在现代软件开发中，环境一致性一直是我们面临的最大挑战之一。你是否也曾遇到过这样的情况：代码在你的本地机器上完美运行，但一旦部署到测试或生产环境，就会因为依赖库版本、操作系统配置等差异而出现各种莫名其妙的错误？这正是 Docker 诞生的契机。作为一名开发者，掌握 Docker 已经不再是一项“可选”技能，而是通往高效 DevOps 实践的必经之路。
在这篇文章中，我们将深入探讨如何在 Ubuntu 22.04 系统上从零开始安装 Docker，并不仅仅止步于简单的安装步骤，我们还会剖析 Docker 的核心概念，通过实际代码演示如何构建、运行和管理容器。我们希望这篇指南能成为你 Docker 旅程的坚实起点，让你不仅能“用起来”，还能“懂原理”。
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什么是 Docker？
简单来说，Docker 是一个开源的应用容器引擎，让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。
你可能会有疑问：“Docker 和传统的虚拟机（VM）有什么区别？” 这是一个非常好的问题。传统的虚拟机需要模拟整台硬件设备，并在其上运行一个完整的操作系统，这非常消耗资源。而 Docker 容器则是直接共享宿主机的内核，它不需要运行完整的操作系统，只需要打包应用代码和运行时所需的依赖库。这意味着容器启动速度极快（通常是秒级），且占用的磁盘空间和内存也非常小。
核心概念：我们需要掌握的术语
在开始动手之前，我们需要先达成语言上的共识。Docker 有几个核心术语，贯穿了我们日常使用的所有环节：
- 镜像： 你可以把镜像想象成是一个“只读”的模板。比如，一个 Ubuntu 系统的镜像，或者一个安装了 Nginx 服务的镜像。它是构建容器的基石。镜像采用了分层存储的机制，这使得构建和分发变得极其高效。
- 容器： 如果镜像是“类”，那么容器就是“实例”。容器是镜像运行时的实体。它被启动后，会在镜像层之上增加一个“可写层”。我们在容器里做的所有修改（如写文件、安装软件），如果不提交成新的镜像，在容器删除后都会丢失。这也是容器“无状态”特性的体现。
- Docker Hub： 这是全球最大的镜像仓库，就像是容器的“App Store”。我们可以从这里拉取现成的镜像（如 MySQL, Redis, Node.js 等），也可以将自己的镜像推送上去供团队或社区使用。
- Dockerfile： 这是一个文本文件，里面包含了一系列构建镜像的指令。它定义了镜像“长什么样”，比如基于哪个基础镜像、需要安装什么软件、需要复制什么文件、启动时执行什么命令等。学会编写 Dockerfile 是掌握 Docker 的关键。
前置准备
为了确保后续步骤顺利进行，请确保你的环境满足以下条件：
- 操作系统： 一台运行 Ubuntu 22.04 LTS（Jammy Jellyfish）的计算机或虚拟机。
- 权限： 一个具有 sudo 权限的用户账户，因为安装软件和修改系统配置需要管理员权限。
- 网络： 能够访问互联网，以便从官方仓库下载软件包。
在 Ubuntu 22.04 上安装 Docker 的详细步骤
虽然 Ubuntu 的默认仓库中通常也包含 Docker 软件包，但版本往往不是最新的。为了获得最新的特性和安全补丁，我们强烈建议从 Docker 的官方 APT 仓库进行安装。以下是经过验证的完整流程。
步骤 1：更新系统软件包索引
在安装任何新软件之前，保持系统处于最新状态是一个良好的习惯。这可以防止因旧版本依赖包导致的冲突。
在终端中运行以下命令：
# 更新 apt 包索引
sudo apt update
# 升级已安装的包（可选，但推荐）
sudo apt upgrade -y
步骤 2：设置 Docker 的官方 APT 仓库
为了让系统信任并连接到 Docker 的官方源，我们需要做两件事：添加 GPG 密钥和添加软件源地址。
首先，安装必要的依赖包并添加 Docker 的官方 GPG 密钥。GPG 密钥用于验证软件包的真实性，防止中间人攻击：
# 1. 安装必要的依赖包：ca-certificates 用于证书验证，curl 用于下载文件
sudo apt-get install ca-certificates curl
# 2. 创建存放 GPG 密钥的目录
sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings
# 3. 下载 Docker 的官方 GPG 密钥并保存到指定文件
# -fsSL 参数的含义：
# -f: 失败时静默（不显示错误页面）
# -s: 显示进度条
# -S: 显示错误
# -L: 跟随重定向
sudo curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg -o /etc/apt/keyrings/docker.asc
# 4. 修改密钥文件的权限，使其对所有用户可读
sudo chmod a+r /etc/apt/keyrings/docker.asc
接下来，我们将 Docker 仓库添加到系统的 apt 源列表中：
# 向 /etc/apt/sources.list.d/docker.list 写入仓库地址
# 这里的逻辑是：自动检测系统架构（如 amd64）和版本代号（如 jammy），动态生成仓库地址
echo \
"deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.asc] https://download.docker.com/linux/ubuntu/ \
$(. /etc/os-release && echo "$VERSION_CODENAME") stable" | \
sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
# 再次更新 apt 包索引，让系统知道新的软件源
sudo apt-get update
步骤 3：安装 Docker 引擎及组件
现在源已经配置好了，我们可以开始安装 Docker 核心组件了。这个命令会安装以下内容：
-
docker-ce: Docker 社区版引擎。 -
docker-ce-cli: Docker 命令行界面，允许我们通过终端控制 Docker。 -
containerd.io: 容器运行时，真正负责运行容器的底层组件。 -
