Lab 03b: Docker 容器实战

实验目标

掌握 Docker CLI 的基本操作 (pull, run, ps, stop, rm)
学会编写 Dockerfile 构建自定义镜像
理解端口映射与数据持久化

实验环境

预装 Docker Engine 的 Linux 环境 (WSL 2 或虚拟机)
互联网连接 (用于拉取镜像)

任务 1: Hello Docker

检查版本:
```
docker --version
```

运行 Nginx:

docker run -d -p 8080:80 --name my-web nginx:alpine

验证: 打开浏览器访问 http://localhost:8080，应看到 “Welcome to nginx!” 页面。
停止并清理:
```
docker stop my-web
docker rm my-web
```

任务 2: 构建 Python Web 应用

准备代码:

创建目录 docker-lab，并在其中创建 app.py:

from flask import Flask
import os

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def hello():
    return f"Hello from Container! Hostname: {os.environ.get('HOSTNAME')}"

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

创建 requirements.txt:

flask

编写 Dockerfile: 在同一目录下创建 Dockerfile:

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
COPY app.py .
CMD ["python", "app.py"]

构建镜像:

docker build -t my-flask-app:v1 .

运行并验证:

docker run -d -p 5000:5000 my-flask-app:v1
curl http://localhost:5000

任务 3: 数据持久化

mkdir -p ~/html
echo "<h1>Custom Home Page</h1>" > ~/html/index.html

挂载运行 Nginx:

docker run -d -p 8081:80 -v ~/html:/usr/share/nginx/html nginx:alpine

验证: 访问 http://localhost:8081，应看到 “Custom Home Page”。

任务 4: Docker Compose 多容器应用

mkdir -p docker-compose-lab && cd docker-compose-lab

编写 app.py:

from flask import Flask
import redis
import os

app = Flask(__name__)
redis_client = redis.Redis(host='redis', port=6379)

@app.route('/')
def hello():
    count = redis_client.incr('visits')
    return f"Visit #{count} from container {os.environ.get('HOSTNAME', 'unknown')}"

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

编写 Dockerfile:

FROM python:3.12-slim
WORKDIR /app
RUN pip install --no-cache-dir flask redis
COPY app.py .
CMD ["python", "app.py"]

编写 docker-compose.yml:

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
    depends_on:
      - redis

  redis:
    image: redis:7-alpine
    volumes:
      - redis-data:/data

volumes:
  redis-data:

启动并验证:

# 启动所有服务
docker compose up -d --build

# 查看服务状态
docker compose ps

# 多次访问，观察计数器递增
curl http://localhost:5000
curl http://localhost:5000

# 查看日志
docker compose logs web

# 清理（数据卷一并删除）
docker compose down -v

思考题:
- 为什么 app.py 中 host='redis' 而不是 host='localhost'？（提示：容器网络隔离）
- 如果去掉 redis-data volume，重启后计数器还在吗？为什么？

提交物

提交 lab03b/report.md：

任务 2: curl 命令的输出结果截图。
任务 3: 浏览器访问 http://localhost:8081 的页面截图。
操作录屏: asciinema 录屏转存文件 .cast（建议命名 lab03b/lab03b.cast，便于后续转为 text 进行智能批改）。录屏应包含 Docker 镜像构建、容器运行和验证的全过程。
问题复盘: 记录在配置过程中遇到的至少 1 个问题及解决方法。