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# Docker 基础

> 从零认识 Docker:核心概念、安装方法与第一个容器上手实践

## Docker 是什么

Docker 是一个容器化平台。它把应用和依赖打包成标准化的单元,称为容器(Container)。容器可以在任何安装了 Docker 的机器上以相同方式运行。

Docker 解决了经典的「在我机器上能跑」问题。开发、测试、生产环境使用同一个镜像,行为完全一致。

## 容器与虚拟机对比

容器和虚拟机(Virtual Machine)都提供隔离的运行环境,但实现方式完全不同。

| 维度   | 容器            | 虚拟机            |
| ---- | ------------- | -------------- |
| 隔离级别 | 进程级隔离,共享宿主机内核 | 硬件级虚拟化,独立内核    |
| 启动速度 | 秒级甚至毫秒级       | 数十秒到数分钟        |
| 体积   | 镜像通常几十到几百 MB  | 镜像通常几个 GB      |
| 资源开销 | 几乎无额外开销       | 每个虚拟机都要跑完整操作系统 |
| 密度   | 单机可运行几十上百个    | 单机通常只能跑几个      |

<Note>
  容器共享宿主机内核,所以 Linux 容器不能直接运行在 Windows 或 macOS 内核上。Docker Desktop 通过内置轻量虚拟机解决这一问题。
</Note>

## 核心概念:镜像、容器、仓库

理解 Docker 只需要先理解三个概念。

* **镜像 Image**:只读的应用打包模板。包含代码、运行时、依赖库和配置。
* **容器 Container**:镜像的运行实例。可以被启动、停止、删除。
* **仓库 Registry**:镜像的存储和分发中心。Docker Hub 是最常用的公共仓库。

三者的关系可以类比:镜像是类(Class),容器是对象实例,仓库是代码仓库(类似 GitHub)。

典型的工作流是:从仓库拉取镜像(`docker pull`),用镜像启动容器(`docker run`),本地构建镜像后推送回仓库(`docker push`)。

## 安装 Docker

### macOS

macOS 上推荐安装 Docker Desktop。可以从官网下载安装包,也可以用 Homebrew:

```bash theme={null}
brew install --cask docker
```

安装后启动 Docker Desktop 应用,等待菜单栏图标变为稳定状态。

### Linux

Linux 可以使用官方提供的一键安装脚本:

```bash theme={null}
curl -fsSL https://get.docker.com | sh
```

安装完成后,把当前用户加入 `docker` 用户组,避免每次都用 `sudo`:

```bash theme={null}
sudo usermod -aG docker $USER
```

重新登录后生效。

### 验证安装

无论哪个平台,都用同一条命令验证:

```bash theme={null}
docker version
```

能同时看到 Client 和 Server 的版本信息,说明安装成功。

<Tip>
  如果 `docker version` 只显示 Client 部分并报错,说明 Docker 守护进程没有启动。macOS 上打开 Docker Desktop 即可,Linux 上执行 `sudo systemctl start docker`。
</Tip>

## 第一个容器

下面用 Nginx 镜像完整走一遍容器的生命周期。

<Steps>
  <Step title="启动容器">
    执行以下命令,以后台模式启动一个 Nginx 容器,并把宿主机的 80 端口映射到容器的 80 端口:

    ```bash theme={null}
    docker run -d -p 80:80 --name web nginx
    ```

    首次运行会自动从 Docker Hub 拉取 `nginx` 镜像。
  </Step>

  <Step title="浏览器访问">
    打开浏览器访问 `http://localhost`,能看到 Nginx 的欢迎页面,说明容器正常运行。
  </Step>

  <Step title="查看运行中的容器">
    ```bash theme={null}
    docker ps
    ```

    输出中可以看到容器 ID、镜像名、端口映射和容器名称 `web`。
  </Step>

  <Step title="停止并删除容器">
    ```bash theme={null}
    docker stop web
    docker rm web
    ```

    先停止,再删除。容器删除后,容器内的数据也随之消失。
  </Step>
</Steps>

<Warning>
  容器是临时的。删除容器会丢失容器内产生的所有数据。需要持久化的数据请使用数据卷,参见[Docker 存储](/docker/docker-存储)。
</Warning>

## 常用命令速查表

| 命令              | 作用                 | 示例                             |
| --------------- | ------------------ | ------------------------------ |
| `docker run`    | 创建并启动容器            | `docker run -d -p 80:80 nginx` |
| `docker ps`     | 查看容器列表,加 `-a` 显示全部 | `docker ps -a`                 |
| `docker stop`   | 停止容器               | `docker stop web`              |
| `docker rm`     | 删除容器               | `docker rm web`                |
| `docker images` | 查看本地镜像             | `docker images`                |
| `docker rmi`    | 删除镜像               | `docker rmi nginx`             |
| `docker logs`   | 查看容器日志             | `docker logs -f web`           |
| `docker exec`   | 在运行中的容器内执行命令       | `docker exec -it web bash`     |
| `docker pull`   | 拉取镜像               | `docker pull redis:7`          |
| `docker build`  | 构建镜像               | `docker build -t myapp .`      |

<Tip>
  记不住参数时随时使用 `--help`,例如 `docker run --help`。Docker 的帮助信息非常完整。
</Tip>

## 延伸阅读

* [Docker 镜像](/docker/docker-镜像):深入镜像分层与 Dockerfile 编写
* [Docker 容器](/docker/docker-容器):容器生命周期与运行参数详解
* [Docker 网络](/docker/docker-网络):容器之间如何通信
* [Docker Compose](/docker/docker-compose):多容器应用一键编排
* [Kubernetes 基础](/kubernetes/kubernetes-基础):容器编排的下一步