docker-buildx-plugin: 增强的构建工具，支持多平台构建。 -
docker-compose-plugin: Docker Compose V2 版本，用于管理多容器应用。
# 安装最新版本的 Docker 软件包
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin -y
步骤 4：验证安装与运行状态
安装完成后，Docker 服务通常会自动启动。为了确保万无一失，我们可以手动检查一下它的状态。
# 查看 Docker 服务的运行状态
sudo systemctl status docker
如果输出中显示 Active: active (running) 并且是绿色的，说明 Docker 已经成功运行。你可以按 q 键退出这个状态界面。
深入 Docker：基础命令与实战
安装只是第一步，理解如何操作才是关键。现在，让我们通过一系列实战命令来熟悉 Docker 的日常工作流。
1. 信息查看：确认环境
首先，我们可以查看 Docker 的详细信息，包括版本、操作系统、内核等。这在排查问题时非常有用。
# 查看详细的系统信息
sudo docker version
2. Hello World：第一次运行容器
在 Docker 世界里，传统的“Hello World”就是运行一个测试镜像。这个镜像非常小，执行后会打印一条消息并退出。
# 运行 hello-world 容器
sudo docker run hello-world
它是如何工作的？
- Docker 客户端（CLI）调用 Docker 守护进程（Daemon）。
- 守护进程在本地查找
hello-world镜像。 - 如果本地没有（第一次运行肯定没有），它会从 Docker Hub 拉取该镜像。
- 守护进程基于该镜像创建了一个新的容器，并执行了其中的启动程序。
- 程序输出消息后，容器终止。
3. 拉取镜像：提前准备
有时我们只想下载镜像而不想立即运行它，这时可以使用 pull 命令。
# 从 Docker Hub 拉取 Ubuntu 22.04 镜像
sudo docker pull ubuntu:22.04
4. 交互式运行：进入容器内部
如果我们想在一个容器里执行命令，比如进入 Ubuntu 容器安装一个 INLINECODE7db12169 编辑器，我们需要使用 INLINECODE69de4a57 参数。
-
-i(interactive): 保持标准输入打开。 -
-t(tty): 分配一个伪终端。
# 启动一个 Ubuntu 容器并进入其命令行
# --name 给容器起个名字叫 "my-ubuntu"
# 运行结束后，输入 exit 即可退出容器
sudo docker run -it --name my-ubuntu ubuntu:22.04 /bin/bash
进入后，你会发现命令行提示符变了，你现在就处于容器内部！这是一个完全隔离的环境。你可以尝试安装软件、创建文件，退出后再重新进入（如果之前没有删除容器），你会发现之前的修改还在（除非你使用了 --rm 参数）。
5. 容器管理：查看与清理
随着我们不断尝试，系统中可能会残留许多停止的容器，占用磁盘空间。以下是常用的管理命令：
# 列出当前正在运行的容器
sudo docker ps
# 列出所有容器（包括已停止的）
sudo docker ps -a
# 启动一个已停止的容器
sudo docker start
# 停止一个正在运行的容器
sudo docker stop
# 删除一个容器（必须先停止）
sudo docker rm
# 强制删除正在运行的容器（危险，慎用）
sudo docker rm -f
常见问题与解决方案（FAQ）
在初次使用 Docker 时，你可能会遇到一些常见的“坑”。让我们来看看如何解决它们。
1. 权限不足：为什么要 sudo？
你可能厌倦了每次输入 Docker 命令都要加 INLINECODEe0b435a1。这是因为 Docker 守护进程默认绑定到 Unix socket (INLINECODE1a5ab220) 而不是 TCP 端口，默认情况下只有 INLINECODE88834ae7 用户和 INLINECODE356925c5 组的用户才能访问这个 socket。
解决方案：
将你的用户添加到 docker 用户组中。
# 1. 创建 docker 组（通常安装时已自动创建）
sudo groupadd docker
# 2. 将当前用户添加到 docker 组
sudo usermod -aG docker $USER
# 3. 更新组 membership（必须）
newgrp docker
# 4. 测试：现在运行 docker 应该不需要 sudo 了
docker run hello-world
2. 端口冲突：Web 应用无法访问？
如果你运行一个 Nginx 容器却发现浏览器无法访问，通常是因为没有做端口映射。容器内部有自己的网络，外部无法直接访问。
解决方案：
使用 INLINECODE4c7e02e9 参数将容器端口映射到宿主机端口。格式为 INLINECODE277ff6ee。
# 运行 Nginx，并将容器的 80 端口映射到主机的 8080 端口
# 浏览器访问 localhost:8080 即可看到 Nginx 欢迎页
docker run -d -p 8080:80 nginx
3. 磁盘空间不足？
Docker 会占用大量磁盘空间，尤其是镜像和容器多了之后。
解决方案：
使用清理命令。
# 清理所有未使用的镜像、构建缓存、容器（谨慎使用）
docker system prune -a
总结与下一步
经过上面的步骤，我们已经在 Ubuntu 22.04 上成功搭建了 Docker 环境，并学习了如何拉取镜像、运行容器以及进行基本的故障排查。Docker 的强大之处在于它将复杂的部署流程标准化了，我们不再需要说“它在我机器上能跑”，因为现在“它在我的容器里能跑”就等于“在任何地方都能跑”。
这仅仅是个开始。为了进一步提升你的技能，我们建议你接下来尝试以下挑战：
- 编写一个 Dockerfile： 尝试为你自己的 Web 项目编写一个 Dockerfile，学习如何定制镜像。
- 数据持久化： 研究 Volume（数据卷），学习如何将容器中的数据保存在宿主机上，以免删容器数据就丢了。
- 多容器编排： 学习 Docker Compose，尝试用一条命令同时启动一个 Web 服务和一个数据库服务。
希望这篇指南对你有所帮助，祝你在容器化的道路上越走越远！