Docker 入门与安装

本篇从零开始。完成后，你将能够：

说清楚镜像、容器和仓库分别是什么；
在 Windows、macOS 或 Ubuntu 上安装 Docker；
运行、查看并删除第一个容器；
看懂一条最基本的 docker run 命令。

1. Docker 解决什么问题

一套应用通常不只有源代码，还依赖运行时、系统工具、第三方库和配置。直接把应用复制到另一台机器时，经常会遇到“我的电脑上能运行，换台机器就不行”。

Docker 的做法是把应用及其运行依赖制作成一个镜像（image）。其他机器拿到同一个镜像后，可以创建出行为基本一致的容器（container）。

可以先用下面的类比建立直觉：

Docker 概念	类比	特点
Dockerfile	制作说明书	记录镜像如何构建
镜像	安装包或只读模板	可以复制、分发，不能直接修改
容器	按模板启动的应用进程	可以启动、停止和删除
仓库（Registry）	应用商店	用于拉取和推送镜像
卷（Volume）	独立数据盘	删除容器后仍可保留数据
网络（Network）	容器专用局域网	让容器互相通信或对外提供服务

容器不是虚拟机

虚拟机通常包含完整的客户操作系统；容器共享宿主机内核，主要隔离进程、网络和文件系统。因此容器通常启动更快、占用更少，但隔离边界也不同于虚拟机。

2. Docker 是怎样工作的

当你执行 docker run nginx 时，大致发生以下过程：

Docker CLI 把请求发送给 Docker Engine；
Engine 检查本地是否有 nginx 镜像；
如果没有，就从 Docker Hub 拉取镜像；
Engine 基于镜像创建容器，并启动镜像中定义的主进程；
主进程退出后，容器进入停止状态。

因此，镜像是模板，容器是模板的一次运行实例。同一个镜像可以同时创建多个彼此隔离的容器。

3. 安装前选择版本

个人电脑建议安装 Docker Desktop，它包含 Docker Engine、Docker CLI 和 Compose：

Windows 10/11：使用 Docker Desktop，并选择 WSL 2 后端；
macOS：根据芯片选择 Apple silicon 或 Intel 安装包；
Linux 桌面：可以使用 Docker Desktop，也可以只安装 Docker Engine；
Linux 服务器：通常只安装 Docker Engine 和 Compose 插件。

安装包以 Docker 官方安装文档为准。不要从来源不明的网站下载安装包或一键脚本。

3.1 Windows 安装

在“启用或关闭 Windows 功能”中启用 WSL 相关功能，或在管理员 PowerShell 中安装 WSL；
安装 Docker Desktop；
在 Docker Desktop 设置中确认启用了 Use the WSL 2 based engine；
等待界面显示 Docker Engine 正在运行；
打开新的 PowerShell 或 Windows Terminal 验证。

# 安装或更新 WSL；执行后如有提示，请重启 Windows
wsl --install

# 查看已安装发行版及其 WSL 版本，VERSION 应为 2
wsl --list --verbose

# 验证 Docker 客户端和服务端是否可以通信
docker version

# 验证 Compose V2 是否可用
docker compose version

在哪里执行命令

本系列的 Linux 风格命令可以在 WSL 终端中执行。PowerShell 对引号、环境变量和路径的处理略有不同，遇到差异时优先使用 WSL。

3.2 macOS 安装

下载并安装 Docker Desktop，启动后等待菜单栏中的 Docker 状态变为运行中，再打开“终端”执行：

# 同时显示 Docker CLI 和 Engine 的版本信息
docker version

# Compose V2 已集成在 docker 命令中，中间有一个空格
docker compose version

3.3 Ubuntu 安装 Docker Engine

下面以 Ubuntu 为例，通过 Docker 官方 APT 仓库安装。每组命令都可以直接复制执行。

# 删除可能冲突的旧包；未安装时不会造成问题
for pkg in docker.io docker-doc docker-compose podman-docker containerd runc; do
  sudo apt-get remove -y "$pkg"
done

# 更新软件索引并安装添加仓库所需工具
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y ca-certificates curl

# 创建 APT 密钥目录
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings

# 下载 Docker 官方仓库签名密钥
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg \
  -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc

添加与你的 Ubuntu 版本对应的软件仓库：

# 写入 Docker 官方 APT 仓库；命令会自动读取 CPU 架构和系统代号
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(. /etc/os-release && echo "${UBUNTU_CODENAME:-$VERSION_CODENAME}") stable" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# 安装 Engine、CLI、containerd、Buildx 和 Compose 插件
sudo apt-get update
sudo apt-get install -y \
  docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin

