Chung Cheuk Hang MichaelJava Web Developer

Spring Webflux（一）Java 測試（五）：WireMock

Docker 基本操作

1 Docker 簡介
- 1.1 同其他技術既分別
- 1.2 使用場景
2 Image
3 Container
4 參考資料

1 Docker 簡介

Docker 係一種利用 Linux 內核既功能黎達到將程式同系統資源分隔既虛擬化技術。

1.1 同其他技術既分別

喺 Docker 出現之前，大家一般都係用具備完整 Windows 或者 Linux OS 既 virtual machines，但咁做係有好多壞處，例如慢、需要大量儲存空間、難自動化、建設成本高、維護成本高。

呢啲 virtual machines 如果要做到程式與程式之間完全隔離，就要每一個程式都用一個完整既 OS 裝住佢，非常麻煩。相反，Docker 就非常方便，需要時又可以做到有限度咁共用資源。

產品	描述	虛擬化步驟、使用情況
VMware Workstation、VirtualBox、Parallels Desktop	因為需要透過一個完整既主 OS 黎儲取硬件，所以屬於 Type 2 hypervisor。	先喺硬件上面安裝完整既主 OS，再喺上面安裝帶虛擬化功能既軟件，再由呢個軟件虛擬化一個 OS。喺隔離狀況下執行 Windows GUI 程式。
VMware ESXi、Hyper-V	因為可以唔需要透過主 OS 而係直接存取硬件，所以屬於 Type 1 hypervisor。	先喺硬件上面安裝帶虛擬化功能既系統，再安裝虛擬化既 OS，再喺裡面執行 Windows GUI 程式，虛擬化 OS 之間可以係完全隔離，但因為虛擬化 OS 係一個完整既 OS 環境，所以裡面既程式係共用資源既。
Sandboxie Plus	OS 層級既輕量級虛擬化軟件。	喺 Windows 環境裡面安裝帶沙盒功能既程式，再喺隔離狀態下執行 Windows GUI 程式。
Windows Sandbox	Windows 10 既 1903 版開始內置既基於 Hyper-V 技術既輕量級虛擬化軟件。	喺 Windows 環境裡面啟動，再喺隔離狀態下執行 Windows GUI 程式。
Docker	利用 Linux 內核既功能達到 OS 層級既虛擬化。	喺隔離狀態下執行非 GUI 既多層儲存結構既 Docker images。

喺 Docker 裡面，執行緊既 runtime 叫 Docker containers。因為用左 OverlayFS（overlay2）儲存技術做到多層儲存結構，所以每個 Docker container 其實都只係文件系統上既一層 layer，只有 container（隔離區）裡面新增既檔案先會佔用儲存空間。

1.2 使用場景

對於開發者，使用 Docker 用好處係：

只需要安裝一個 Docker 程式，就可以用到唔同既 infrastructure（例如 JDK、Maven、MySQL、Redis、RabbitMQ），唔需要自己下載個別既程式再安裝。
因為資源隔離既關係，要重新設定呢啲 infrastructure 非常簡單，只需要將個 container throw away 再重新 run 一個就得。
想保留資料既話，又可以用 volume。
用同一個方式就可以改到任何程式執行既 port，唔需要爬文睇下個別既程式要點樣改配置。

對於企業，Docker 就用喺 K8s（Kubernetes）上，用黎做雲端部署。

2 Image

喺 Docker，如果我地想 reference 一個 Docker image，我地可以用：

方式	解釋	例子
Image ID	一組 alphanumeric 既 ID（注意：同 digest 係兩樣野黎）。同 Git commit ID 一樣，只要提供既 image ID 既一部分能夠唯一咁辨別到個 image 就已經足夠（冇兩個或以上既 image IDs 係以相同 value 開頭）。	`3e`、`3edbb69f9a49`
Image repo	一個 fully qualified 既 image name，如果係喺 Docker Hub registry 既官方 images，就可以省卻 host name 同埋 username；如果係 Docker Hub registry 既非官方 images，就會有 username；但如果係其他 registry（例如機構自己既 artifactory）就會有 host name。	`openjdk`、`localhost:5000/mick/my-image`
Image repo + image tag	Image tag 一般用黎表示版本號碼。如果唔提供 tag，就係指緊 `latest` tag。	`redis:7`、`rabbitmq:management`

