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docker 容器管理_docker容器管理与应用项目教程电子书

容器是 Docker 核心功能的载体,高效的容器管理是保障应用稳定运行的关键。以下从生命周期、资源限制、数据管理三个维度展开,并结合具体案例说明操作方法。

一、容器生命周期管理

容器的生命周期涵盖从创建到删除的完整过程,每个阶段都有对应的 Docker 命令,以下是详细操作及案例:

1. 创建与启动容器

  • 命令:docker run [选项] 镜像名 [命令]
    (docker run 是创建 + 启动的组合命令,隐含了 docker create + docker start)
  • 案例
docker run -d -p 5000:5000 --name flask-demo my-flask-app:v1

docker run 命令的参数丰富多样,除了常用的 -d、-p、--name 等,还有许多针对特定场景的参数。以下按功能分类介绍其他常用参数及其实际作用,并结合案例说明用法:

1.1、环境配置与元数据参数

用于设置容器的环境变量、标签等元数据,影响容器内部程序的运行逻辑。

参数

作用描述

示例

-e/--env

设置环境变量,格式为 KEY=VALUE,容器内程序可通过环境变量获取配置(如数据库地址、密钥等)。

-e DB_HOST=mysql -e DB_PORT=3306

--env-file

从文件中读取环境变量(每行一个 KEY=VALUE),适合批量设置环境变量。

--env-file .env(读取当前目录的.env 文件)

--label

为容器添加元数据标签(键值对),用于分类或筛选容器(如标记环境、团队信息)。

--label environment=production --label team=backend

--hostname

设置容器的主机名(对应容器内的 hostname 命令输出),默认与容器 ID 前缀一致。

--hostname flask-server

1.2、网络配置参数

控制容器的网络连接方式,实现与宿主机、其他容器或外部网络的通信。

参数

作用描述

示例

--network

指定容器所属的网络(默认使用 bridge 网络),同一网络的容器可通过容器名互访。

--network my-network(连接到自定义网络 my-network)

--link

链接到另一个容器(已过时,推荐用自定义网络),实现跨容器通信。

--link mysql-container:db(将 mysql-container 别名为 db)

--net-alias

在指定网络中为容器设置别名,其他容器可通过别名访问。

--network my-network --net-alias api

--publish-all/-P

自动将容器暴露的端口(EXPOSE 声明)随机映射到宿主机的高端口(32768+)。

docker run -P nginx(容器 80 端口随机映射到宿主机某个端口)

1.3、容器行为与生命周期参数

控制容器的重启策略、运行权限等行为,确保容器按预期稳定运行。

参数

作用描述

示例

--restart

设置容器重启策略,解决容器意外退出的问题:
- no(默认):不自动重启
- on-failure[:max-retries]:失败时重启(最多 max-retries 次)
- always:无论退出原因,始终自动重启
- unless-stopped:除非手动停止,否则自动重启

--restart always(服务型容器推荐)

--user

指定容器内进程的运行用户(UID 或用户名),避免容器内使用 root 用户带来的安全风险。

--user 1000:1000(用 UID=1000 的用户运行)

--read-only

将容器的文件系统设为只读模式,仅允许写入挂载的数据卷或临时目录,增强安全性。

--read-only -v /tmp:/app/temp(仅 /tmp 可写)

--tmpfs

在容器内创建临时文件系统(内存中),用于存储临时数据(容器删除后数据消失)。

--tmpfs /run(容器内 /run 目录为临时内存存储)

1.4、资源限制进阶参数

除了基础的内存和 CPU 限制,还可对磁盘 IO、GPU 等资源进行精细化控制。

参数

作用描述

示例

--cpuset-cpus

限制容器只能使用宿主机的特定 CPU 核心(如多核服务器中指定核心提高性能)。

--cpuset-cpus 0,2(仅使用 CPU 核心 0 和 2)

--device

允许容器访问宿主机的物理设备(如 GPU、USB 设备),突破容器的设备隔离。

--device /dev/nvidia0:/dev/nvidia0(让容器使用 NVIDIA 显卡)

--blkio-weight

设置容器的块设备 IO 权重(相对值,10-1000),资源竞争时权重高的容器优先使用磁盘 IO。

--blkio-weight 800(比默认 500 更高的 IO 优先级)