启动服务并验证：

# 立即启动 Docker，并设置为开机自动启动
sudo systemctl enable --now docker

# 确认服务状态；看到 active (running) 表示正常
sudo systemctl status docker --no-pager

# 首次验证可使用 sudo，避免用户权限尚未配置
sudo docker version
sudo docker run --rm hello-world

如果希望当前用户不加 sudo 也能运行 Docker：

# 创建 docker 组（已存在时忽略错误），再把当前用户加入该组
sudo groupadd docker 2>/dev/null || true
sudo usermod -aG docker "$USER"

# 让当前终端临时加载新组；重新登录也能永久生效
newgrp docker

# 确认现在可以不使用 sudo
docker run --rm hello-world

Docker 组等同于高权限

docker 组成员可以挂载宿主机目录或启动高权限容器，实际接近宿主机 root 权限。只把可信用户加入该组。共享服务器应评估 rootless Docker 或受限的 sudo 规则。

其他 Linux 发行版的软件包命令不同，请使用官方文档中对应发行版的安装步骤，不要直接套用 Ubuntu 命令。

4. 运行第一个 Web 容器

现在启动一个 Nginx Web 服务器：

# 后台运行 nginx，并把宿主机 8080 端口映射到容器 80 端口
docker run --detach \
  --name beginner-web \
  --publish 8080:80 \
  nginx:1.27-alpine

第一次运行会看到若干 Pull complete，表示 Docker 正在下载镜像。最后输出的一长串字符是容器 ID。

打开浏览器访问 http://localhost:8080，应该看到 Nginx 欢迎页。没有图形界面的 Linux 服务器可执行：

# 请求本机 8080 端口；响应中应包含 Welcome to nginx
curl http://127.0.0.1:8080

查看正在运行的容器：

# 只显示当前正在运行的容器
docker ps

# 查看 beginner-web 最近 20 行日志
docker logs --tail 20 beginner-web

docker ps 中几个重要字段的含义：

字段	含义
`CONTAINER ID`	容器短 ID，可代替名称用于命令参数
`IMAGE`	创建容器所使用的镜像
`STATUS`	容器运行状态和持续时间
`PORTS`	宿主机端口到容器端口的映射
`NAMES`	容器名称，本例为 `beginner-web`

完成实验后停止并删除容器：

# 先停止容器的主进程
docker stop beginner-web

# 删除已停止的容器；镜像仍保留在本地
docker rm beginner-web

# 确认容器已经不存在；-a 会同时显示停止的容器
docker ps -a

5. 看懂 docker run

刚才的命令可以拆成以下部分：

参数	含义
`docker run`	根据镜像创建并启动一个新容器
`--detach` / `-d`	在后台运行
`--name beginner-web`	为容器指定容易记忆的名称
`--publish 8080:80` / `-p 8080:80`	将宿主机 8080 端口转发到容器 80 端口
`nginx:1.27-alpine`	镜像名和标签；标签通常表示版本或变体

注意，docker run 每执行一次都会创建一个新容器。重新启动已有容器使用 docker start，而不是再次执行同样的 docker run。

6. 最小日常检查

# 查看客户端和服务端版本；只有 Client 往往说明 Engine 未运行
docker version

# 查看存储驱动、CPU、内存、镜像数量等系统信息
docker info

# 查看镜像、容器、卷和构建缓存分别占用多少空间
docker system df

# 查看本地已有镜像
docker image ls

常见安装问题

现象	原因和处理
`Cannot connect to the Docker daemon`	Engine 未启动；启动 Docker Desktop，或在 Linux 执行 `sudo systemctl start docker`
`permission denied ... docker.sock`	当前用户无权限；暂时使用 `sudo`，或重新登录使 `docker` 组生效
`port is already allocated`	8080 已被占用；换成 `-p 8081:80`
拉取镜像超时	检查 DNS、代理和网络策略；不要随意关闭 TLS 校验
Apple silicon 出现平台警告	镜像不包含 arm64 版本；优先更换多架构镜像

7. 本篇练习

把示例中的宿主机端口从 8080 改成 8081，确认新地址可以访问；
分别执行 docker ps 和 docker ps -a，观察停止容器是否显示；
删除容器后执行 docker image ls，确认镜像为什么仍然存在；
用 docker run --help 查找 --rm 参数的作用。

下一篇将使用 Dockerfile 制作自己的第一个镜像，并解释镜像标签、构建上下文和缓存。

1. Docker 解决什么问题​

2. Docker 是怎样工作的​

3. 安装前选择版本​

3.1 Windows 安装​

3.2 macOS 安装​

3.3 Ubuntu 安装 Docker Engine​

4. 运行第一个 Web 容器​

5. 看懂 docker run​

6. 最小日常检查​

常见安装问题​

7. 本篇练习​