如果係官方 images 既話，以下都係指緊同一個 image：

redis
redis:latest
library/redis
library/redis:latest
registry.hub.docker.com/library/redis
registry.hub.docker.com/library/redis:latest

2.1 查詢 image 列表

查詢所有 images（包括我地自己 build image 果陣產生既冇 repo、冇 tag 既 intermediate images／layers）：

docker image ls -a

2.2 下載 image

下載 latest tag：

docker image pull "<repo>"

下載特定 tag：

docker image pull "<repo>:<tag>"

例子：

docker image pull redis:latest
docker image pull rabbitmq:management

2.3 Tag image

Tag image 既作用就好似我地畀一個別名佢咁。

根據 image ID 去新增 tag：

docker image tag "<image ID>" "<same repo>:<new tag>"
docker image tag "<image ID>" "<new repo>:<any tag>"

根據 repo ＋ tag 黎為指定 image 新增 tag：

docker image tag "<repo>:<tag>" "<same repo>:<new tag>"
docker image tag "<repo>:<tag>" "<new repo>:<any tag>"

Tag 一個 latest tag 既 repo：

docker image tag "<repo>" "<any repo>:<any tag>"

2.4 上載 image

上載 image 到 registry：

docker image push "<repo>"
docker image push "<repo>:<tag>"

2.5 儲存 image 檔案

我地可以儲存一個 image 做一個 .tar 檔。

docker image save -o "<file name.tar>" "<image ID>"
docker image save -o "<file name.tar>" "<repo>"
docker image save -o "<file name.tar>" "<repo>:<tag>"

例子：

docker image save -o "C:/Users/Michael/Desktop/busybox.tar" busybox:latest

之後會開啟一個 interactive shell 畀我地執行 Linux commands。

2.6 移除 tag／刪除 image

喺 Docker 裡面，無論係移除 tag 或者刪除 image，我地都係用同一個 command。

個邏輯係：

如果根據 image ID 黎刪除，咁我地可能係想喺本地刪除呢個 image，但 Docker 唔知你係咪真係想咁做，所以如果呢個 image 畀多過 1 個 repo + tag reference 緊，咁我地就需要用 -f 黎強制刪除。
當我地移除一個 image 既最後一個 repo + tag 既時候，Docker 就會喺本地刪除呢個 image。
如果執行操作之後呢個 image 仲有至少 1 個 repo + tag，咁 Docker 就唔會喺本地刪除呢個 image，只會移除 tag。

移除 latest tag：

docker image rm "<repo>"

移除特定 repo + tag：

docker image rm "<repo>:<tag>"

用 image ID 黎直接刪除 image（如果一個 image ID 有好幾個 repo + tag，就需要用 -f 黎強制刪除）：

docker image rm "<image ID>"
docker image rm -f "<image ID>"

例子：

docker image rm redis
docker image rm rabbitmq:management
docker image rm 3e
docker image rm -f 3e

3 Container

3.1 查詢 container 列表

查詢所有 containers（包括 exit 左既）：

docker container ls -as

查詢特定 status 既 containers（-f 指 filter）：

docker container ls -f status="<status>"

例子：

1docker container ls -f status=created
2docker container ls -f status=running
3docker container ls -f status=paused
4docker container ls -f status=restarting
5docker container ls -f status=removing
6docker container ls -f status=exited
7docker container ls -f status=dead

3.2 執行 image／建立 container

一般我地都會用個 image 既 Dockerfile 裡面預先定義左既 CMD 或者 ENTRYPOINT 黎啟動程式，但如果呢個 image 有好幾個程式既 binaries 喺裡面，或者呢啲程式可以加 options 黎 customize 佢既 behaviors 而我地又有需要既話，我地可以 override 佢既 command。

docker container run "<image ID>" "[override command]"

docker container run "<repo>:<tag>" "[override command]"

執行 latest tag 既 image：

docker container run "<repo>" "[override command]"

