【Docker】ubuntu中 Docker的使用

之前记录了 docker的安装【环境配置】ubuntu中 Docker的安装；
本篇博客记录Dockerfile的示例，docker 的使用，包括镜像的构建、容器的启动、docker compose的使用等。

当安装好后，可查看docker的基本信息
docker info     ## 查看docker信息，在输出中，查找 Docker Root Dir 字段，它会显示 Docker 存储的根目录。
docker version  ## 查看docker版本

1 Dockerfile的编写

Dockerfile 的介绍：
Dockerfile是一个文本文件，其中包含了一系列指令，这些指令定义了如何从基础镜像创建一个新的Docker镜像。通过执行docker build命令，Docker会逐行解析Dockerfile中的指令，并逐步构建出镜像。
镜像构建过程：
- 基础镜像：Dockerfile的第一条指令通常是FROM，用于指定基础镜像。基础镜像可以是官方提供的镜像（如ubuntu:20.04），也可以是其他自定义的镜像。
- 安装依赖：使用RUN指令在镜像中执行命令，如安装软件包、配置环境等。
- 复制文件：使用COPY或ADD指令将文件从宿主机复制到镜像中。
- 设置环境变量：使用ENV指令设置环境变量。
- 暴露端口：使用EXPOSE指令声明容器监听的端口。
- 启动命令：使用CMD或ENTRYPOINT指令指定容器启动时执行的命令。

记录一个实际工程的Dockerfile的例子

# 1. 基础镜像
FROM nvidia/cuda:11.2.2-cudnn8-runtime-ubuntu20.04# 2. 是一个构建参数，用于指定在构建Docker镜像时要克隆的GitHub仓库的特定分支或提交。
## main、develop、feature-add-new-model、release-v1.0、v1.0.0等
ARG SEGMENT_ANYTHING_COMMIT=main# 3. 设置环境变量
## 设置非交互模式，避免在安装过程中出现交互式提示。
ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive  
## 设置应用程序目录为/DEMO。
ENV APP_DIR=/DEMO
## 设置pip缓存目录为$HOME/.cache。
ENV PIP_CACHE_DIR=/root/.cache# 4. 设置工作目录
WORKDIR $APP_DIR# 5. 设置时区
## 在Docker镜像中设置时区为上海（Asia/Shanghai）
RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime && echo 'Asia/Shanghai' > /etc/timezone# 6. 配置APT源, 清理缓存（推荐）
## 将阿里云的APT源写入到/etc/apt/sources.list文件中。
RUN echo "deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse" > /etc/apt/sources.list && \echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-updates main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-backports main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ focal-security main restricted universe multiverse" >> /etc/apt/sources.list && \# 更新APT包列表。apt-get update && \# 安装curl。apt-get install -y --no-install-recommends curl && \# 清理已经下载的软件包文件。apt-get clean && \## 删除APT的软件包列表缓存，进一步释放空间。rm -rf /var/lib/apt/lists/*# 7. 安装基础工具和依赖库
## 更新APT包列表并安装依赖包，然后清理APT的软件包列表缓存。
RUN apt-get update && \apt-get install --no-install-recommends --no-install-suggests -y \build-essential \libxml2-dev \libxslt-dev \zlib1g-dev \python3.9 \python3.9-distutils \python3.9-dev \git \libgl1 \libglib2.0-0 \libsm6 \libxrender1 \libxext6 && \apt-get clean && \rm -rf /var/lib/apt/lists/*# 8. 安装pip。## 下载get-pip.py到镜像中的当前目录
RUN curl https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py -o get-pip.py && \## 执行get-pip.py脚本安装pip。python3.9 get-pip.py && \## 删除get-pip.py脚本rm get-pip.py# 9. 升级 pip 并配置 pypi 源
## 创建符号链接，使/usr/bin/python指向/usr/bin/python3.9。
RUN ln -s /usr/bin/python3.9 /usr/bin/python
RUN pip install --upgrade pip && \pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple# 10. 库的安装
COPY requirements.txt .
## 指定版本，兼容显卡驱动以及对应的cuda版本
RUN pip3 install torch==1.12.1+cu113 torchvision torchaudio --extra-index-url https://download.pytorch.org/whl/cu113
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt --timeout=120# 11. 复制应用代码
COPY . .# 12. 暴露端口，并启动
EXPOSE 4000
CMD ["bash", "-c", "source config/config_${MODE}.env && python app.py --mode=${MODE}"]

