Docker 完全学习指南

从零开始系统学习 Docker，掌握容器化技术核心能力

📌 阅读优先级

星级直接写在正文主要章节标题中，用于表示第一次学习应投入的精力；低星级不代表内容无价值。

星级	分类	建议学习深度
★★★★★	重点掌握	理解原理，能运行、修改、组合并排查常见问题
★★★	补充掌握	能读懂并知道何时使用，项目需要时可快速落地
★	了解即可	建立概念边界，需要时查询，不必投入大量时间记忆

建议先完成所有五星章节，再补三星章节；一星章节可在遇到对应场景时查阅。

★★★★★ 重点掌握

镜像与容器基础操作（第1.2-1.3节）
- 应用场景：打包LLM应用、部署到服务器、本地测试环境
- 为什么重要：Docker是现代应用部署的标准方式，不会Docker很难部署应用
- 核心命令：
  - docker pull nginx：拉取镜像
  - docker run -d -p 8080:80 nginx：后台运行容器并映射端口
  - docker ps：查看运行中的容器
  - docker stop/start：停止/启动容器
  - docker rm/rmi：删除容器/镜像
- 核心概念：镜像是模板（静态），容器是运行实例（动态）
端口映射（第1.3节）
- 应用场景：FastAPI应用监听8000端口，外部访问需要映射
- 为什么重要：不映射端口外部无法访问容器内的服务
- 核心语法：-p 宿主机端口:容器端口
- 实战示例：
  终端窗口
```
# FastAPI应用
docker run -d -p 8000:8000 my-llm-app

# 多个端口
docker run -d -p 8000:8000 -p 6379:6379 redis
```
- 常见问题：端口冲突（宿主机端口已被占用）
数据持久化（Volume挂载）（第2.1节）
- 应用场景：保存向量数据库、对话历史、模型文件、日志
- 为什么重要：容器删除后数据会丢失，必须挂载Volume持久化
- 两种方式：
  - Volume挂载：-v mydata:/app/data（Docker管理）
  - 本地目录挂载：-v /host/path:/container/path（直接映射）
- 实战示例：
  终端窗口
```
# 挂载向量数据库数据
docker run -d -p 6333:6333 \
  -v qdrant_data:/qdrant/storage \
  qdrant/qdrant

# 挂载本地代码目录（开发调试）
docker run -d -p 8000:8000 \
  -v $(pwd):/app \
  my-llm-app
```
Dockerfile编写（第2.5节）
- 应用场景：把自己的LLM应用打包成镜像
- 为什么重要：有了镜像才能一键部署，不需要手动配置环境
- 核心指令：
  - FROM python:3.11：基础镜像
  - WORKDIR /app：工作目录
  - COPY . .：复制代码
  - RUN pip install -r requirements.txt：安装依赖
  - CMD ["python", "main.py"]：启动命令
- 实战示例：
```
FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY . .
CMD ["uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0"]
```
- 优化技巧：多阶段构建、优先选择兼容性更稳的 slim 镜像、清理缓存；只有依赖已验证兼容时再考虑 Alpine

Docker Compose多容器编排（第4章）

应用场景：LLM应用 + 向量数据库 + Redis缓存一起启动
为什么重要：实际项目通常需要多个服务配合，手动启动容器太繁琐

核心配置：

version: '3.8'
services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
    environment:
      - OPENAI_API_KEY=${OPENAI_API_KEY}
    depends_on:
      - qdrant
      - redis

  qdrant:
    image: qdrant/qdrant
    ports:
      - "6333:6333"
    volumes:
      - qdrant_data:/qdrant/storage

  redis:
    image: redis:alpine
    ports:
      - "6379:6379"

volumes:
  qdrant_data:

核心命令：
- docker-compose up -d：启动所有服务
- docker-compose down：停止并删除
- docker-compose logs -f app：查看日志

日志查看与调试（第3.2节）
- 应用场景：应用报错、性能问题定位、查看运行状态
- 为什么重要：容器内部运行，不看日志无法排查问题
- 核心命令：
  - docker logs -f container_id：实时查看日志
  - docker exec -it container_id bash：进入容器内部
  - docker stats：查看资源占用
- 实战技巧：
  终端窗口
```
# 查看最近100行日志
docker logs --tail 100 my-app

# 进入容器检查文件
docker exec -it my-app bash
ls /app
cat /app/logs/error.log
```
环境变量管理（第2.3节）
- 应用场景：配置API Key、数据库连接、模型参数
- 为什么重要：敏感信息不能写死在代码里，必须用环境变量
- 三种方式：
  - -e KEY=VALUE：命令行传参
  - --env-file .env：从文件读取
  - docker-compose.yml的environment
- 实战示例：
  终端窗口
```
# 命令行
docker run -e OPENAI_API_KEY=sk-xxx my-app

# 文件
docker run --env-file .env my-app

# .env文件内容
OPENAI_API_KEY=sk-xxx
QDRANT_URL=http://qdrant:6333
```