Option	解釋
`--name`	Container name，一個固定既 container 名。
`-d`	Detached，個 container process 唔會 attach 落現時既 console window，只會返回 container ID，如果唔介意要 keep 住呢個 console window，或者想即刻睇住啲 log，咁可以唔用呢個 option。
`--rm`	Remove，即係當個 container exit 左，Docker 會將佢自動 remove。
`-p <host port>:<container port>`	Publish／bind ports。如果有兩個程式指定左同一個 port，咁我地可以將佢地 map 落主 OS 既兩個唔同 ports。
`-e <key>:<value>`	Container 裡面既 environment variable。
`-v <host path>:<container path>`	Volume，可以令 container 入面既某個 path map 到主 OS 既某個 path，當有檔案寫落去，就會去左主 OS 度，做到保存資料既效果，重開 container 都可以沿用返呢啲資料。

註：

如果本地冇呢個 image，Docker 會自動幫我地下載。
如果個 Docker Desktop 唔係用 WSL，咁就可能需要先去 Docker Desktop 既設定度將 C:/ 加落 Resources ➜ File Sharing。

3.3 執行 image／建立 container 既熱門例子

3.3.1 Busybox

busybox 係測試用既 image，裡面包含一啲 Linux 既工具，可以畀我地學習或者測試 Linux 既 commands。

docker container run -it --rm busybox:latest

3.3.2 MySQL

Server：

docker container run -d --rm -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root -e MYSQL_USER=mysql -e MYSQL_PASSWORD=mysql -e MYSQL_DATABASE=dev -v "C:/docker-data/mysql:/var/lib/mysql" --name mysql mysql:latest

CLI：

docker container exec -it mysql mysql -u"root" -p"root" dev
docker container exec -it mysql mysql -u"mysql" -p"mysql" dev

JDBC connection string：jdbc:mysql://localhost:3306/dev
用戶：mysql
密碼：mysql

3.3.3 MariaDB

Server：

docker container run -d --rm -p 3306:3306 -e MARIADB_ROOT_PASSWORD=root -e MARIADB_USER=mariadb -e MARIADB_PASSWORD=mariadb -e MARIADB_DATABASE=dev -v "C:/docker-data/mariadb:/var/lib/mysql" --name mariadb mariadb:latest

CLI：

docker container exec -it mariadb mariadb -u"root" -p"root" dev
docker container exec -it mariadb mariadb -u"mariadb" -p"mariadb" dev

JDBC connection string：jdbc:mariadb://localhost:3306/dev
用戶：mariadb
密碼：mariadb

3.3.4 PostgreSQL

Server：

docker container run -d --rm -p 5432:5432 -e POSTGRES_PASSWORD=postgres -v "C:/docker-data/postgres:/var/lib/postgresql/data" --name postgres postgres:latest

JDBC connection string：jdbc:postgresql://localhost:5432/postgres
用戶：postgres
密碼：postgres

3.3.5 Oracle Express Edition

Server：

docker container run -d --rm -p 1521:1521 -e ORACLE_PWD=oracle -v "C:/docker-data/oracle:/opt/oracle/oradata" --name oracle container-registry.oracle.com/database/express:21.3.0-xe

注意：Oracle Express Edition 21 會使用大約 12 GB 儲存空間。

CLI：

docker container exec -it oracle sqlplus system/oracle

JDBC connection string：jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:xe
用戶：system
密碼：oracle
SID：xe

3.3.6 Microsoft SQL Server

Server：

docker container run -d --rm -p 1433:1433 -e "ACCEPT_EULA=Y" -e MSSQL_SA_PASSWORD=StrongPassword123 -v "C:/docker-data/sqlserver:/var/opt/mssql/data" --name sqlserver mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-latest

CLI：

docker container exec -it sqlserver /opt/mssql-tools18/bin/sqlcmd -No -S localhost -U sa -P StrongPassword123

然後：

1CREATE DATABASE dev;
2GO
3ALTER DATABASE dev SET READ_COMMITTED_SNAPSHOT ON;
4GO
5SELECT name, is_read_committed_snapshot_on FROM sys.databases WHERE name = 'dev';
6GO

JDBC connection string：jdbc:sqlserver://localhost:1433;databaseName=dev;encrypt=false
用戶：sa
密碼：StrongPassword123