2 镜像的相关命令

已知镜像的名字为 DEMO:v1.0，以此为例，相关操作命令如下。
镜像的创建
【基于现有镜像创建】
基于远程仓库中已有的 DEMO:v1.0 镜像来创建本地副本
docker pull DEMO:v1.0
【构建新的镜像】
通过 Dockerfile 构建一个新的 DEMO:v1.0 镜像
docker build -t DEMO:v1.0 .
这里的 . 表示当前目录为上下文路径，Docker 会在这个路径下寻找 Dockerfile 来构建镜像
镜像的查询
【列出所有本地镜像】
要查看包括 DEMO:v1.0 在内的所有本地镜像
docker images
【检查特定镜像详情】
为了获取 DEMO:v1.0 的详细信息
docker inspect DEMO:v1.0
镜像的删除
【如果该镜像正在被某个容器使用，你需要先停止并移除那个容器，或者使用 -f 参数强制删除】
docker rmi -f DEMO:v1.0
【删除无标签镜像（悬空镜像）】
有时构建了多个镜像时，可能会留下一些没有标签的镜像，即悬空镜像。可以使用以下命令来清理它们：
docker image prune -f
上命令中的 -f 参数用于强制执行操作，不需要用户确认。在执行任何删除或修改操作之前，请确保你已经备份了重要数据，并且了解每个命令的影响。
【清理无用的镜像、容器、网络、卷】
docker system prune  

3 容器的相关命令
基于镜像 DEMO:v1.0 启动一个容器
docker run --name demo \
-p 4000:4000 \
-v /host/data:/app/data \
-e MODE=loc \
-d \
DEMO:v1.0
docker run
启动一个新容器。
--name demo
–name 用来为容器指定一个名称。在这个例子中，容器被命名为demo。这使得后续对容器的操作（如停止、删除等）更加直观和容易管理。
-p 4000:4000
-p 参数用于将主机的端口映射到容器内的端口。这里的意思是将主机的 4000 端口映射到容器内部的 4000 端口。这意味着当有人访问主机的 4000 端口时，请求会被转发给运行在容器 4000 端口上的服务。
-v /host/data:/app/data
-v 参数用于挂载卷，即把主机上的目录或文件映射到容器内的路径。此例中，它将主机上的 /host/data 目录挂载到了容器内的 /app/data 目录。这样做的好处是可以让容器访问主机的数据，反之亦然，这对于持久化数据或共享数据非常有用。
-e MODE=loc
-e 参数用来设置环境变量。这里设置了名为 MODE 的环境变量，并赋予其值 loc。这个环境变量可以在容器内被应用程序读取，比如在启动脚本中使用 ${MODE} 来决定应用的行为模式（例如本地测试模式）。
-d
-d 参数表示分离模式（detached mode），也就是后台运行。容器启动后会立即进入后台运行状态，而不会占用当前终端。
DEMO:v1.0
这是要使用的 Docker 镜像的名字和标签。DEMO 是镜像名称，:v1.0 是标签，表示版本号。Docker 会尝试拉取或使用这个镜像来创建并启动新的容器。
查看容器状态
【列出所有正在运行的容器】
docker ps
【列出所有容器（包括已停止的）】
docker ps -a
【查看容器详细信息】
docker inspect my_demo_container
【查看容器运行日志】
docker logs my_demo_container
停止容器
要停止一个正在运行的容器，可以使用它的名称或ID
docker stop my_demo_container
重启容器
要重启一个已经停止的容器，同样可以使用它的名称或ID
docker restart my_demo_container
进入正在运行的容器
如果需要进入一个已经在运行的容器，可以使用 exec 命令。这将在不中断容器服务的情况下为你提供一个交互式的 shell。
docker exec -it my_demo_container /bin/bash
若要查看容器中的pytorch版本，在上面命令基础上，再运行
python -c "import torch; print(torch.__version__); print(torch.cuda.is_available())"
删除容器
【移除某个容器】
docker restart my_demo_container
【强制删除容器】
如果需要强制删除一个正在运行的容器，可以加上 -f 参数：
docker rm -f my_demo_container
【清理停止的容器】
当有很多已经停止的容器时，可以使用以下命令来清理它们：
docker rm -f my_demo_container
以上命令会提示你确认是否要移除所有已经停止的容器。如果你不想看到提示，可以直接添加 -f 或者 --force 参数。
修改Dockerfile后重新构建镜像，需要更新容器
【先删除容器，忽略错误；然后运行新容器】
docker rm -f my_demo_container > /dev/null 2>&1 || :
docker run -d -p 4000:4000 -e MODE=loc --name my_demo_container DEMO:v1.0
/dev/null 将标准输出重定向到 /dev/null，即丢弃标准输出。
2>&1 将标准错误重定向到与标准输出相同的位置，也就是 /dev/null。这意味着无论是正常输出还是错误信息都将被丢弃，不会显示在终端上。
|| : 如果前面的命令失败，则执行空命令 :，以防止因为错误而导致整个命令序列停止。