★★★ 补充掌握

自动重启策略（第1.3节）
- 实用场景：应用崩溃、服务器重启后自动恢复
- 重启策略：--restart=always（总是重启）
- 价值：避免半夜服务挂了没人重启
资源限制（第2.4节）
- 实用场景：防止某个容器占满CPU/内存导致其他服务崩溃
- 核心参数：--memory=2g --cpus=1.5
- 价值：资源隔离、防止雪崩
镜像优化（第2.5节）
- 实用价值：减小镜像体积、加快拉取速度、降低存储成本
- 优化技巧：
  - 使用Alpine基础镜像（体积小）
  - 多阶段构建（编译和运行分离）
  - 清理pip缓存（–no-cache-dir）
  - 合并RUN指令减少层数
网络通信（第2.2节）
- 实用场景：容器间互相调用（App调用向量数据库）
- 核心概念：同一网络下容器可以通过服务名访问
- 实战：docker-compose自动创建网络，服务名即域名
清理与维护（第5章）
- 实用场景：磁盘空间不足、清理未使用的镜像/容器
- 核心命令：
  - docker system prune -a：清理所有未使用资源
  - docker volume prune：清理未使用的Volume
- 建议：定期清理避免磁盘爆满

★ 了解即可

Docker网络模式详解 - bridge/host/none等，默认够用
Docker Swarm集群 - 多机部署、服务扩展，单机够用暂时不需要
私有镜像仓库 - Harbor搭建，企业内部才需要
安全加固 - 镜像扫描、最小权限，生产环境运维负责

第一章：Docker 核心基础 ★★★★★

🔥 学习优先级：重点掌握 使用位置： 构建、运行、检查和管理应用容器；学习要求： 理解原理，能独立修改、组合使用并排查常见问题。

1.1 Docker 简介

Docker 是一个开源的容器化平台，它允许开发者将应用程序及其依赖打包到一个轻量级、可移植的容器中。

核心概念：

镜像（Image）：只读模板，包含运行应用所需的所有内容
容器（Container）：镜像的运行实例，是应用的实际运行环境
仓库（Registry）：存储和分发镜像的服务（如 Docker Hub）