1.5、其他实用参数

解决特殊场景需求(如日志、权限、依赖检查等)。

参数

作用描述

示例





--log-driver

指定容器的日志驱动(默认json-file),可对接外部日志系统(如 ELK、GCP Logging)。

--log-driver gelf --log-opt gelf-address=udp://log-server:12201





--cap-add/--cap-drop

为容器添加或移除 Linux 内核能力(如NET_ADMIN允许网络配置,SYS_TIME允许修改时间),默认容器仅拥有基础能力。

--cap-add NET_ADMIN(允许容器配置网络)





--health-cmd

定义健康检查命令(如 `curl -f http://localhost/






综合案例:启动一个生产级 Flask 容器

结合上述参数,启动一个具备环境配置、网络隔离、资源限制和健康检查的 Flask 容器:

docker run -d \
  -p 5000:5000 \
  --name production-flask \
  --network app-network \  # 加入自定义网络,与数据库容器通信
  -e ENV=production \
  -e DB_HOST=mysql-container \
  --env-file ./config.env \  # 从文件加载其他环境变量
  --restart always \  # 意外退出时自动重启
  -m 1G \  # 内存限制1GB
  --cpus 0.5 \  # CPU限制0.5核
  --health-cmd "curl -f http://localhost:5000/health || exit 1" \  # 健康检查
  --health-interval 30s \  # 每30秒检查一次
  --health-timeout 5s \  # 检查超时时间5秒
  my-flask-app:v2  # 基于新版本镜像

2. 停止容器

  • 命令:docker stop 容器名/容器ID(优雅停止,发送 SIGTERM 信号,等待 10s 后强制终止)
    强制停止:docker kill 容器名/容器ID(立即发送 SIGKILL 信号)
docker stop flask-demo

3. 重启容器

  • 命令:docker restart 容器名/容器ID(先停止再启动)
docker restart flask-demo

. 暂停与恢复容器

  • 暂停:docker pause 容器名/容器ID(冻结容器进程,保留内存状态)
  • 恢复:docker unpause 容器名/容器ID(解冻进程,继续运行)
  • 案例:暂停一个 Python 应用容器
docker pause flask-demo
docker unpause flask-demo

5. 删除容器

  • 命令:docker rm 容器名/容器ID(需先停止容器)
    强制删除:docker rm -f 容器名/容器ID(无需停止,直接删除)

二、容器资源限制

默认情况下,容器会无限制使用宿主机的 CPU 和内存,可能导致资源竞争。通过 docker run 的参数可限制资源使用。

1. 内存限制

  • 核心参数:-m/--memory(限制最大内存)、--memory-swap(限制内存 + 交换分区总大小)

2. CPU 限制

  • 核心参数:--cpus(限制可用 CPU 核心数)、--cpu-shares(相对权重,仅在资源竞争时生效)

3. 查看资源使用情况

通过 docker stats 验证限制是否生效。

三、容器数据管理

容器默认的文件系统是临时的(容器删除后数据丢失),需通过数据卷绑定挂载实现数据持久化。

1. 数据卷(Volumes)

数据卷是 Docker 管理的宿主机文件系统目录,独立于容器生命周期,适合长期存储数据。

(1)创建和使用数据卷

# 1. 创建自定义数据卷
docker volume create app-data   
# 2. 查看数据卷详情(包括宿主机存储路径)
docker volume inspect app-data
# 3. 启动容器时挂载数据卷
docker run -d -p 5000:5000 -v app-data:/app --name flask-demo my-flask-app:v1
  • 说明:容器内 /app/data 的文件会自动存储到宿主机的 app-data 卷中,即使容器删除,数据仍保留。

(2)删除数据卷

# 删除未被使用的数据卷
docker volume prune

# 强制删除指定数据卷(需先确保无容器使用)
docker volume rm app-data

2. 容器与宿主机文件复制

通过 docker cp 可在容器和宿主机之间复制文件,无需挂载。

# 1. 从宿主机复制文件到容器内
docker cp Dockerfile flask-demo:/app
# 2. 从容器内复制文件到宿主机
docker cp flask-demo:/app/test.txt ./

总结

  • 生命周期管理:掌握 docker run/start/stop/restart/rm 等命令,可高效管理容器状态。
  • 资源限制:通过 -m 和 --cpus 避免容器过度占用资源,保障宿主机稳定。
  • 数据管理:数据卷适合生产环境持久化,绑定挂载适合开发环境,docker cp 用于临时文件传输。

合理运用这些操作,能显著提升容器的可控性和稳定性。

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