Docker简介及使用示例

1. 什么是Docker？

Docker是一种开源的容器化平台，它可以将应用程序及其依赖项打包在一个轻量级的容器中，方便在不同的环境中进行部署和运行。Docker的主要目标是提供轻量级、可移植和自动化的容器环境。

与传统的虚拟机相比，Docker容器更加轻量级，启动速度更快，并且占用更少的系统资源。它可以在多个操作系统和云平台上运行，使得应用程序的部署和管理更加简单和高效。

2. Docker的核心概念

2.1 镜像（Image）

Docker镜像是一个只读的模板，它包含了运行应用程序所需的一切，包括代码、运行时环境、系统工具、库以及依赖项。使用Docker镜像，可以快速地创建和启动容器。

每个Docker镜像都是由一个或多个层（Layer）组成的。每个层都是对文件系统的一系列修改，这些修改可以是添加、删除或修改文件。镜像的层是只读的，这意味着镜像本身是不可修改的。

2.2 容器（Container）

容器是Docker镜像的运行实例。每个容器都是一个独立的、隔离的环境，它包含了一个完整的操作系统、应用程序和运行时环境。它们可以像一个轻量级的虚拟机一样运行和管理。

容器可以被创建、启动、停止、删除和重启。当容器被删除时，与之关联的数据也会被删除。

3. Docker的使用示例

下面我们通过一个简单的示例来演示如何使用Docker。

3.1 创建Docker镜像

首先，我们需要创建一个Docker镜像。假设我们有一个简单的Python应用程序，它打印出"Hello, Docker!"。

# hello.py
print("Hello, Docker!")

我们将上述代码保存为hello.py。然后，我们可以在终端中执行以下命令来创建Docker镜像：

$ docker build -t hello-docker .

这个命令将会根据当前目录下的Dockerfile文件构建一个名为hello-docker的Docker镜像。

Dockerfile是一个文本文件，用于定义如何构建Docker镜像。下面是一个简单的Dockerfile示例：

# Dockerfile
FROM python:3.9-alpine
COPY hello.py /
CMD ["python", "/hello.py"]

在这个Dockerfile中，我们指定了基础镜像为python:3.9-alpine，将hello.py文件复制到镜像的根目录，并设置了容器启动时执行的命令。

3.2 运行Docker容器

创建完Docker镜像之后，我们可以使用以下命令来运行一个Docker容器：

$ docker run hello-docker

这个命令将会在一个新的容器中运行hello-docker镜像，并打印出"Hello, Docker!"。

4. 实例演示

4.1 Docker类图

下面是一个使用mermaid语法表示的Docker类图：

classDiagram
    class Docker {
        + buildImage()
        + createContainer()
        + startContainer()
        + stopContainer()
        + removeContainer()
    }
    Docker --> Image
    Docker --> Container
    Docker --> Network

上述类图展示了Docker的核心类，包括Docker、Image、Container和Network。

4.2 Docker使用饼状图

下面是一个使用mermaid语法表示的Docker使用饼状图：

pie
    title Docker使用情况
    "容器数量" : 75
    "镜像数量" : 15
    "网络数量" : 10
    "数据卷数量" : 5
``