1.2 镜像管理命令

1.2.1 搜索镜像

# 在 Docker Hub 搜索镜像
docker search nginx

# 搜索官方镜像
docker search --filter "is-official=true" nginx

1.2.2 拉取镜像

# 拉取最新版本
docker pull nginx

# 拉取指定版本
docker pull nginx:1.25

# 拉取指定平台镜像
docker pull --platform linux/amd64 nginx

1.2.3 查看本地镜像

# 列出所有镜像
docker images

# 查看镜像详细信息
docker image inspect nginx

# 查看镜像历史层
docker history nginx

1.2.4 删除镜像

# 删除单个镜像
docker rmi nginx:1.25

# 删除多个镜像
docker rmi nginx redis

# 强制删除（即使有容器在使用）
docker rmi -f nginx

# 删除未使用的镜像
docker image prune

1.2.5 镜像标签管理

# 为镜像添加新标签
docker tag nginx:latest mynginx:v1.0

# 推送到仓库（需先登录）
docker login
docker push mynginx:v1.0

1.3 容器管理命令

1.3.1 创建和运行容器

# 运行容器（前台运行）
docker run nginx

# 后台运行容器
docker run -d nginx

# 指定容器名称
docker run -d --name my-nginx nginx

# 端口映射：宿主机端口:容器端口
docker run -d -p 8080:80 nginx

# 多个端口映射
docker run -d -p 8080:80 -p 8443:443 nginx

# 自动重启策略
docker run -d --restart=always nginx

常用 restart 策略：

no：不自动重启（默认）
on-failure：容器异常退出时重启
always：总是重启
unless-stopped：除非手动停止，否则总是重启

1.3.2 查看容器

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括已停止）
docker ps -a

# 查看最近创建的容器
docker ps -l

# 只显示容器 ID
docker ps -q

# 查看容器详细信息
docker inspect my-nginx

1.3.3 容器生命周期管理

# 启动已停止的容器
docker start my-nginx

# 停止运行中的容器
docker stop my-nginx

# 强制停止容器
docker kill my-nginx

# 重启容器
docker restart my-nginx

# 暂停容器
docker pause my-nginx

# 恢复暂停的容器
docker unpause my-nginx

# 删除容器（必须先停止）
docker rm my-nginx

# 强制删除运行中的容器
docker rm -f my-nginx

# 删除所有已停止的容器
docker container prune

1.3.4 容器交互

# 进入运行中的容器（推荐）
docker exec -it my-nginx bash

# 如果容器没有 bash，使用 sh
docker exec -it my-nginx sh

# 在容器中执行单个命令
docker exec my-nginx ls /usr/share/nginx/html

# 以 root 用户进入容器
docker exec -it --user root my-nginx bash

# 附加到容器的标准输出（不推荐用于交互）
docker attach my-nginx

exec vs attach 的区别：

exec：在容器中启动新进程，退出不会停止容器
attach：附加到容器主进程，退出会停止容器

第二章：进阶用法 ★★★★★

🔥 学习优先级：重点掌握 使用位置： 处理持久化、网络、配置、资源限制和镜像构建；学习要求： 理解原理，能独立修改、组合使用并排查常见问题。

2.1 数据卷（Volume）管理

容器数据默认存储在可写层，容器删除后数据丢失。Volume 用于持久化数据。

2.1.1 Volume 基础操作

# 创建命名数据卷
docker volume create my-volume

# 查看所有数据卷
docker volume ls

# 查看数据卷详细信息
docker volume inspect my-volume

# 删除数据卷
docker volume rm my-volume

# 清理未使用的数据卷
docker volume prune

2.1.2 使用 Volume

# 使用命名数据卷
docker run -d -v my-volume:/usr/share/nginx/html --name nginx1 nginx

# 使用匿名数据卷
docker run -d -v /usr/share/nginx/html --name nginx2 nginx

# 绑定挂载（Bind Mount）：宿主机路径:容器路径
docker run -d -v /home/user/html:/usr/share/nginx/html nginx

# Windows 路径示例
docker run -d -v C:/Users/user/html:/usr/share/nginx/html nginx

# 只读挂载
docker run -d -v my-volume:/usr/share/nginx/html:ro nginx

三种挂载方式对比：

类型	语法	适用场景
Volume	`-v volume-name:/path`	生产环境数据持久化
Bind Mount	`-v /host/path:/container/path`	开发环境代码同步
tmpfs	`--tmpfs /path`	临时数据，不需要持久化

2.1.3 Volume 高级用法

# 使用 --mount 语法（更明确）
docker run -d \
  --mount source=my-volume,target=/usr/share/nginx/html \
  nginx

# 多个数据卷
docker run -d \
  -v volume1:/data1 \
  -v volume2:/data2 \
  nginx

# 从其他容器挂载数据卷
docker run -d --name nginx1 -v my-volume:/data nginx
docker run -d --name nginx2 --volumes-from nginx1 nginx

2.2 网络管理

Docker 提供多种网络模式，用于容器间通信和外部访问。

2.2.1 网络基础命令

# 查看所有网络
docker network ls

# 查看网络详细信息
docker network inspect bridge

# 创建自定义网络
docker network create my-network

# 删除网络
docker network rm my-network

# 清理未使用的网络
docker network prune

2.2.2 网络模式

# bridge 模式（默认）：容器有独立网络命名空间
docker run -d --network bridge nginx

# host 模式：容器使用宿主机网络
docker run -d --network host nginx

# none 模式：容器无网络
docker run -d --network none nginx

# container 模式：共享其他容器的网络
docker run -d --name nginx1 nginx
docker run -d --network container:nginx1 busybox

2.2.3 自定义网络

# 创建自定义桥接网络
docker network create --driver bridge my-bridge

# 指定子网和网关
docker network create \
  --driver bridge \
  --subnet 172.20.0.0/16 \
  --gateway 172.20.0.1 \
  my-custom-network

# 在自定义网络中运行容器
docker run -d --network my-custom-network --name web nginx
docker run -d --network my-custom-network --name db mysql

# 容器加入网络
docker network connect my-custom-network my-container

# 容器断开网络
docker network disconnect my-custom-network my-container

自定义网络的优势：

自动 DNS 解析：容器可通过容器名互相访问
更好的隔离性
可动态连接/断开网络

2.3 环境变量

# 传递单个环境变量
docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret mysql

# 传递多个环境变量
docker run -d \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \
  -e MYSQL_DATABASE=mydb \
  -e MYSQL_USER=user \
  mysql

# 从文件加载环境变量
# 创建 env.list 文件
# MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret
# MYSQL_DATABASE=mydb
docker run -d --env-file env.list mysql

