1小时入门Docker和Docker Compose

前言

你是否曾因"在我电脑上能运行"的问题而困扰？Docker的出现彻底解决了环境一致性问题。本教程将用60分钟带你入门Docker容器技术，重点讲解Docker Compose的配置语法，让你读完就能部署多容器应用，再读一遍就能灵活配置复杂服务。

---

第一部分：认识Docker（10分钟）

什么是Docker？

Docker是一个开源的容器化平台，能让应用程序及其依赖环境被打包成标准化单元（容器），实现"一次构建，到处运行"。

核心优势： - 环境一致性：消除"在我这能运行"的问题 - 资源高效：比虚拟机更轻量，启动更快 - 隔离性：不同应用运行在独立容器中，互不干扰 - 可移植性：在开发机、测试环境、生产服务器间无缝迁移

核心概念

概念	解释	类比
镜像（Image）	包含应用程序及依赖的只读模板	类似操作系统ISO文件
容器（Container）	镜像的运行实例，可读写	类似运行中的虚拟机
仓库（Repository）	存储和分发镜像的地方	类似代码仓库（如GitHub）
Dockerfile	构建镜像的文本文件，包含一系列指令	类似自动化安装脚本
Docker Compose	用于定义和运行多容器Docker应用的工具	类似多服务启动脚本

与虚拟机的区别

• 虚拟机：需要完整的操作系统，资源占用大，启动慢
• Docker容器：共享宿主操作系统内核，只包含必要的应用和依赖，轻量高效

---

第二部分：Docker安装与基础操作（20分钟）

安装Docker

Windows系统

1. 下载并安装Docker Desktop
2. 启动Docker，等待状态栏显示"Docker Desktop running"

Mac系统

1. 下载并安装Docker Desktop for Mac
2. 从应用程序中启动Docker

Linux系统（Ubuntu为例）# 更新软件包索引

sudo apt-get update

安装必要的依赖

sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release

添加Docker官方GPG密钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg

设置稳定版仓库

echo "deb [arch=(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

安装Docker引擎

sudo apt-get update sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io

验证安装

sudo docker run hello-world

基础操作命令

镜像操作# 拉取镜像（从Docker Hub下载）

docker pull [镜像名]:[标签]

示例：拉取最新版Nginx镜像

docker pull nginx:latest

查看本地镜像

docker images

删除镜像

docker rmi [镜像ID或镜像名]

容器操作# 运行容器

docker run [选项] 镜像名 [命令]

示例：运行Nginx容器，映射80端口，后台运行

docker run -d -p 80:80 --name mynginx nginx

选项说明：

-d: 后台运行容器

-p 主机端口:容器端口: 端口映射

--name: 给容器指定名称

查看运行中的容器

docker ps

查看所有容器（包括停止的）

docker ps -a

停止容器

docker stop [容器ID或容器名]

启动已停止的容器

docker start [容器ID或容器名]

进入容器内部

docker exec -it [容器ID或容器名] /bin/bash

删除容器

docker rm [容器ID或容器名]

实战：运行一个Web应用# 拉取一个简单的Python Web应用镜像

docker pull python:3.9-slim

创建一个简单的Python文件（本地）

echo 'from flask import Flask app = Flask(name) @app.route("/") def hello(): return "Hello from Docker!" if name "main": app.run(host="0.0.0.0", port=5000)' > app.py

运行容器，挂载本地文件到容器，映射端口

docker run -d -p 5000:5000 -v $(pwd):/app -w /app --name myapp python:3.9-slim sh -c "pip install flask && python app.py" 访问http://localhost:5000即可看到运行结果，修改本地app.py文件后刷新页面，内容会实时更新。

---

第三部分：Docker Compose详解（25分钟）

什么是Docker Compose？

Docker Compose是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过一个YAML文件配置应用程序的所有服务，然后使用单个命令创建和启动所有服务。

适用场景： - 包含多个服务的应用（如Web应用+数据库+缓存） - 开发环境的快速搭建 - 自动化测试环境配置 - 简单的服务编排

安装Docker Compose

注意：Windows和Mac安装Docker Desktop时已包含Docker Compose，Linux需要单独安装

Linux系统安装Docker Compose

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.20.3/docker-compose-(uname -s)-(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

赋予执行权限

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

验证安装

docker-compose --version

Docker Compose核心语法

Docker Compose使用YAML格式的配置文件（默认名为docker-compose.yml），主要包含以下顶级元素：

1. version：指定Compose文件格式版本（推荐使用3.x）
2. services：定义各个服务（容器）的配置
3. networks：定义网络配置
4. volumes：定义数据卷配置
5. configs：配置管理（用于Swarm模式）
6. secrets：敏感信息管理

完整示例与语法详解

下面是一个包含Web应用、数据库和Redis缓存的完整示例，附带详细注释：

指定Compose文件格式版本，3.8是较新的稳定版本

version: '3.8'

定义所有服务（容器）

services: # 服务名称：web（可自定义） web: # 构建镜像的配置 build: context: ./app # Dockerfile所在目录 dockerfile: Dockerfile # Dockerfile文件名（默认就是Dockerfile，可省略） # 如果不构建，也可以直接使用现有镜像 # image: my-web-app:latest

# 容器名称（可选）
container_name: my_web_app

# 端口映射：主机端口:容器端口
ports:
  - "80:8000"  # 将主机80端口映射到容器的8000端口

# 环境变量配置
environment:
  - DEBUG=False          # 非敏感环境变量直接写
  - DB_HOST=db           # 可以引用其他服务名作为主机名
  - DB_PORT=5432
env_file:
  - ./.env               # 从文件加载环境变量（适合开发环境）

