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Docker的优势很容易让Web开发人员所忽略，对于开发运维来说，它被认为太过技术性、没有必要。先来看看其有什么优势：

1. 简化配置和部署：Docker可以打包应用程序及其依赖项，并在任何地方轻松部署，从而简化了配置和部署的过程。
2. 跨平台支持：Docker容器可以在任何操作系统上运行，而不需要修改代码，这使得开发、测试和部署更加灵活和高效。
3. 资源利用率高：由于Docker容器共享操作系统内核，因此它们比传统虚拟机更加轻量级，可以更好地利用硬件资源。
4. 可靠性和安全性：Docker容器提供隔离环境，使得应用程序和依赖项在容器中运行更加安全和可靠，同时也避免了不同应用程序之间的冲突。
5. 易于维护：Docker容器可以根据需要快速创建、销毁和重建，使得应用程序的维护更加容易和高效。在资源扩容收缩方面可以很灵活。

对于开发者而言，还是有必要认识一下Docker，花点时间学习可以提高开发效率、让运营变得简单。

先谈谈个人感受，过去开发PHP程序的时候，需要自己配置Apache等环境，如果换了电脑又得来一遍。有了Docker，开发环境就只需要一句命令或者自己制作符合自己的镜像，这样开发的时候不管在哪里，只要安装Docker，运行起来就可以开始开发调试了。生产环境也是如此，过去如果要配置10台甚至更多的环境，需要一个一个来，有了Docker，实际上就只要执行一个shell文件就可以了，而且配置都可以是完全一样的。

• 面向WEB开发人员的Docker

如果对Docker有兴趣，推荐一本书籍《Docker实战（第二版）》

要启动一个 CentOS 镜像，可以在 Docker Hub 中查找需要的镜像，运行以下命令：

docker run -it centos

运行后将从 Docker Hub 下载 CentOS 镜像（如果它还没有被下载过），并在交互模式下启动容器。能够看到一个新的 shell 提示符，该提示符表示已经进入 CentOS 容器内部。

如果想在后台模式下运行 CentOS 容器，使用以下命令：

docker run -d centos

将在后台启动容器，并输出容器的 ID。

无论哪种方式，都可以使用 docker ps 命令来列出所有正在运行的容器。要停止容器，可以使用 docker stop 命令，后跟容器的 ID 或名称。如下：

docker stop <CONTAINER_ID>

请注意，如果希望在容器内运行某些命令或应用程序，可以将它们附加到 docker run 命令的末尾。例如，要在 CentOS 容器中运行 ls 命令，可以使用以下命令：

docker run -it centos ls

将启动一个新的 CentOS 容器，运行 ls 命令，然后退出容器。

在本节中，将创建一个Node.js的“Hello World”应用程序，并将该应用构建成Docker镜像，并从容器启动。正常情况下，该镜像可以部署到生产服务器上，Docker Compose 将用于覆盖一些设置以创建开发和调试环境。这样可以在主机PC上进行编码开发，这样文件将在一个持续运行的容器中执行。这有几个好处:

• Docker 将管理所有依赖项—— 不需要安装和维护runtimes
• 这个过程与本地开发没什么不同——可以使用任何喜欢的编辑器和工具
• 容器是隔离的——应用程序影响到主机PC，如使删除文件
• 任何时候都可以将应用程序分发给其他开发人员或测试人员——应用程序可以在任何其他设备上以零配置相同的方式运行。

本节创建的代码文件在项目 https://github.com/QuintionTang/docker-nodejs 中

基于容器的应用开发

Docker 简化了 Web 开发：任何的 Web 应用程序都可以在单个容器中运行。

但是……如果想将类似的容器部署到实时生产服务器，应用程序通常是无状态的。这样可以启动任意数量的实例，任何实例都可以对请求做出响应。实际上，应用程序不应该将基本状态数据存储在本地文件或内存中。

例如：当用户登录时，应用程序将登录凭据存储在内存中。在开发过程中使用单个容器，都可以按预期运行没有问题。

如果将应用程序部署到生产服务器并在两个以上容器中运行，这些容器通过负载均衡接收请求。用户访问系统由 container1 处理其登录。那么下一个请求可能就由 container2 提供服务，容器之间并没有共享登录状态，这个时候就会出现未登录的情况。

当然上面的问题是可以通过解决的，为隔离的容器提供一个中心存储服务，维护应用的持久化存储数据，例如数据库。

无状态 Web 应用程序是一个不错的方式。这样在生产环境中随着用户情况的增加可以快速进行扩缩容，自动添加更多的机器/容器。在解决实际需求的时候就需要考虑是否适合无状态，如果对有状态的应用程序进行转换可能是不可行的。