# 查看容器环境变量
docker exec my-container env

2.4 资源限制

限制容器资源使用，防止单个容器占用过多资源。

2.4.1 内存限制

# 限制内存为 512MB
docker run -d -m 512m nginx

# 限制内存和交换分区
docker run -d -m 512m --memory-swap 1g nginx

# 内存预留（软限制）
docker run -d --memory-reservation 256m nginx

2.4.2 CPU 限制

# 限制 CPU 份额（相对权重）
docker run -d --cpu-shares 512 nginx

# 限制 CPU 核心数
docker run -d --cpus 1.5 nginx

# 指定使用的 CPU 核心
docker run -d --cpuset-cpus 0,1 nginx

2.4.3 综合示例

# 综合资源限制
docker run -d \
  --name limited-container \
  -m 512m \
  --cpus 1.0 \
  --restart unless-stopped \
  nginx

2.5 Dockerfile 编写

Dockerfile 是构建自定义镜像的脚本文件。

2.5.1 基础指令

# 基础镜像
FROM nginx:latest

# 维护者信息
LABEL maintainer="your-email@example.com"

# 工作目录
WORKDIR /app

# 复制文件
COPY index.html /usr/share/nginx/html/

# 添加文件（支持 URL 和自动解压）
ADD app.tar.gz /app/

# 运行命令（构建时执行）
RUN apt-get update && apt-get install -y curl

# 环境变量
ENV APP_ENV=production

# 暴露端口
EXPOSE 80 443

# 数据卷
VOLUME /data

# 启动命令（容器运行时执行）
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

2.5.2 多阶段构建

# 第一阶段：构建
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# 第二阶段：运行
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

2.5.3 构建镜像

# 基础构建
docker build -t myapp:v1.0 .

# 指定 Dockerfile
docker build -f Dockerfile.prod -t myapp:prod .

# 使用构建参数
docker build --build-arg VERSION=1.0 -t myapp:v1.0 .

# 不使用缓存
docker build --no-cache -t myapp:v1.0 .

2.5.4 Dockerfile 最佳实践

# 1. 使用具体版本标签
FROM node:18.17-alpine

# 2. 合并 RUN 命令减少层数
RUN apt-get update && \
    apt-get install -y curl vim && \
    apt-get clean && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 3. 使用 .dockerignore 排除不必要文件
# .dockerignore 文件内容：
# node_modules
# .git
# *.log

# 4. 利用构建缓存，将变化少的指令放前面
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .

# 5. 使用非 root 用户运行
RUN useradd -m myuser
USER myuser

# 6. 使用 ENTRYPOINT + CMD 组合
ENTRYPOINT ["docker-entrypoint.sh"]
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

第三章：容器管理进阶 ★★★

🧩 学习优先级：补充掌握 使用位置： 按需诊断容器状态、日志、资源和镜像迁移；学习要求： 能读懂并知道何时使用，项目需要时可快速落地。

3.1 容器辅助命令

3.1.1 复制文件

# 从容器复制到宿主机
docker cp my-container:/path/to/file.txt /local/path/

# 从宿主机复制到容器
docker cp /local/path/file.txt my-container:/path/to/

# 复制目录
docker cp my-container:/app /local/backup/

3.1.2 查看容器统计信息

# 实时查看容器资源使用
docker stats

# 查看指定容器
docker stats my-container

# 查看所有容器（包括已停止）
docker stats --all

# 不实时更新，只显示一次
docker stats --no-stream

3.1.3 查看容器进程

# 查看容器内进程
docker top my-container

# 查看容器端口映射
docker port my-container

3.2 日志管理

3.2.1 查看容器日志

# 查看全部日志
docker logs my-container

# 实时跟踪日志（类似 tail -f）
docker logs -f my-container

# 显示最近 100 行
docker logs --tail 100 my-container

# 显示时间戳
docker logs -t my-container

# 查看特定时间段日志
docker logs --since 2024-01-01T00:00:00 my-container
docker logs --since 1h my-container

3.2.2 日志驱动配置

# 使用 JSON 文件日志驱动（默认）
docker run -d --log-driver json-file nginx

# 限制日志大小
docker run -d \
  --log-driver json-file \
  --log-opt max-size=10m \
  --log-opt max-file=3 \
  nginx

# 使用 syslog
docker run -d --log-driver syslog nginx

# 禁用日志
docker run -d --log-driver none nginx

3.3 容器监控

3.3.1 查看容器变更

# 查看容器文件系统变更
docker diff my-container

输出说明：

3.3.2 容器事件监控

# 实时监控 Docker 事件
docker events

# 过滤特定容器事件
docker events --filter container=my-container

# 过滤事件类型
docker events --filter event=start
docker events --filter event=stop

3.4 容器导出与导入

# 导出容器为 tar 文件
docker export my-container > container-backup.tar

# 导入 tar 文件为镜像
docker import container-backup.tar myimage:v1.0

# 保存镜像为 tar 文件
docker save -o nginx-image.tar nginx:latest

# 加载镜像 tar 文件
docker load -i nginx-image.tar

export/import vs save/load 的区别：

export/import：导出容器，丢失历史和元数据
save/load：保存镜像，保留完整历史和元数据

第四章：Docker Compose ★★★★★

🔥 学习优先级：重点掌握 使用位置： 编排 API、数据库、向量库和缓存等多服务环境；学习要求： 理解原理，能独立修改、组合使用并排查常见问题。

Docker Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用的工具。

4.1 Docker Compose 基础

4.1.1 安装 Docker Compose

# Linux 安装
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/latest/download/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 验证安装
docker-compose --version

