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一、Docker原理

Docker 底层依赖 Linux 内核三大技术：

1. Namespace：实现进程、网络、文件系统等隔离
2. Cgroups：限制 CPU、内存等资源
3. UnionFS 联合文件系统：实现镜像分层、写时复制

容器本质是宿主机上一个被隔离和资源限制的进程，共享宿主机内核，所以相比虚拟机更加轻量。

二、Docker常用参数（docker run）

docker ps（查看容器）

docker exec（进入正在运行的容器）

三、Dockerfile 参数详解

Dockerfile 用来构建镜像，构建命令：docker build -t xxx:v1 .
规则：从上往下顺序执行；每一条指令生成一层镜像层；尽量合并指令减少层数；大写是规范（不强制，但约定俗成）。

3.1 基础指令

3.2 镜像内执行操作指令

3.3 容器运行相关（容器启动后生效，build 阶段不执行）

3.4 启动命令（CMD / ENTRYPOINT 高频面试重点！）

面试一句话区分：
CMD：默认命令，run 后面加参数直接替换 CMD；
ENTRYPOINT：固定入口，run 后面的参数是传给入口的参数。

3.5 挂载相关

3.6 其他指令

四、Dockerfile构建nginx镜像实操

4.1 编写 Dockerfile

FROM rockylinux:9 # 维护者信息 LABEL maintainer="test" # 安装编译环境和必要工具 RUN yum install -y gcc make gcc-c++ glibc glibc-devel pcre pcre-devel openssl openssl-devel systemd-devel zlib zlib-devel wget curl # 获取 Nginx 源码 RUN wget https://nginx.org/download/nginx-1.29.0.tar.gz # 解压源码 RUN tar xf nginx-1.29.0.tar.gz # 配置 Nginx RUN cd nginx-1.29.0 && ./configure --prefix=/data/server/nginx # 编译并安装 RUN cd nginx-1.29.0 && make && make install # 定制首页 RUN echo "Nginx Web Page from RockyLinux" > /data/server/nginx/html/index.html # 暴露 HTTP 端口 EXPOSE 80 # 健康检查（已注释，可选） # interval: 检测间隔 20s；timeout 单次超时 3s；retries 连续失败 2 次标记 unhealthy #HEALTHCHECK --interval=20s --timeout=3s --retries=2 --start-period=10s \ # CMD curl -fs http://127.0.0.1/ || exit 1 # 设置容器启动命令 ENTRYPOINT ["/data/server/nginx/sbin/nginx", "-g", "daemon off;"]

4.2 构建镜像

dockerbuild-tnginx-test:1.29.0.

4.3 查看已构建镜像

docker images

输出示例：

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE nginx-test 1.29.0 0a0a482642a7 10 seconds ago 1.04GB

4.4 运行镜像

docker run -itd --name nginx-test -p 80:80 nginx-test:1.29.0

查看容器状态：

#docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 9c2308bc017d nginx-test:1.29.0 "/data/server/nginx/…" 30 minutes ago Up 30 minutes 0.0.0.0:80->80/tcp, [::]:80->80/tcp nginx-test

4.5 测试访问

浏览器访问：http://服务器 IP，即可看到自定义 Nginx 页面。

4.6 通过挂载方式启动容器

cd /data/images/nginx/html/ 编写nginx静态页面 vim index.html 编辑内容如下 hello nginx docker run -itd --name nginx-test2 -p 80:80 -v /data/images/nginx/html/index.html:/data/server/nginx/html/index.html nginx-test:1.29.0

4.7 测试挂载方式启动容器是否正常

五、面试常考题

5.1 为什么要用 Docker（面试简答）

• 解决环境不一致问题：开发、测试、生产依赖版本不同导致 bug。镜像打包全部依赖，环境统一。
• 提升交付效率：打包镜像，一键部署，简化上线流程，适配 CI/CD 流水线。
• 资源更省：对比虚拟机，更少内存、CPU 占用，单机可部署更多实例。
• 快速启停，方便测试：练习环境（Redis 集群、LNMP、WordPress）一键启动，一键销毁重置。
• 标准化：交付物是镜像，统一交付标准，不再交付源码 + 文档 + 一堆部署脚本。
• 方便横向扩展：容器轻量，快速多副本部署，方便后续上 K8s。

一句话简括：Docker 可以把应用及其依赖打包为镜像，实现环境一致性；容器基于内核隔离，轻量快速，资源开销低，方便自动化部署、持续交付。

5.2 Docker 优缺点

✅优点：环境一致、轻量、快速启停、资源利用率高、便于 CI/CD、镜像可复用；

❌缺点：依赖宿主机内核，隔离性弱于虚拟机，有状态数据持久化需要卷管理。

5.3 Dockerfile 关键面试坑点总结

1. RUN：构建镜像阶段执行；CMD/ENTRYPOINT：容器 run 启动时执行，构建阶段不运行。
2. EXPOSE只是声明端口，不会真正开放端口，端口映射需要靠-p参数。
3. ADD会自动解压 tar 包，COPY 不会；日常复制文件优先使用 COPY。
4. VOLUME在 Dockerfile 内只能定义挂载点，不能写宿主机路径，宿主机挂载目录只能在docker run -v指定。
5. ARG仅构建阶段有效；ENV构建 + 容器运行阶段都生效。

5.4 CMD 和 ENTRYPOINT 的区别？

答：CMD 是容器默认命令，docker run后面传命令会直接覆盖 CMD；ENTRYPOINT 是固定入口程序，docker run后面的参数会作为参数传给 ENTRYPOINT，不会覆盖入口程序。