3.3.7 MongoDB

Server：

docker container run -d --rm -p 27017:27017 -e MONGO_INITDB_ROOT_USERNAME=mongodb -e MONGO_INITDB_ROOT_PASSWORD=mongodb -v "C:/docker-data/mongodb:/data/db" --name mongodb mongo:latest

CLI：

docker container exec -it mongodb mongosh -u mongodb -p mongodb

然後：

use mydb
db.createCollection("mycollection")

MongoDB connection string：mongodb://mongodb:mongodb@localhost:27017
用戶：mongodb
密碼：mongodb

3.3.8 RabbitMQ

Server（連同 management website）：

docker container run -d --rm -p 5672:5672 -p 15672:15672 -e RABBITMQ_DEFAULT_USER=rmq -e RABBITMQ_DEFAULT_PASS=rmq -e RABBITMQ_NODENAME=rabbit@docker-rabbitmq -v "C:/docker-data/rabbitmq:/var/lib/rabbitmq/mnesia" -h "docker-rabbitmq" --name rmq rabbitmq:management

Management website：

地址：http://localhost:15672
用戶：rmq
密碼：rmq

對某個 virtual host 開啟 Firehose Tracer 功能：

docker container exec rmq rabbitmqctl trace_on -p <vhost>

3.3.9 Kafka

Server：

docker container run -d --rm -p 9092:9092 -v "C:/docker-data/kafka:/tmp/kraft-combined-logs" --name kafka apache/kafka:latest

然後創建 topic：

docker container exec kafka /opt/kafka/bin/kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --create --topic demo-topic --partitions 2

列出所有 topics：

docker container exec kafka /opt/kafka/bin/kafka-topics.sh --bootstrap-server localhost:9092 --describe

然後發送訊息：

docker container exec -it kafka /opt/kafka/bin/kafka-console-producer.sh --bootstrap-server localhost:9092 --topic demo-topic --property parse.key=true --property key.separator="|"

之後輸入訊息內容，例如 1|foo、2|bar，撳 Enter 掣可以立即發送訊息。想退出既話可以撳 Ctrl+C。

3.3.10 Redis

Server：

docker container run -d --rm -p 6379:6379 -v "C:/docker-data/redis:/data" --name redis redis:latest redis-server --save 10 1 --requirepass redispw

CLI：

docker container exec -it redis redis-cli -a redispw

3.3.11 OpenJDK（Azul Zulu、Microsoft）

查詢 JDK 版本：

docker container run --rm azul/zulu-openjdk:17 java -version
docker container run --rm mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:17-ubuntu java -version

列出 JDK 檔案：

docker container run --rm azul/zulu-openjdk:17 ls -l /usr/lib/jvm/zulu17-ca-amd64
docker container run --rm mcr.microsoft.com/openjdk/jdk:17-ubuntu ls -l /usr/lib/jvm/msopenjdk-17-amd64

喺一個 project folder 度執行 java command：

:: Windows Command Prompt
CD C:\docker-data\spring-boot-demo
docker container run --rm -p 8080:8080 -v "%CD%/target:/usr/project" --name=spring-boot-demo azul/zulu-openjdk:17 java -jar "/usr/project/spring-boot-demo-1.0.0.jar"

假如個 Spring Boot project 有 expose 到 Actuator Health API：http://localhost:8080/actuator/health

3.3.12 Maven

查詢 Maven 以及 JDK 版本：

docker container run --rm maven:3-openjdk-17 mvn -v

喺一個 project folder 度執行一個 Maven plugin goal（用返 user 既 .m2 folder）：

:: Windows Command Prompt
CD C:\docker-data\spring-boot-demo
docker container run --rm -p 8080:8080 -v "%CD%:/usr/project" -v "%USERPROFILE%/.m2:/root/.m2" --name=spring-boot-demo maven:3-openjdk-17 mvn spring-boot:run -f /usr/project

假如個 Spring Boot project 有 expose 到 Actuator Health API：http://localhost:8080/actuator/health

3.3.13 Snyk

要 scan 一個 Java Maven project，喺 project root directory（有 pom.xml 既 folder）度執行：

set SNYK_TOKEN=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX
docker container run --rm --env SNYK_TOKEN -v "%CD%:/app" snyk/snyk:maven-3-jdk-17 snyk test
docker container run --rm --env SNYK_TOKEN -v "%CD%:/app" snyk/snyk:maven-3-jdk-17 snyk monitor