Docker Desktop (Windows/Mac) 自带 Docker Compose。

4.1.2 基础 docker-compose.yml

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    networks:
      - my-network

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret
      MYSQL_DATABASE: mydb
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
    networks:
      - my-network

networks:
  my-network:
    driver: bridge

volumes:
  db-data:

4.1.3 Compose 常用命令

# 启动所有服务（后台运行）
docker-compose up -d

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看服务日志
docker-compose logs

# 实时跟踪日志
docker-compose logs -f

# 查看特定服务日志
docker-compose logs web

# 停止所有服务
docker-compose stop

# 停止并删除容器、网络
docker-compose down

# 停止并删除容器、网络、数据卷
docker-compose down -v

# 重启服务
docker-compose restart

# 重新构建镜像
docker-compose build

# 构建并启动
docker-compose up -d --build

4.2 Compose 进阶配置

4.2.1 使用 Dockerfile 构建

version: '3.8'

services:
  app:
    build:
      context: ./app
      dockerfile: Dockerfile
      args:
        - VERSION=1.0
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production

4.2.2 依赖关系

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx
    depends_on:
      - app
      - db

  app:
    image: myapp
    depends_on:
      - db

  db:
    image: postgres

4.2.3 健康检查

version: '3.8'

services:
  db:
    image: postgres
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U postgres"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

4.2.4 资源限制

version: '3.8'

services:
  app:
    image: myapp
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '1.0'
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: '0.5'
          memory: 256M

4.3 完整示例：WordPress + MySQL

version: '3.8'

services:
  wordpress:
    image: wordpress:latest
    container_name: my-wordpress
    restart: always
    ports:
      - "8080:80"
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db
      WORDPRESS_DB_USER: wordpress
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: wordpress_password
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress_db
    volumes:
      - wordpress-data:/var/www/html
    depends_on:
      - db
    networks:
      - wp-network

  db:
    image: mysql:8.0
    container_name: my-mysql
    restart: always
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root_password
      MYSQL_DATABASE: wordpress_db
      MYSQL_USER: wordpress
      MYSQL_PASSWORD: wordpress_password
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
    networks:
      - wp-network

volumes:
  wordpress-data:
  db-data:

networks:
  wp-network:
    driver: bridge

使用方法：

# 保存为 docker-compose.yml
# 启动服务
docker-compose up -d

# 访问 http://localhost:8080

第五章：清理与维护 ★★★

🧩 学习优先级：补充掌握 使用位置： 控制磁盘占用、日志增长和无用资源；学习要求： 能读懂并知道何时使用，项目需要时可快速落地。

Docker 使用过程中会积累大量未使用的镜像、容器、网络和数据卷，需要定期清理。

5.1 查看 Docker 磁盘使用

# 查看 Docker 占用的磁盘空间
docker system df

# 详细查看
docker system df -v

输出示例：

TYPE            TOTAL     ACTIVE    SIZE      RECLAIMABLE
Images          10        5         2.5GB     1.2GB (48%)
Containers      15        3         500MB     300MB (60%)
Local Volumes   5         2         1GB       500MB (50%)
Build Cache     20        0         800MB     800MB (100%)

5.2 清理命令

5.2.1 清理容器

# 删除所有已停止的容器
docker container prune

# 强制删除（不提示确认）
docker container prune -f

# 删除特定时间之前的容器
docker container prune --filter "until=24h"

5.2.2 清理镜像

# 删除未使用的镜像（悬空镜像）
docker image prune

# 删除所有未使用的镜像（包括未被任何容器使用的）
docker image prune -a

# 删除特定时间之前的镜像
docker image prune -a --filter "until=48h"

5.2.3 清理网络

# 删除未使用的网络
docker network prune

# 强制删除
docker network prune -f

5.2.4 清理数据卷

# 删除未使用的数据卷（谨慎操作！）
docker volume prune

# 强制删除
docker volume prune -f

5.2.5 一键清理

# 清理所有未使用的对象（容器、镜像、网络、构建缓存）
docker system prune

# 清理所有未使用的对象（包括数据卷）
docker system prune --volumes

# 清理所有未使用的对象（包括使用中的镜像）
docker system prune -a

# 完全清理（谨慎使用！）
docker system prune -a --volumes -f

5.3 定期维护脚本

#!/bin/bash
# docker-cleanup.sh - Docker 定期清理脚本

echo "开始清理 Docker..."

