一、Docker容器生命周期管理

容器作为Docker技术的核心载体，其生命周期的高效管理是保障应用稳定运行与资源合理调度的关键。本章将系统解析容器从创建到销毁的全流程管理，涵盖核心操作命令、状态监控技巧及资源清理策略，帮助开发者掌握容器动态管控的核心能力。

1.1 容器创建与启动

Docker 容器的核心操作是 docker run，它用于创建并启动一个新容器。

1.1.1 docker run 参数详解

1.1.2 交互式容器与一次性任务容器

• 交互式容器（-it进入Shell）

  通过 -it 参数进入容器的交互式终端（常用于调试）：

  docker run -it --name debug ubuntu /bin/bash
  

  容器会启动并直接进入 Bash 终端，退出后容器会停止。

• 一次性任务容器

  执行单次命令后自动退出（适合脚本任务）：

  docker run --rm alpine echo "Hello World"
  

  --rm 参数表示容器执行完毕后自动删除。
  
  

1.2 容器状态监控与操作

1.2.1 查看容器列表

1.2.2 容器操作命令

• 启动容器

  docker start my_nginx
  

• 停止容器

  docker stop my_nginx
  

  （优雅停止，发送 SIGTERM 信号）

• 强制停止容器

  docker kill my_nginx
  

  （立即终止，发送 SIGKILL 信号）

• 重启容器

  docker restart my_nginx
  

• 暂停/恢复容器

  docker pause my_nginx    # 暂停容器进程
  docker unpause my_nginx  # 恢复运行
  

1.3 容器删除与清理

1.3.1 删除单个容器

1.3.2 批量清理停止的容器

• 清理所有已停止的容器

  docker container prune
  

  确认后会自动删除所有处于停止状态的容器。
  
  

二、Docker镜像管理

镜像是容器化技术的基石，其高效管理直接决定了应用交付的标准化程度与部署的敏捷性。本章将系统讲解镜像的全生命周期管理，涵盖镜像获取、自定义构建、版本控制及资源优化，助力开发者打造轻量化、可复用的镜像资产。

2.1 镜像的获取与存储

镜像是Docker容器的基础，管理和维护镜像是容器化开发的核心环节。

2.1.1 从Docker Hub拉取镜像 docker pull

2.1.2 导出与导入镜像 docker save/docker load

• 导出镜像（保存为文件）

  docker save -o [文件名.tar] [镜像名]:[标签]
  # 示例：导出nginx镜像
  docker save -o nginx.tar nginx:alpine
  

  • 用途：离线环境迁移或备份镜像。

• 导入镜像（从文件加载）

  docker load -i [文件名.tar]
  # 示例：导入nginx.tar
  docker load -i nginx.tar
  

• 对比其他命令：

  • docker export：导出容器文件系统（不包含元数据）。

  • docker import：从容器快照创建镜像（可能丢失历史层）。
    
    

2.2 构建自定义镜像

注释： 关于 DockerFile 的内容，上一章节已经详细的进行讲解，请参照 Docker（三）：超详细 “解剖” Dockerfile 和 多种创建容器方式，这里只进行关键步骤回忆，就不再过多进行赘述。

2.2.1 Dockerfile 核心指令

通过编写 Dockerfile 定义镜像构建步骤，常用指令如下：

2.2.2 多阶段构建优化镜像体积

• 问题：直接构建可能导致镜像臃肿（包含编译工具和中间文件）。

• 方案：分阶段构建，最终仅保留运行所需文件。

• 示例：Go语言应用的多阶段构建

  # 第一阶段：编译代码
  FROM golang:1.18 AS builder
  WORKDIR /src
  COPY . .
  RUN go build -o /app
  
  # 第二阶段：仅保留二进制文件
  FROM alpine:latest
  COPY --from=builder /app /app
  CMD ["/app"]
  

  • 最终镜像仅包含Alpine和编译后的二进制文件，体积显著减小。
    
    

2.3 镜像版本管理

2.3.1 镜像标签与版本控制 docker tag

2.3.2 删除无用镜像 docker rmi与docker image prune

• 删除单个镜像

  docker rmi [镜像名]:[标签]  # 删除指定标签
  docker rmi [镜像ID]        # 强制删除（即使有容器依赖）
  

• 批量清理

  # 删除所有悬空镜像（未被任何镜像引用的中间层）
  docker image prune
  
  # 删除未被使用的镜像（未被容器或标签引用）
  docker image prune -a
  

• 注意事项：

  • 删除前确认镜像未被运行中的容器依赖。

  • 定期清理可节省磁盘空间（尤其CI/CD环境）。
    
    

2.4 综合示例

# 拉取镜像、构建、打标签、清理全流程
docker pull node:16
docker build -t myapp:dev .
docker tag myapp:dev myapp:v1.0
docker image prune -f  # 清理未使用的中间层镜像