这些在开发过程中都无关紧要，因为通常只会在单个容器中运行应用程序。如果不实用，就不必在生产中使用容器。

什么是 Node.js

这个想必大部份掘金的小伙伴都知道，这里不展开介绍，引用一段简单的说明。

Node.js 是一种流行的、高性能 JavaScript 运行时，使用 Chrome 浏览器的 V8 JavaScript 引擎构建。它通常用于服务器端 Web 开发，但也已被前端或客户端用来构建工具、桌面应用程序、嵌入式系统等所采用。

安装 Node.js 后，可以使用以下命令执行 JavaScript 文件：

node index.js

单入口脚本文件是什么？理论上它可以命名为任何名称，通常项目都使用index.js 作为入口。

前面的内容一直在使用 Docker Hub 提供的 Docker 镜像。本节将介绍如何构建自己的 Docker 镜像，该镜像可以在开发和生产环境中安装和执行应用程序。

可能你对 Node.js 不感兴趣，但是不管使用何种语言（PHP、Python、Ruby、Go、Rust等）都适合使用 Docker 。

Hello World应用概述

该项目将使用Node.js的Express.js框架创建了一个“Hello World”应用程序。

应用运行地址为：http://localhost:3000/，返回纯文本格式：Hello World!。

从客户端 Ajax 请求调用相同的 URL 会返回 JSON 编码的对象：

{ "message": "Hello World!" }

当传入请求的HTTP 标头设置为时，可以识别 Ajax 调用。这是由大多数 Ajax 库添加了：X-Requested-With 、XMLHttpRequest。

可以向 URL 路径添加字符串，例如http://localhost:3000/devpoint 将返回 Hello Devpint!，响应内容为：

{ "message": "Hello Devpoint!" }

项目初始化

在项目目录中执行以下代码初始化项目：

npm init

输入基本的信息后，会在项目根目录下生成 package.json。

接下来安装 express ，执行一下命令：

npm install express --save

为了开发过程中能够响应代码的变更，接下来安装 Nodemon，执行以下命令：

npm install nodemon --save-dev

nodemo 用来监听 node.js 项目中文件的更改并自动重启服务的工具，接下来为项目增加监听规则，如需要忽略的目录：

{
    "script": "./index.js",
    "ext": "js json",
    "ignore": [
        "node_modules/"
    ],
    "legacyWatch": true,
    "delay": 200,
    "verbose": true
}

修改项目 package.json ，在scripts属性下添加启动命令：

"start": "node ./index.js",
"debug": "nodemon --trace-warnings --inspect=0.0.0.0:9229 ./index.js",

这样在终端可以执行一下的命令：

• npm start ： 一般用于生产环境
• npm run debug ：用于开发调试

应用脚本 index.js

脚本在根路由下定义简单的响应请求

"use strict";
const port = process.env.NODE_PORT || 3005, // 定义HTTP默认端口或者从NODE_PORT环境变量获取
    express = require("express"),
    app = express();
// 根路由
app.get("/:title?", (req, res) => {
    const message = `Hello ${req.params.title || "Devpoint"}!`;
    if (req.xhr) {
        res.set("Access-Control-Allow-Origin", "*").json({ message });
    } else {
        res.send(message);
    }
});
// 启动HTTP服务
app.listen(port, () => console.log(`server running on port ${port}`));

接下来开始执行脚本：

npm run debug

打开浏览器输入http://localhost:3005/，可以看到响应的响应，如下

现在可以尝试去修改脚本 index.js 的内容，当有更新的时候，终端会重启服务，刷新浏览器即可看到更新。

到目前为止，一个简单的NodeJS应用程序已经完成。接下来将介绍如何在Docker环境里面运行调试。

后续可以结合谷歌浏览器调试Node.js应用。

PyTorch是一个基于Python的科学计算库，主要用于深度学习研究和开发。PyTorch提供了丰富的工具和接口，可以用于构建、训练和部署深度学习模型。

在Docker上安装PyTorch环境需要的内存取决于具体的应用场景和使用方式，但通常需要至少 2GB 的内存来运行PyTorch及其相关库。如果要使用 GPU 进行深度学习训练，还需要安装相应的 GPU 驱动和 CUDA 工具包，并且需要更多的内存和显存。

