 日
笔记

笔者最近在整理 Node.js 操作各数据库的方法，却不料遇到一个很棘手的问题：很多数据库，都需要同时下载 Server 端和 Client 端，并进行相应的配置，着实是麻烦。那有没有方法可以省去这些步骤呢？

答案肯定是有的，这就是今天要介绍的主题 —— Docker。

Docker 概述

那 Docker 是什么呢？

通俗地讲，当我们部署代码到生产服务器时，第一次都需要先进行环境配置，比如你有 100 台机器，你就要手动配置 100 台服务器的环境，这样难保不会出错。 Docker 则将软件服务制作成标准化的模板，也就是镜像，从而实现快捷部署。每次部署新机器，只需要拉取相关镜像，即可一键完成。

Docker 官方提供了很多标准镜像，涵盖 MySQL、MongoDB、Node.js 等常见开源软件。此外，开发者也可以在已有镜像的基础上，打造属于自己的定制化镜像。

接下来以 MySQL 为例，快速入坑 Docker。

镜像和镜像库

那么如何获取镜像呢？

Docker 镜像一般存储在镜像库 ( registry ) 中。 Docker Hub 和 Docker Cloud 是公共镜像库，任何人均可使用。 Docker 默认使用 Docker Hub 。同时，用户也可以部署自己的私有镜像库。

拉取镜像

首先，从镜像库中拉取 MySql 8.0 版本的镜像：

$ docker pull mysql:8.0

镜像列表

读取镜像列表，验证 MySQL 镜像是否拉取成功：

$ docker images  REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE  mysql               8.0                 c8ad2be69a22        3 days ago          465MB

可以看到 MySQL 已经在镜像列表中，版本号为 8.0 。

容器

容器是通过镜像创建的可执行环境，同个镜像可以实例化多个容器。

创建容器

现在，让我们使用 MySQL 镜像创建容器：

$ docker run --name first-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d mysql:8.0

命令有点长，且听我细细讲述。

docker run 命令用于创建并执行新容器：--name，用于指定容器名，在此我们将新容器命名为 first-mysql；-e ，即 --environment，指定环境变量，MYSQL_ROOT_PASSWORD 环境变量用于配置数据库 root 用户的密码；-d，让容器在后台运行；最后指定镜像名和版本号，这里用的是 mysql:8.0。

容器列表

docker ps 命令用于读取正在运行的容器列表：

$ docker ps  CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                 NAMES  a68be49896f8        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   6 seconds ago       Up 5 seconds        3306/tcp, 33060/tcp   first-mysql

docker ps -a 命令用于读取所有容器列表，包括停止的容器：

$ docker ps -a  CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED              STATUS                      PORTS                      NAMES  a68be49896f8        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago   Up About a minute           3306/tcp, 33060/tcp        first-mysql  c344ce31b67e        mongo:3.6           "docker-entrypoint.s…"   3 months ago         Exited (255) 3 months ago   0.0.0.0:27017->27017/tcp   docker-service_mongo_1

列表中一共有两个容器，从 STATUS 列可以获知容器的状态。first-mysql ，处于运行的状态；docker-service_mongo_1 处于退出状态。

停止容器

使用 docker stop 命令停止容器。

$ docker stop a68be49896f8

a68be49896f8 是 first-mysql 的容器 ID。

查看容器列表，发现 first-mysql 容器此时已处于退出状态：

$ docker ps -a  CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                      PORTS                      NAMES  a68be49896f8        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   20 minutes ago      Exited (0) 3 seconds ago                               first-mysql

开启容器

使用 docker start 开启已被停止的容器，这里，我们开启刚刚被停止的 first-mysql。

$ docker start a68be49896f8

查看容器列表，此时 first-mysql 容器已经是运行中状态。

$ docker ps  CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                 NAMES  a68be49896f8        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   25 minutes ago      Up 6 seconds        3306/tcp, 33060/tcp   first-mysql

在容器内执行命令

掌握了镜像和容器的基本操作后，接下来，让我们来看看如何操作 MySQL。我们拉取的 MySQL 镜像，已经内置了客户端程序 mysql 命令，可以直接连接并操作 MySQL 。那么，如何在容器内执行命令呢？

这就要用到 docker exec 命令了：

$ docker exec -it first-mysql bash

这个命令在容器 first-mysql 内执行 bash 命令，启动一个交互式 Shell 。注意到，命令行参数 -it 表示提供交互式的终端。

执行完上述命令，不出意外，便进入容器 Shell 环境：

root@a68be49896f8:/#

在 Shell 中，执行 mysql 命令即可连接数据库：

root@a68be49896f8:/# mysql -u root -p  Enter password:  Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.  Your MySQL connection id is 9  Server version: 8.0.19 MySQL Community Server - GPL    Copyright (c) 2000, 2020, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.    Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its  affiliates. Other names may be trademarks of their respective  owners.    Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.    mysql>

-u，即用户名，此处是 root；-p，表示密码，即一开始我们创建容器时指定的密码。在容器内成功连接数据库后，就可以愉快地进行各种数据操作了。

容器端口映射

如果我们要在实际中应用 Docker 技术，仅在容器内操作显然是不够的。试想一下，当我们需要在本机连接容器内的 MySQL，又该如何操作呢？有办法将容器的端口映射出来吗？

先看一下我们的 MySQL 容器都有哪些端口：

$ docker ps  CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                 NAMES  eff3e64f65bb        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   6 minutes ago       Up 6 minutes        3306/tcp, 33060/tcp   first-mysql

可以看到，MySQL 容器暴露了两个端口，分别是 3306 和 33060 ，其中 3306 用于连接数据库。但遗憾的是，这两个端口目前还无法被外部访问，除非将它们映射出来。

创建容器时，可以指定 -p 参数，将本地指定端口映射到容器内：

$ docker run --name first-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d -p 3306:3306 mysql:8.0

这个命令在本机开启 3306 端口，并映射到容器的 3306 端口。

现在，我们再来看下容器发生了什么变化：

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                               NAMES  e1c17ca83541        mysql:8.0           "docker-entrypoint.s…"   8 seconds ago       Up 6 seconds        0.0.0.0:3306->3306/tcp, 33060/tcp   first-mysql

PORTS 列显示 0.0.0.0:3306->3306/tcp，这表示本地 3306 端口映射到容器 3306 端口。0.0.0.0 代表全网可连接。

下载 MySQL 客户端，连接容器内的 MySQL 服务器。这里笔者用的是 Homebrew 下载的 mysql-client。由于本机端口配置了全网可连，所以我们的 host 设定为 127.0.0.1 即可，端口指定 3306。执行如下命令连接 MySQL：

$ /usr/local/Cellar/mysql-client/8.0.18/bin/mysql -u root -h 127.0.0.1 -P 3306 -p  Enter password:  Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or g.  Your MySQL connection id is 8  Server version: 8.0.19 MySQL Community Server - GPL    Copyright (c) 2000, 2019, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.    Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its  affiliates. Other names may be trademarks of their respective  owners.    Type 'help;' or 'h' for help. Type 'c' to clear the current input statement.    mysql>

成功连接了！

小结

Docker 将软件服务制作成模板，称为镜像；
镜像存储在 镜像库 中， Docker Hub 和 Docker Cloud 是公共镜像库；
通过镜像可快速创建可执行环境，这就是容器；

附录

更多 Node.js 技术文章，请查看：Node.js小册，转至原文可获得最佳阅读体验。

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