4 docker-compose 的使用
创建 docker-compose.yml 文件。
其中内容如下：
services:
oneapi:container_name: oneapiimage: justsong/one-api:latestrestart: unless-stoppednetwork_mode: bridge
ports:- 3000:3000
volumes:- /opt/ai-platform/lldataset/240/containerd/oneapi/data:/data
environment:- TZ=Asia/Shanghai
oneapi 服务名称。
container_name: oneapi 容器名称。明确指定了启动的容器将被命名为 oneapi。这有助于直接通过名称管理容器。
image: justsong/one-api:latest 镜像。使用了特定的镜像，并使用 latest 标签。建议在生产环境中指定具体的版本标签而不是 latest，以避免意外拉取到不兼容的新版本。
restart: unless-stopped 重启策略。设置了容器的重启策略为 unless-stopped，这意味着除非手动停止，否则容器会自动重启，包括系统重启后。
network_mode: bridge 网络模式。使用默认的桥接网络模式。这是大多数情况下推荐的选择，因为它提供了良好的隔离性和灵活性。
ports 端口映射。将主机的 3000 端口映射到容器内的 3000 端口。这允许外部访问运行在容器内的服务。
volumes 卷挂载。挂载了主机路径 /opt/ai-platform/lldataset/240/containerd/oneapi/data 到容器内的 /data 目录。这对于持久化数据或共享文件非常重要。
environment 环境变量。设置了时区环境变量 TZ=Asia/Shanghai，确保容器内的应用程序使用正确的时区设置。
验证配置文件
启动服务之前，来检查和解析配置文件，这将帮助发现任何潜在的问题。
docker compose config
准备环境
确保所有依赖项都已准备好，比如：
数据库或其他外部服务是否已经启动并可以访问。
如果有 .env 文件，确保它已经创建并且包含所有必要的环境变量。
确认主机上的目录（如卷挂载点 /opt/ai-platform/lldataset/240/containerd/oneapi/data）存在并且权限正确。
镜像的构建与服务的启动
【构建镜像】
docker compose build
【启动服务】
docker-compose up       # 在前台启动服务，可以看到日志输出，方便调试。
docker-compose up -d    # 在后台启动服务，并让其以后台模式运行。
【首次启动时构建镜像】
build 指令将强制重新构建这些服务的镜像。即使已经存在本地镜像，也会根据 Dockerfile 重新构建。
docker-compose up --build -d
【强制重新构建服务镜像】
强制重新构建服务镜像，即使这些镜像已经存在。这确保了所有最新的代码更改和依赖项都被包含在新镜像中。
docker-compose up -d --build --force-recreate
验证服务状态
【查看服务状态】
验证服务是否正常启动
docker-compose ps
【查看日志输出】
docker-compose logs -f
健康检查与测试
确保服务按照预期工作。对于 Web 服务，可以通过浏览器或 curl 访问应用；对于数据库等服务，可以通过客户端工具连接并执行查询。
测试 API 或 Web 应用: 打开浏览器或使用命令行工具访问服务端口（例如，如果你映射了 3000 端口，可以访问 http://localhost:3000）。
# 测试服务是否正常工作
curl http://localhost:3000
重启容器
【停止并重新启动所有服务】
如果想停止所有服务然后重新启动它们，可以使用以下命令。这个命令会先停止所有的服务，然后再启动它们。这对于需要重启整个应用堆栈的情况非常有用。
docker compose restart
【仅重启特定的服务】
如果只想重启某个特定的服务（例如 oneapi），可以指定服务名称：
docker-compose restart oneapi
【完全停止并重新创建容器】
若需要完全停止并重新创建容器，这可以通过 down 和 up 命令的组合来实现。这通常用于在更改了配置文件或镜像后确保所有更改生效。
# 停止并移除所有服务容器、网络及卷
docker-compose down# 构建并启动服务，在后台运行
docker-compose up -d --build