# 数据卷挂载：持久化数据或共享文件
volumes:
  - static_volume:/app/static  # 命名卷：卷名:容器内路径
  - ./app:/app                 # 绑定挂载：本地路径:容器内路径（适合开发）

# 依赖关系：先启动db和redis服务再启动web
depends_on:
  - db
  - redis

# 网络配置：指定服务加入的网络
networks:
  - app_network

# 健康检查：检测服务是否正常运行
healthcheck:
  test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8000/health"]
  interval: 30s    # 检查间隔
  timeout: 10s     # 超时时间
  retries: 3       # 重试次数
  start_period: 40s # 启动后等待时间

# 重启策略
restart: unless-stopped  # 除非手动停止，否则总是重启

数据库服务

db: image: postgres:13 # 使用官方PostgreSQL镜像 container_name: my_postgres volumes: - postgres_data:/var/lib/postgresql/data/ # 持久化数据库数据 environment: - POSTGRES_USER=appuser - POSTGRES_PASSWORD=secretpassword - POSTGRES_DB=myappdb networks: - app_network restart: unless-stopped # 暴露端口（仅在内部网络可见，不映射到主机） expose: - "5432"

Redis缓存服务

redis: image: redis:6-alpine # 使用轻量的Alpine版本 container_name: my_redis volumes: - redis_data:/data networks: - app_network restart: unless-stopped command: redis-server --appendonly yes # 启动命令，开启持久化

定义网络

networks: app_network: driver: bridge # 使用桥接网络（默认）

定义数据卷

volumes: postgres_data: # 数据库数据卷 redis_data: # Redis数据卷 static_volume: # 静态文件卷

关键语法说明

services配置

每个服务对应一个容器，主要配置项：

• build：构建镜像的配置
  • context：构建上下文路径
  • dockerfile：指定Dockerfile
  • args：构建参数
• image：使用的镜像名称，与build二选一

• ports：端口映射，格式：
  • 主机端口:容器端口（如80:8080）
  • 仅指定容器端口（随机映射主机端口，如8080）
• environment：环境变量，两种格式：
  • 数组形式：- KEY=VALUE
  • 字典形式：KEY: VALUE
• volumes：数据卷挂载，格式：
  • 命名卷：卷名:容器路径[:选项]
  • 绑定挂载：本地路径:容器路径[:选项]
  • 临时卷：tmpfs:容器路径
• depends_on：服务依赖关系，定义启动顺序

• networks：服务加入的网络

• command：覆盖容器启动命令

• restart：重启策略，常用值：

  • no：默认，不重启
  • always：总是重启
  • on-failure：失败时重启
  • unless-stopped：除非手动停止，否则总是重启

networks配置

定义网络让服务之间通信，常用驱动： - bridge：默认，同一主机内的容器通信 - overlay：跨主机容器通信（Swarm模式） - host：使用主机网络 - none：禁用网络

volumes配置

定义命名卷，用于持久化数据，避免容器删除后数据丢失。

Docker Compose命令

构建并启动所有服务（后台运行）

docker-compose up -d

启动服务并查看日志（前台运行）

docker-compose up

构建镜像（即使镜像已存在也重新构建）

docker-compose build

查看服务状态

docker-compose ps

查看服务日志

docker-compose logs

查看特定服务日志并实时更新

docker-compose logs -f web

停止服务（不删除容器）

docker-compose stop

启动已停止的服务

docker-compose start

停止并删除容器、网络（数据卷和镜像保留）

docker-compose down

停止并删除所有（包括数据卷）

docker-compose down -v

进入服务容器

docker-compose exec web /bin/bash

第四部分：实战练习（5分钟）

现在动手实践一个简单的多服务应用：

1. 创建项目目录并进入

   mkdir docker-demo && cd docker-demo
   

2. 创建docker-compose.yml文件，内容如下：

   version: '3.8'
   
   services:
    # Web服务
    web:
      image: nginx:alpine
      ports:
        - "80:80"
      volumes:
        - ./html:/usr/share/nginx/html  # 挂载本地HTML文件
      depends_on:
        - api
      networks:
        - demo-network
   
    # API服务
    api:
      image: kennethreitz/httpbin  # 一个简单的HTTP测试服务
      expose:
        - "80"
      networks:
        - demo-network
   
   networks:
    demo-network:
   

3. 创建HTML目录和文件

   mkdir html && echo '
   My Docker Demo
   API地址: http://localhost/api/get
   ' > html/index.html
   

4. 启动服务

   docker-compose up -d
   

5. 测试访问
   • 打开http://localhost查看Web页面
   • 打开http://localhost/api/get查看API响应
6. 查看状态并停止服务

   docker-compose ps
   docker-compose down
   

通过这个练习，你可以理解如何用Docker Compose编排多个服务，并实现服务间的通信。

---

总结与进阶

通过这一小时的学习，你已经掌握了：

• Docker的核心概念和基础操作
• Docker Compose的配置语法和使用方法
• 如何编排多容器应用

进阶学习方向：

1. Dockerfile深入学习：掌握镜像构建的最佳实践
2. 容器网络：理解不同网络模式的应用场景
3. 数据管理：学习数据卷、绑定挂载的高级用法
4. CI/CD集成：将Docker融入自动化部署流程
5. 容器监控：学习如何监控容器运行状态
6. Kubernetes：当应用规模扩大时，学习更强大的容器编排平台

实践建议：将你熟悉的项目Docker化，尝试用Docker Compose管理开发环境，逐步积累实战经验。Docker生态系统非常丰富，循序渐进地学习会让你更容易掌握。