檢視 CVE 測試結果：

https://app.snyk.io

3.3.14 Selenium Grid

Selenium Grid server（standalone Chrome）：

docker container run -d --rm -p 4444:4444 -p 7900:7900 -e SE_NODE_MAX_SESSIONS=3 -e SE_NODE_OVERRIDE_MAX_SESSIONS=true --shm-size 2g --name selenium-chrome selenium/standalone-chrome:latest

介面：

Selenium Grid：http://localhost:4444
VNC client：http://localhost:7900?autoconnect=1&resize=scale&password=secret
- 密碼：secret

3.3.15 Sonatype Nexus

Sonatype Nexus repository server（可能要幾分鐘啟動）：

docker container run -d --rm -p 8081:8081 -v "C:/docker-data/nexus:/nexus-data" --name nexus sonatype/nexus3:latest

介面：http://localhost:8081/#browse/browse

用戶：admin
密碼：（執行以下 command 獲取初始密碼，然後完成 setup。）
- ```
docker container exec nexus cat /nexus-data/admin.password
```

3.4 對 container 執行 commands

方法一，直接對 container 執行一個 command：

docker container exec "<container ID or name>" "<command>"

例子：

docker container exec redis redis-cli -a redispw keys *

方法二，喺 container 打開一個 shell，然後喺 shell 度打 commands：

docker container exec -it "<container ID or name>" "<command>"

例子：

docker container exec -it redis redis-cli
docker container exec -it spring-boot-demo /bin/sh
docker container exec -it spring-boot-demo /bin/bash

3.5 重新啟動 container

docker container restart "<container ID or name>"

3.6 暫停／恢復運行 container

暫停 run 緊既 container：

docker container pause "<container ID or name>"

恢復運行 pause 左既 container：

docker container unpause "<container ID or name>"

3.7 停止／立即停止 container

停止（SIGTERM，等 10 秒後再 SIGKILL）：

docker container stop "<container ID or name>"

立即停止（直接 SIGKILL）：

docker container kill "<container ID or name>"

3.8 刪除 container

docker container rm "<container ID or name>"

一次過刪除曬特定 status 既 containers：

:: Windows Command Prompt
FOR /F "tokens=*" %i IN ('docker container ls --filter "status=<status>" -q') DO docker container rm %i

刪除所有 exit 左既 containers 既例子：

:: Windows Command Prompt
FOR /F "tokens=*" %i IN ('docker container ls --filter "status=exited" -q') DO docker container rm %i

4 參考資料

手撕 docker 文件結構—— overlayFS，image，container 文件結構詳解
Docker 筆記（一）- 鏡像與容器，Overlay2
StackOverflow - What's the difference between a Docker image's Image ID and its Digest?
StackOverflow - Dashes in Docker commands
Docker 官網
- Use the OverlayFS storage driver
- Image commands
- Container commands

6330 1333

michaelboyboy@gmail.com

www.linkedin.com/in/mickchung

Developed with React, Bootstrap and Next.js.

Docker 基本操作

Table of contents

1 Docker 簡介

1.1 同其他技術既分別

1.2 使用場景

2 Image

2.1 查詢 image 列表

2.2 下載 image

2.3 Tag image

2.4 上載 image

2.5 儲存 image 檔案

2.6 移除 tag／刪除 image

3 Container

3.1 查詢 container 列表

3.2 執行 image／建立 container

3.3 執行 image／建立 container 既熱門例子

3.3.1 Busybox

3.3.2 MySQL

3.3.3 MariaDB

3.3.4 PostgreSQL

3.3.5 Oracle Express Edition

3.3.6 Microsoft SQL Server

3.3.7 MongoDB

3.3.8 RabbitMQ

3.3.9 Kafka

3.3.10 Redis

3.3.11 OpenJDK（Azul Zulu、Microsoft）

3.3.12 Maven

3.3.13 Snyk

3.3.14 Selenium Grid

3.3.15 Sonatype Nexus

3.4 對 container 執行 commands

3.5 重新啟動 container

3.6 暫停／恢復運行 container

3.7 停止／立即停止 container

3.8 刪除 container

4 參考資料