# 清理已停止的容器
echo "清理已停止的容器..."
docker container prune -f

# 清理悬空镜像
echo "清理悬空镜像..."
docker image prune -f

# 清理未使用的网络
echo "清理未使用的网络..."
docker network prune -f

# 清理未使用的构建缓存
echo "清理构建缓存..."
docker builder prune -f

# 显示清理后的磁盘使用情况
echo "清理完成！当前磁盘使用情况："
docker system df

echo "Docker 清理完成！"

使用方法：

chmod +x docker-cleanup.sh
./docker-cleanup.sh

5.4 监控最佳实践

# 定期检查 Docker 磁盘使用
# 添加到 crontab，每天凌晨 2 点执行
# crontab -e
# 0 2 * * * /path/to/docker-cleanup.sh >> /var/log/docker-cleanup.log 2>&1

# 设置日志轮转
# 在 /etc/docker/daemon.json 中配置
{
  "log-driver": "json-file",
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  }
}

# 重启 Docker 服务使配置生效
sudo systemctl restart docker

第六章：学习路线图 ★★★

🧩 学习优先级：补充掌握 使用位置： 规划练习顺序和部署能力提升路径；学习要求： 能读懂并知道何时使用，项目需要时可快速落地。

6.1 初级阶段（1-2 周）

目标：掌握 Docker 基础操作

学习内容

Docker 概念理解
- 镜像、容器、仓库的关系
- Docker 架构和工作原理
基础命令练习
- 镜像操作：pull、images、rmi
- 容器操作：run、ps、stop、rm
- 容器交互：exec、logs

实践项目

# 项目 1：运行一个 Nginx 静态网站
docker run -d -p 8080:80 -v $(pwd)/html:/usr/share/nginx/html nginx

# 项目 2：运行 MySQL 数据库
docker run -d \
  --name my-mysql \
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \
  -v mysql-data:/var/lib/mysql \
  -p 3306:3306 \
  mysql:8.0

# 项目 3：进入容器调试
docker exec -it my-mysql bash
mysql -u root -p

学习检查清单

能够搜索和拉取镜像
能够启动、停止、删除容器
理解端口映射的作用
能够进入容器执行命令
能够查看容器日志

6.2 中级阶段（2-3 周）

目标：掌握 Docker 进阶特性

学习内容

数据持久化
- Volume 的三种挂载方式
- 数据卷管理和备份
网络管理
- 理解 Docker 网络模式
- 自定义网络和容器通信
Dockerfile 编写
- 常用指令和最佳实践
- 多阶段构建优化镜像大小

实践项目

# 项目 4：构建自定义 Node.js 应用镜像
FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY package*.json ./
RUN npm install --production
EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/index.js"]

# 项目 5：自定义网络和容器通信
docker network create my-app-network
docker run -d --name db --network my-app-network postgres
docker run -d --name app --network my-app-network myapp
# app 容器中可以通过 db 主机名访问数据库

学习检查清单

能够使用 Volume 持久化数据
理解不同网络模式的区别
能够创建自定义网络
能够编写基础 Dockerfile
能够构建自定义镜像

6.3 高级阶段（3-4 周）

目标：掌握生产环境最佳实践

学习内容

Docker Compose
- 多容器应用编排
- 环境变量和配置管理
镜像优化
- 减小镜像体积
- 安全最佳实践
监控和日志
- 容器监控
- 日志管理和聚合

实践项目

# 项目 6：完整的微服务应用
version: '3.8'

services:
  frontend:
    build: ./frontend
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - backend
    networks:
      - app-network

  backend:
    build: ./backend
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      - DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/mydb
    depends_on:
      - db
      - redis
    networks:
      - app-network

  db:
    image: postgres:15
    environment:
      - POSTGRES_DB=mydb
      - POSTGRES_USER=user
      - POSTGRES_PASSWORD=pass
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - app-network

  redis:
    image: redis:7-alpine
    networks:
      - app-network

networks:
  app-network:

volumes:
  db-data:

学习检查清单

能够使用 Docker Compose 编排多容器应用
理解镜像优化技巧
能够实现容器日志管理
能够监控容器资源使用
理解容器安全最佳实践

6.4 专家阶段（持续学习）

目标：深入理解 Docker 生态

扩展方向

容器编排
- Kubernetes 基础
- Docker Swarm
CI/CD 集成
- GitLab CI/CD + Docker
- Jenkins + Docker
镜像仓库
- 搭建私有 Registry
- Harbor 企业级仓库
安全加固
- 镜像扫描（Trivy、Clair）
- 运行时安全（AppArmor、SELinux）