5.5 Docker镜像分层原理（高频面试）

底层技术：联合文件系统 UnionFS

1. 镜像由多层只读层叠加组成，每一条 Dockerfile 指令都会生成一层只读镜像层。
2. 只读层：镜像本身所有层都是只读，容器启动时，会在镜像最上层额外添加一层可读写容器层。
3. 写时复制（CoW，Copy-on-Write）：
   • 当容器需要修改文件时，不会改动底层只读镜像；
   • 会把文件从只读层复制到顶层可读写层，在副本上做修改；底层原始文件保持不变。
4. 层复用：构建镜像时，如果某一层内容不变，Docker 会直接复用缓存，加快构建速度。

✅ 一句话简答（面试口述）
Docker 镜像基于 UnionFS 联合文件系统，由多层只读层堆叠而成；每条 Dockerfile 指令生成一层。容器启动时新增一层可读写层，采用写时复制 CoW 机制，修改文件只复制到上层读写层，底层镜像不变；相同层可以缓存复用，提升构建效率。

面试追问1：为什么要分层？

• 复用镜像层，减少存储空间，多个镜像共用基础层，不用重复保存；
• 构建缓存：Docker build 会缓存每一层，修改 Dockerfile 某一行时，只重新构建后面的层，大幅加快构建速度；
• 方便版本管理，镜像可以逐层增删。

延伸知识点：不使用缓存构建镜像（实操）
参数 --no-cache

dockerbuild --no-cache-tnginx-test:1.29.0.

面试追问2：容器删除，镜像层会消失吗？

不会。容器删除，只会删除容器最上层的读写层，底层所有只读镜像层仍然保留，镜像不会被删除。

面试追问3：Dockerfile优化（分层优化考点）

1. 合并 RUN 指令，减少镜像层数（多条命令用&&连接，避免每一条 RUN 生成一层）
2. 把变动频繁的指令放 Dockerfile 靠后位置（比如 COPY 业务代码放后面，基础依赖放前面，更好利用缓存）
3. 清理临时文件在同一个 RUN 层内，不要分开写，否则删除操作会新增一层，镜像体积不会变小

错误示例：

RUN wget xxx.tar.gz RUN rm xxx.tar.gz

上面写法，下载的压缩包还留在上一层，删不掉，镜像体积无法减小。
正确写法：

RUN wget xxx.tar.gz && rm xxx.tar.gz

5.6 写时复制 CoW（Copy-on-Write）

属于镜像分层的核心考点，全称：Copy on Write，写时复制。

原理

Docker 镜像所有层都是只读。
容器启动的时候，会在镜像堆叠的最顶层新增一层可读写容器层。

• 读取文件：直接从下层只读镜像层读取；
• 修改/新增文件：
  1. 当容器要修改底层只读层里的文件，不会直接修改底层镜像；
  2. Docker 先把这个文件复制一份，放到顶层可读写层；
  3. 在复制出来的副本上做修改；底层原始文件保持原样不变。

✅ 一句话口述答案（面试背诵）
CoW写时复制：镜像全部是只读层。容器修改文件时，不会改动底层镜像，而是把文件复制到容器读写层，在副本上修改，底层镜像保持不变。

面试追问1：容器删除后，复制出来的文件会怎么样？

容器删除，顶层读写层直接销毁，里面所有复制修改过的文件全部清除，底层镜像不受任何影响。
除非使用-v挂载（绑定挂载或数据卷）的数据保存在宿主机，不属于容器读写层，销毁容器不会自动删除数据；但是匿名卷如果执行docker rm -v会被一起删除。

5.7 容器生命周期管理

容器一共有 5 个核心状态：

1. created（已创建）：docker create创建容器，镜像文件层准备完成，未启动。只是容器元数据创建，进程没运行。
2. running（运行中）：docker start / docker run，容器内主进程正常运行。
3. paused（暂停）：docker pause，暂停容器内所有进程（cgroup 冻结进程，进程保留内存，不退出）；docker unpause恢复。
4. stopped（停止）：docker stop优雅停止（发 SIGTERM，等待超时后 SIGKILL） /docker kill强制 SIGKILL。主进程退出，容器文件与元数据保留。
5. deleted（已删除）：docker rm删除容器，容器所有资源被清理，不能恢复。

状态流转简图：
create→ created →start→ running
running →pause→ paused →unpause→ running
running →stop/kill→ stopped →rm→ deleted

补充：docker run = docker create + docker start

重点区分面试考点

• docker stop：优雅关闭，先发 SIGTERM (15) 信号给容器主进程，默认等待 10s；超时没退出，再发送 SIGKILL (9) 强制杀死。
• docker kill：直接发送 SIGKILL (9)，强制杀死进程，不会等待。

核心结论：容器生命周期由容器PID=1 的主进程控制：PID1 进程退出，容器直接进入 stopped 状态。

5.8 什么是容器退出策略 --restart？4 种重启策略

--restart控制容器退出时，Docker 引擎是否自动重启容器。

1. no（默认）：容器退出永远不重启
2. on-failure：只有异常退出（ExitCode≠0）才重启；正常退出不重启。可加最大次数on-failure:3最多重试 3 次
3. always：无论正常 / 异常退出，总是重启；Docker 守护进程重启，容器也跟着启动
4. unless-stopped：和 always 类似，但如果人工手动 stop 容器，之后 Docker 重启也不会自动拉起

实操示例

示例说明：创建 nginx 容器，演示不同 --restart 参数用法

# 1. 默认 no 策略（不写--restart即为no）dockerrun-itd--namenginx-test-p80:80 nginx:1.29.0# 2. on-failure 策略，最多重试3次dockerrun-itd--namenginx-test-p80:80--restarton-failure:3 nginx:1.29.0# 3. always 策略dockerrun-itd--namenginx-test-p80:80--restartalways nginx:1.29.0# 4. unless-stopped 策略dockerrun-itd--namenginx-test-p80:80--restartunless-stopped nginx:1.29.0