下面是关于Docker容器化应用与结构的完整攻略和两个示例说明。

Docker容器化应用与结构

什么是Docker

Docker是一种开源的容器化平台，它能够让开发者打包、发布和执行应用程序。与传统的虚拟化技术不同，Docker利用了操作系统级别的虚拟化来实现容器化，可以将应用和依赖项打包在一起成为一个可移植的容器，并保证在任何平台和环境中运行都具有一致性。

容器化的优势

Docker容器化应用具有许多优点：

• 约束性：容器能够将应用及其所有依赖关系打包到一个独立的单元中，保证了应用的运行环境一致性，可在任何平台上运行。

• 可移植性：容器可以在开发环境和生产环境之间轻松移动。

• 灵活性：容器可以快速定制和调整，支持快速迭代和部署。

• 可扩展性：容器支持水平和垂直扩展，可以根据应用负载动态扩展容器实例。

Docker基本概念

在学习Docker之前，需要了解几个基本概念：

• 镜像(Image)：是一个安装了应用程序及其所有依赖项的只读模板，用于创建容器实例。

• 容器(Container)：是从镜像创建的可运行实例，它包含应用程序及其所有依赖项。

• 仓库(Repository)：是存储和分发Docker镜像的地方。

示例1：使用Docker容器化Python应用

1. 创建一个简单的Python应用

我们首先创建一个简单的Python应用，假设这个应用位于~/myapp目录下，它包含一个名为app.py的Python文件，代码如下所示：

from flask import Flask
app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return "Hello, World!"

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True, host='0.0.0.0')

该应用使用Flask框架创建了一个简单的Web服务器，当访问http://localhost:5000时，能够返回一个“Hello, World!”的响应。

2. 创建一个Docker镜像

现在，我们需要将这个Python应用容器化，让它能够在任何平台上运行。我们需要编写一个Dockerfile，指导Docker如何构建镜像。在~/myapp目录下创建一个名为Dockerfile的文件，内容如下所示：

# 基础镜像
FROM python:3.6-alpine

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制应用程序并安装依赖项
COPY app.py .
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 将网络端口4000暴露给外界
EXPOSE 4000

# 启动应用程序
CMD ["python", "app.py"]

该Dockerfile使用Python 3.6 Alpine镜像作为基础镜像，设置了工作目录为/app，然后复制app.py和requirements.txt文件到该目录下，安装应用程序的依赖项，并将网络端口4000暴露给外界。最后，启动应用程序。

使用以下命令构建镜像：

$ docker build -t myapp .

该命令将在当前目录下构建一个名为myapp的镜像。

3. 运行容器

现在，我们可以使用以下命令运行容器：

$ docker run -p 4000:4000 myapp

该命令将启动一个容器，将宿主机的端口4000映射到容器内的端口4000。现在，我们可以在浏览器中访问http://localhost:4000，应该能够看到“Hello, World!”的响应。

示例2：使用Docker容器化MySQL数据库

1. 创建一个MySQL数据库

在开始之前，需要安装Docker，以便能够管理容器。我们使用以下命令从Docker Hub下载MySQL 5.7镜像：

$ docker pull mysql:5.7

现在，我们可以使用以下命令运行MySQL容器：

$ docker run --name mysql57 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=password -d mysql:5.7

该命令将启动一个MySQL 5.7容器，并将其命名为mysql57，设置了ROOT用户的密码为password。

现在，我们可以使用以下命令连接到MySQL数据库：

$ docker exec -it mysql57 mysql -uroot -p

该命令将连接到MySQL服务器，并将其命名为mysql57。

2. 使用MySQL容器

现在，我们可以在MySQL服务器上创建一个新的数据库，并创建一个新的表。运行以下命令：

mysql> CREATE DATABASE mydb;
mysql> USE mydb;
mysql> CREATE TABLE mytable (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(20));
mysql> INSERT INTO mytable (id, name) VALUES (1, "Alice"), (2, "Bob"), (3, "Charlie");
mysql> SELECT * FROM mytable;

这些命令将创建一个名为mydb的新数据库，创建一个名为mytable的新表，向该表中插入一些数据，并使用SELECT语句将数据检索出来。

现在，我们可以使用以下命令退出连接：

mysql> exit;

3. 备份MySQL容器

如果容器中的数据很重要，我们需要备份容器以防数据丢失。首先，停止MySQL容器：

$ docker stop mysql57

然后，使用以下命令将容器中的数据复制到宿主机中：

$ docker cp mysql57:/var/lib/mysql mydb

该命令将容器中的/var/lib/mysql目录复制到宿主机上一个名为mydb的目录中。

最后，我们可以使用以下命令重新启动MySQL容器：

$ docker start mysql57

结论

Docker是一个强大的容器化平台，可以轻松地将应用程序和依赖项打包成一个可移植的容器，确保在任何平台和环境中运行都具有一致性。通过Docker容器化应用程序和数据库，可以获得灵活、可扩展的部署解决方案。