6.5 学习资源推荐

官方文档

Docker 官方文档：https://docs.docker.com/
Docker Hub：https://hub.docker.com/

在线练习

Play with Docker：https://labs.play-with-docker.com/
Katacoda Docker 课程：https://www.katacoda.com/courses/docker

书籍推荐

《Docker 从入门到实践》
《Docker 容器与容器云》
《Kubernetes 权威指南》

第七章：常见问题 FAQ ★★★★★

🔥 学习优先级：重点掌握 使用位置： 定位容器退出、端口、网络、数据和安全问题；学习要求： 理解原理，能独立修改、组合使用并排查常见问题。

7.1 安装和配置

Q1: Docker 和 Docker Desktop 有什么区别？

Docker Engine：核心引擎，Linux 原生支持
Docker Desktop：适用于 Windows/Mac 的图形化工具，内置 Docker Engine

Q2: Windows 上 Docker Desktop 无法启动怎么办？

# 检查 WSL2 是否启用
wsl --list --verbose

# 更新 WSL2
wsl --update

# 确保已启用虚拟化（BIOS 设置）
# Intel: VT-x
# AMD: AMD-V

Q3: 如何配置 Docker 镜像加速器？

A: 编辑 /etc/docker/daemon.json（Linux）或 Docker Desktop 设置（Windows/Mac）：

{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://registry.docker-cn.com"
  ]
}

重启 Docker：

sudo systemctl restart docker

7.2 容器运行问题

Q4: 容器启动后立即退出？

# 查看容器退出原因
docker logs <container-id>

# 查看容器详细信息
docker inspect <container-id>

# 常见原因：
# 1. 容器内主进程执行完毕
# 2. 配置错误（环境变量、挂载路径）
# 3. 端口冲突

Q5: 如何查看容器内运行的进程？

# 查看容器进程
docker top <container-name>

# 进入容器查看
docker exec -it <container-name> ps aux

Q6: 端口已被占用怎么办？

# Linux/Mac 查看端口占用
sudo lsof -i :8080

# Windows 查看端口占用
netstat -ano | findstr :8080

# 更换端口或停止占用进程
docker run -d -p 8081:80 nginx

7.3 数据和网络

Q7: 容器删除后数据丢失怎么办？

A: 使用 Volume 持久化数据：

# 创建命名数据卷
docker volume create my-data

# 使用数据卷
docker run -d -v my-data:/data nginx

# 即使容器删除，数据卷仍然保留

Q8: 容器之间无法通信？

# 检查容器是否在同一网络
docker network inspect bridge

# 使用自定义网络
docker network create my-network
docker run -d --name web --network my-network nginx
docker run -d --name app --network my-network myapp

# app 容器中可以通过 "web" 主机名访问 nginx

Q9: 如何备份和恢复数据卷？

# 备份数据卷
docker run --rm \
  -v my-volume:/source \
  -v $(pwd):/backup \
  alpine tar czf /backup/volume-backup.tar.gz -C /source .

# 恢复数据卷
docker run --rm \
  -v my-volume:/target \
  -v $(pwd):/backup \
  alpine tar xzf /backup/volume-backup.tar.gz -C /target

7.4 镜像问题

Q10: 镜像拉取速度慢或失败？

# 1. 配置镜像加速器（见 Q3）
# 2. 使用代理
docker pull --platform linux/amd64 nginx

# 3. 手动下载镜像 tar 包并导入
docker load -i nginx.tar

Q11: 如何减小镜像体积？

# 1. 使用 alpine 基础镜像
FROM node:18-alpine

# 2. 多阶段构建
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm install && npm run build

FROM node:18-alpine
COPY --from=builder /app/dist ./dist

# 3. 清理缓存
RUN apt-get update && apt-get install -y curl \
    && apt-get clean \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 4. 合并 RUN 命令
RUN command1 && command2 && command3

Q12: 悬空镜像（dangling images）是什么？

# 悬空镜像：没有标签的镜像，通常是构建过程中的中间镜像
# 查看悬空镜像
docker images -f dangling=true

# 删除悬空镜像
docker image prune

7.5 Docker Compose

Q13: docker-compose 和 docker compose 有什么区别？

docker-compose：独立的 Python 工具（V1，已弃用）
docker compose：Docker CLI 插件（V2，推荐使用）

# 两者命令基本相同
docker-compose up -d
docker compose up -d  # 推荐

Q14: Compose 文件中环境变量如何使用？

version: '3.8'

services:
  app:
    image: myapp
    environment:
      - DB_HOST=${DB_HOST:-localhost}  # 默认值
      - DB_PORT=${DB_PORT}