当然，对于 Docker 来说，可以通过设置资源限制来控制容器所占用的内存，这样可以避免应用程序占用过多的内存导致系统出现问题。可以通过Docker的 -m 选项来设置容器最大可以使用的内存限制，例如：

docker run -it -m 2g pytorch/pytorch:latest

上述命令会启动一个PyTorch容器，并将其最大内存限制设置为 2GB。这样即使应用程序出现了内存泄漏等问题，也不会占用过多的系统资源。

Docker 动态扩容指的是在应用程序负载增加时，自动增加 Docker 容器实例的数量，以应对高负载的需求。以下是几种 Docker 动态扩容的方法：

1. Docker Swarm：Docker Swarm 是 Docker 官方提供的容器编排工具，它支持动态扩容和缩容，可以根据实际负载情况自动增加或减少 Docker 容器实例的数量。使用 Docker Swarm，可以通过命令行或 API 来创建和管理 Docker 服务，从而使容器的部署和管理更加方便和高效。
2. Kubernetes：Kubernetes 是 Google 开源的容器编排工具，也支持自动伸缩。它提供了强大的自动化功能，可以通过自定义规则来调整容器的数量，以确保应用程序的高可用性和可扩展性。Kubernetes 还支持水平自动扩容和垂直自动扩容，可以根据容器内存使用率、CPU 使用率等指标来自动调整容器的数量。
3. Docker Compose：Docker Compose 是 Docker 官方提供的容器编排工具，它支持通过命令行或 API 来创建和管理多个 Docker 容器，也可以通过使用 Docker Compose 文件来定义应用程序的各个服务以及它们之间的依赖关系。Docker Compose 还支持自动伸缩和负载均衡，可以根据应用程序负载情况动态调整容器的数量。
4. 自定义脚本：如果以上方法不适用于您的需求，可以编写自定义脚本来实现容器的动态扩缩容。例如，可以编写 Python 脚本来监测容器的负载情况，当负载达到一定阈值时，自动增加容器实例的数量。这种方法需要一定的编程技能和经验，但可以根据具体需求进行定制。

Kubernetes 与 Docker Swarm

容器编排正在快速发展，Kubernetes 和 Docker Swarm 是该领域的两大参与者。Kubernetes 和 Docker Swarm 都是用于在集群内部署容器的重要工具。Kubernetes 和 Docker Swarm 在该领域有许多突出的利基 USP 和专业人士，它们将继续存在。尽管他们两人实现目标的方式截然不同且独特，但归根结底，他们的终点仍然很近。

Kubernetes 概述

Kubernetes 基于谷歌多年在大规模生产中运行工作负载的经验。根据Kubernetes 网站，“Kubernetes 是一个开源系统，用于自动部署、扩展和管理容器化应用程序。”

它将构成应用程序的容器分组为逻辑单元，以便于管理和发现。Kubernetes 建立在谷歌 15 年运行生产工作负载的经验之上，并结合了来自社区的最佳创意和实践。

Docker Swarm 概述

Docker swarm 是 Docker 自带的容器的编排系统。它使用标准的 Docker API 和网络，可以很容易地进入您已经在使用 Docker 容器的环境。Docker Swarm 旨在围绕四个关键原则工作：

1. 不那么杂乱/繁重，只用工作方法
2. Docker Swarm 没有单点故障选项
3. 由于自动生成安全证书而安全。
4. 轻松兼容向后版本。

总之，以上是 Docker 动态扩容的常见方法，可以根据实际需求选择合适的方案。Docker Swarm、Kubernetes 和 Docker Compose 是 Docker 官方提供的容器编排工具，支持自动扩缩容，而自定义脚本可以根据具体需求进行定制。无论使用哪种方法，都需要对容器的资源利用情况进行监测和调整，以确保应用程序的高可用性和可扩展性。

Docker 让开发和部署变得容易了，正因为容易导致不经意的就在不断添加新的 docker 映像、容器等。这些都将占用了系统上的宝贵空间，而且是一直在快速地增加。所以有必要清理Docker环境，把一些不在使用的 Docker 资源清理掉。

首先使用 df 命令查看磁盘的使用情况：

docker system df

返回的结果如下：

TYPE            TOTAL     ACTIVE    SIZE      RECLAIMABLE
Images          33        8         16.8GB    16.39GB (97%)
Containers      9         1         37.43kB   36.44kB (97%)
Local Volumes   7         2         0B        0B
Build Cache     507       0         21.19GB   21.19GB

请注意，Reclaimable 就是可以恢复的大小，它是通过从总图像大小中减去活动图像的大小来计算的。

接下来就可以使用以下方法来清理：

1. 清理停止的容器：使用 docker rm 命令清理停止的容器，命令格式为：docker rm <container_id>。
2. 清理未使用的镜像：使用 docker image prune 命令清理未使用的镜像，命令格式为：docker image prune。
3. 清理无用的数据卷：使用 docker volume prune 命令清理无用的数据卷，命令格式为：docker volume prune。
4. 清理未使用的网络：使用 docker network prune 命令清理未使用的网络，命令格式为：docker network prune。
5. 清理Docker缓存：使用 docker builder prune 命令清理Docker缓存，命令格式为：docker builder prune。
6. 清理Docker日志：使用 docker logs 命令查看容器日志，确认无用日志后，使用 truncate 命令清空日志文件，命令格式为：truncate -s 0 <logfile>。