三、容器网络与存储配置

网络与存储是容器化架构中连接服务与保障数据生命周期的两大支柱，直接影响应用的通信效率与数据可靠性。本章将系统解析容器网络模型的底层机制与存储方案的实践策略，打通容器间协作与数据持久化的核心链路。

3.1 网络模式与通信

3.1.1 默认桥接网络（bridge）与主机网络（host）

3.1.2 自定义网络实现容器间互通

通过自定义网络，可优化容器间通信（如 DNS 自动解析容器名称）。

• 创建自定义网络

  docker network create --driver bridge my_network
  

• 启动容器并加入自定义网络

  docker run -d --network my_network --name web nginx
  docker run -d --network my_network --name db redis
  

• 容器间直接通过名称通信

  # 在web容器中直接ping db容器名称
  docker exec web ping db
  

• 优势

  • 自动 DNS 解析（无需手动管理 IP）。
  • 支持网络隔离（不同网络间容器默认无法通信）。
    
    

3.2 端口映射与数据卷

3.2.1 单端口映射与范围映射

3.2.2 持久化数据管理

• Volume 挂载（Docker 管理的数据卷）

  # 创建命名卷
  docker volume create mysql_data
  # 挂载到容器
  docker run -d -v mysql_data:/var/lib/mysql mysql
  

  • 特点：数据完全由 Docker 管理，适合生产环境持久化存储。

• Bind Mount 绑定目录（宿主机目录挂载）

  docker run -d -v /宿主机/目录:/容器/目录 nginx
  

  • 特点：直接操作宿主机文件，适合开发环境实时同步代码。

  • 权限问题：若容器内进程无权限，需匹配宿主机目录权限（如 :ro 设为只读）。
    
    

3.3 跨容器数据共享

3.3.1 通过共享Volume实现数据同步

3.3.2 数据卷备份与迁移实践

• 备份Volume数据

  # 启动临时容器挂载Volume和备份目录
  docker run --rm -v shared_data:/data -v /宿主机/备份目录:/backup alpine \
    tar czvf /backup/data.tar.gz /data
  

  • 恢复数据

  docker run --rm -v shared_data:/data -v /宿主机/备份目录:/backup alpine \
    tar xzvf /backup/data.tar.gz -C /
  

• 迁移Volume到其他主机

  # 导出Volume内容
  docker run --rm -v shared_data:/data alpine tar -czO /data > data.tar.gz
  
  # 目标主机导入
  cat data.tar.gz | docker run -i -v shared_data:/data alpine tar -xzf - -C /data
  

四、Docker进阶操作技巧

容器化技术的进阶应用需要突破单容器管理的边界，转向复杂场景的规模化管控与精细化运维。本章聚焦多服务协同、资源治理与高效调试三大核心领域，解锁生产级容器化落地的关键能力。

4.1 多容器编排（Docker Compose）

Docker Compose 是简化多容器管理的核心工具，通过声明式 YAML 文件定义服务、网络和存储依赖。

4.1.1 编写 docker-compose.yml 定义服务

4.1.2 一键启动/停止多容器环境

• 启动所有服务

  docker compose up -d  # 后台启动
  docker compose up --build  # 重新构建镜像后启动
  

• 停止并清理资源

  docker compose down  # 停止并删除容器、网络
  docker compose down -v  # 同时删除关联的匿名卷
  

• 常用操作

  docker compose logs -f web  # 实时查看web服务日志
  docker compose ps  # 查看服务状态
  

4.2 资源限制与监控

4.2.1 限制容器内存与CPU

4.2.2 实时监控容器资源

• 查看实时资源占用

  docker stats  # 显示所有容器资源使用情况
  docker stats --format "table {{.Name}}\t{{.CPUPerc}}\t{{.MemUsage}}"  # 自定义输出格式
  

  • 输出字段

    • CPU %：CPU 使用率。
    • MEM USAGE/LIMIT：内存使用量与限制值。
    • NET I/O：网络流量。
      
      

4.3 日志与调试技巧

4.3.1 查看容器日志

4.3.2 进入容器调试

• 进入运行中的容器

  docker exec -it web_container /bin/bash  # 启动交互式Bash
  docker exec -it web_container sh  # Alpine镜像使用sh
  

• 执行单次命令

  docker exec web_container ls /app  # 查看容器内目录
  docker exec web_container cat /etc/os-release  # 查看容器系统信息
  

• 调试工具增强

  # 安装调试工具（如curl、ping）
  docker exec -it web_container apk add curl  # Alpine
  docker exec -it web_container apt-get update && apt-get install iputils-ping  # Debian/Ubuntu
  

4.4 综合应用示例

# 使用Compose启动多容器环境并限制资源
version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: "0.5"
          memory: 256M
    ports:
      - "80:80"

# 启动后监控资源
docker compose up -d
docker stats