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🐳 容器与虚拟化

容器是现代开发的核心技能。无论你做哪类开发，大概率会用到 Docker/容器。

开发者视角

本章不深入 Kubernetes/容器编排（那是 DevOps/SRE 的领域）。我们聚焦开发者本地用 Docker 开发的实用技能。

🐳 Docker 日常开发流​

安装 Docker​

# Ubuntu/Debian
sudo apt update
sudo apt install docker.io

# 或者用 Docker 官方脚本（推荐，版本更新）
curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh
sudo sh get-docker.sh

# 让非 root 用户也能用 Docker（避免每次 sudo）
sudo usermod -aG docker $USER
# 退出重新登录后生效

# 验证安装
docker --version
docker run hello-world

核心命令速查​

# 镜像操作
docker images                    # 列出本地镜像
docker pull nginx:alpine         # 拉取镜像
docker rmi nginx:alpine          # 删除镜像
docker build -t myapp:1.0 .    # 构建镜像

# 容器操作
docker ps                        # 列出运行中的容器
docker ps -a                     # 列出所有容器（含已停止）
docker run -d -p 8080:80 --name mynginx nginx:alpine
                                # 启动容器（后台运行）
docker stop mynginx              # 停止容器
docker start mynginx             # 启动已停止的容器
docker rm mynginx                # 删除容器
docker logs -f mynginx          # 查看容器日志

# 进入容器
docker exec -it mynginx bash    # 在运行中的容器里执行 bash
docker exec -it mynginx sh      # Alpine 镜像用 sh（没有 bash）

# 清理（开发环境常用）
docker system prune -a           # 删除所有未使用的镜像/容器/网络
docker volume prune              # 删除未使用的卷

开发调试技巧​

# 场景 1：本地开发，代码改了自动重启
docker run -v $(pwd):/app -p 3000:3000 myapp:dev
# -v 挂载本地目录到容器，代码改了容器内也改了

# 场景 2：查看容器内文件变化
docker diff mynginx

# 场景 3：复制文件进出容器
docker cp mynginx:/etc/nginx/nginx.conf ./
docker cp ./new-config.conf mynginx:/etc/nginx/nginx.conf

# 场景 4：查看容器资源使用
docker stats mynginx

# 场景 5：查看容器进程
docker top mynginx

📝 编写高效 Dockerfile​

基础 Dockerfile 结构​

# 阶段 1：构建
FROM node:20-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci --only=production
COPY . .
RUN npm run build

# 阶段 2：运行（多阶段构建，镜像更小）
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

最佳实践​

# ✅ 好的做法

# 1. 用 .dockerignore 排除 node_modules/（构建更快）
# .dockerignore 内容：
# node_modules
# .git
# dist

# 2. 合并 RUN 减少层数（镜像更小）
RUN apt update && apt install -y \
    curl \
    git \
 && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 3. 用 ARG 传递构建参数
ARG NODE_VERSION=20
FROM node:${NODE_VERSION}-alpine

# 4. 用多阶段构建减小最终镜像
# （见上面示例）

# 5. 非 root 用户运行（安全）
RUN addgroup -S app && adduser -S app -G app
USER app
CMD ["./app"]

# ❌ 坏的做法

# 1. 用 latest 标签（不可复现）
FROM node:latest  # 不好！

# 2. 把 secrets 写进 Dockerfile
ENV AWS_SECRET=xxx  # 危险！

# 3. 不清理 apt 缓存（镜像变大）
RUN apt update && apt install -y curl  # 缺少 rm -rf

调试 Dockerfile 构建失败​

# 构建到某一步失败了，想看看那一步发生了什么？
# 技巧：在失败的 RUN 命令后加 && bash，让容器停在那一步

# Dockerfile 里临时改成：
RUN failing-command && bash

# 然后构建，进入容器调试
docker run -it <image-id> bash

🎼 docker-compose 编排​

本地开发多个服务（Web + API + DB + Redis）→ 用 docker-compose.yml 一键启动。

基础 docker-compose.yml​

version: '3.8'

services:
  db:
    image: postgres:16-alpine
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: secret
      POSTGRES_DB: myapp
    ports:
      - '5432:5432'
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

  redis:
    image: redis:7-alpine
    ports:
      - '6379:6379'

  app:
    build: .
    ports:
      - '3000:3000'
    environment:
      DATABASE_URL: postgres://postgres:secret@db:5432/myapp
      REDIS_URL: redis://redis:6379
    depends_on:
      - db
      - redis
    volumes:
      - .:/app
      - /app/node_modules # 匿名卷，保护容器内的 node_modules

volumes:
  pgdata:

常用命令​

# 启动所有服务（后台）
docker-compose up -d

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看某个服务日志
docker-compose logs app
docker-compose logs -f app  # 实时追踪

# 重启某个服务
docker-compose restart app

# 停止所有服务
docker-compose down

# 停止并删除卷（清理数据）
docker-compose down -v

# 重新构建并启动
docker-compose up -d --build

🦭 Podman（Docker 替代品）​

Podman 是 Red Hat 开发的无守护进程容器引擎，兼容 Docker 命令。

为什么用 Podman？​

特性DockerPodman
守护进程需要 dockerd不需要（无守护进程）
root 权限需要（docker 组有风险）不需要（rootless）
Docker Compose支持支持（podman-compose）
Kubernetes需额外工具原生支持（podman generate kube）
商业授权企业版收费完全免费

基本使用（和 Docker 命令几乎一样）​

# 安装（Ubuntu）
sudo apt install podman

# 基本命令（和 docker 几乎一样）
podman pull nginx:alpine
podman run -d -p 8080:80 nginx:alpine
podman ps
podman stop <container>

# 用 docker-compose 替代方案
pip install podman-compose
podman-compose up -d

🚨 常见场景​

场景 1：清理 Docker 磁盘空间​

# 查看磁盘占用
docker system df

# 一键清理（危险！会删除所有未使用资源）
docker system prune -a --volumes

# 选择性清理
docker image prune -a      # 只删除未使用的镜像
docker container prune     # 只删除已停止的容器
docker volume prune        # 只删除未使用的卷

场景 2：容器网络不通​

# 排查步骤：
# 1. 容器是否在运行？
docker ps

# 2. 端口映射是否正确？
docker port <container>

# 3. 容器内能否访问外部网络？
docker exec -it <container> ping 8.8.8.8

# 4. 容器间能否互通？（在同一网络下）
docker network ls
docker network inspect mynetwork
docker exec -it app ping db

📚 下一步​