# .env 文件
DB_HOST=database
DB_PORT=5432

# 启动时会自动读取 .env 文件
docker compose up -d

Q15: 如何查看 Compose 服务的日志？

# 查看所有服务日志
docker compose logs

# 查看特定服务
docker compose logs web

# 实时跟踪
docker compose logs -f web

# 最近 100 行
docker compose logs --tail 100

7.6 性能和资源

Q16: Docker 占用磁盘空间过大？

# 查看磁盘使用
docker system df

# 清理未使用的资源
docker system prune -a --volumes

# 配置日志大小限制
# /etc/docker/daemon.json
{
  "log-opts": {
    "max-size": "10m",
    "max-file": "3"
  }
}

Q17: 如何限制容器资源使用？

# 限制内存和 CPU
docker run -d \
  --memory 512m \
  --cpus 1.0 \
  nginx

# 查看容器资源使用
docker stats

Q18: 容器性能监控工具推荐？

# 1. docker stats（内置）
docker stats

# 2. cAdvisor（Google 开源）
docker run -d \
  -p 8080:8080 \
  -v /:/rootfs:ro \
  -v /var/run:/var/run:ro \
  -v /sys:/sys:ro \
  -v /var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
  google/cadvisor:latest

# 3. Portainer（Web UI）
docker run -d \
  -p 9000:9000 \
  -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock \
  portainer/portainer-ce

7.7 安全问题

Q19: Docker 容器安全吗？

A: 容器提供一定程度的隔离，但不是完全隔离。安全最佳实践：

# 1. 使用非 root 用户运行
docker run -d --user 1000:1000 nginx

# 2. 只读根文件系统
docker run -d --read-only nginx

# 3. 限制能力
docker run -d --cap-drop ALL --cap-add NET_BIND_SERVICE nginx

# 4. 使用官方镜像
docker pull nginx:1.25  # 指定版本

# 5. 扫描镜像漏洞
docker scan nginx:latest

Q20: 如何保护敏感信息（密码、密钥）？

# 1. 使用 Docker Secrets（Swarm 模式）
echo "my_secret_password" | docker secret create db_password -

# 2. 使用环境变量文件（不提交到版本控制）
docker run --env-file .env.local myapp

# 3. 使用外部密钥管理系统
# - HashiCorp Vault
# - AWS Secrets Manager
# - Azure Key Vault

附录：快速参考 ★★★

🧩 学习优先级：补充掌握 使用位置： 开发和部署时快速查询命令；学习要求： 能读懂并知道何时使用，项目需要时可快速落地。

常用命令速查表

# 镜像操作
docker pull <image>          # 拉取镜像
docker images                # 列出镜像
docker rmi <image>           # 删除镜像
docker build -t <name> .     # 构建镜像

# 容器操作
docker run -d <image>        # 后台运行容器
docker ps                    # 查看运行中的容器
docker ps -a                 # 查看所有容器
docker stop <container>      # 停止容器
docker start <container>     # 启动容器
docker restart <container>   # 重启容器
docker rm <container>        # 删除容器

# 容器交互
docker exec -it <container> bash  # 进入容器
docker logs -f <container>        # 查看日志
docker cp <src> <dst>             # 复制文件

# 网络和数据卷
docker network ls            # 列出网络
docker volume ls             # 列出数据卷
docker network create <name> # 创建网络
docker volume create <name>  # 创建数据卷

# 清理命令
docker system prune          # 清理未使用的资源
docker image prune           # 清理未使用的镜像
docker container prune       # 清理停止的容器

# Compose 命令
docker compose up -d         # 启动服务
docker compose down          # 停止服务
docker compose logs -f       # 查看日志
docker compose ps            # 查看服务状态

资源链接

官方文档: https://docs.docker.com/
Docker Hub: https://hub.docker.com/
社区论坛: https://forums.docker.com/
GitHub: https://github.com/docker

结语 ★

👀 学习优先级：了解即可 使用位置： 回顾学习方向，不需要单独投入时间记忆；学习要求： 建立概念边界，不必首次记忆细节，需要时再查询。

Docker 是现代应用开发和部署的基础工具。通过本指南的系统学习，你应该能够：

✅ 理解 Docker 核心概念和工作原理
✅ 熟练使用 Docker 命令管理容器和镜像
✅ 编写 Dockerfile 构建自定义镜像
✅ 使用 Docker Compose 编排多容器应用
✅ 掌握生产环境的最佳实践

下一步学习方向：

Kubernetes 容器编排
CI/CD 集成实践
微服务架构设计
云原生应用开发

持续学习建议：

多动手实践，从简单项目开始
关注官方博客和社区动态
参与开源项目，学习最佳实践
考虑获得 Docker 认证（DCA）

祝你学习顺利，容器化之旅愉快！🐳

文档版本: v1.0
最后更新: 2026-08-03
作者: Claude AI
许可: 本文档采用 CC BY-SA 4.0 许可协议

本文由作者整理，AI 辅助润色。