本文档介绍 Docker 容器的完整使用方法和常用命令。

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目录

1. 容器基础概念
2. 容器生命周期管理
3. 运行容器
4. 容器操作命令
5. 容器与宿主机交互
6. 容器网络
7. 容器数据持久化
8. 容器资源限制
9. 多容器编排
10. 最佳实践
11. 完整示例：ROS2 Humble Desktop 容器

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1. 容器基础概念

容器 是镜像的运行实例。可以类比：

• 镜像 = 类（Class）
• 容器 = 实例（Instance）

一个镜像可以创建多个容器，每个容器相互隔离、互不影响。

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2. 容器生命周期管理

创建并启动容器

# 前台运行（会占用终端）
docker run <镜像名>

# 后台运行（-d 参数）
docker run -d <镜像名>

# 指定容器名称
docker run -d --name mycontainer <镜像名>

查看容器状态

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括已停止）
docker ps -a

# 只显示容器 ID
docker ps -q

# 查看容器详细信息
docker inspect <容器名或ID>

启动 / 停止 / 重启容器

docker start <容器名或ID>      # 启动已停止的容器
docker stop <容器名或ID>       # 优雅停止
docker kill <容器名或ID>       # 强制终止
docker restart <容器名或ID>    # 重启
docker pause <容器名或ID>      # 暂停（冻结进程）
docker unpause <容器名或ID>    # 恢复

删除容器

docker rm <容器名或ID>         # 删除已停止的容器
docker rm -f <容器名或ID>      # 强制删除（包括运行中的）
docker container prune        # 删除所有已停止的容器

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3. 运行容器

基本运行参数

参数	说明
-d	后台运行（detached）
-it	交互式 + 分配伪终端（常用 together）
-p / --publish	端口映射：宿主机:容器
-P	随机映射容器内所有 EXPOSE 端口
-e	设置环境变量
--name	指定容器名称
--rm	退出后自动删除容器

示例

# 运行 Nginx，映射 80 端口，后台运行
docker run -d -p 8080:80 --name web nginx

# 交互式运行（进入容器 bash）
docker run -it ubuntu /bin/bash

# 执行单次命令后退出
docker run --rm ubuntu echo "Hello Docker"

# 带环境变量运行
docker run -d -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=mypass mysql

指定启动命令

# 覆盖镜像默认的 CMD
docker run ubuntu cat /etc/os-release

# 使用 entrypoint
docker run --entrypoint /bin/sh nginx

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4. 容器操作命令

进入运行中的容器

# 使用 exec（推荐）
docker exec -it <容器名或ID> /bin/bash
docker exec -it <容器名或ID> /bin/sh

# 使用 attach（会看到主进程输出，Ctrl+P+Q 退出而不停止容器）
docker attach <容器名或ID>

查看日志

docker logs <容器名或ID>           # 查看全部日志
docker logs -f <容器名或ID>        # 实时跟踪（类似 tail -f）
docker logs --tail 100 <容器名或ID> # 只看最后 100 行
docker logs -t <容器名或ID>        # 显示时间戳

查看进程和资源

docker top <容器名或ID>            # 查看容器内进程
docker stats <容器名或ID>          # 实时 CPU/内存 等资源使用

复制文件

# 从容器复制到宿主机
docker cp <容器名或ID>:/path/in/container /local/path

# 从宿主机复制到容器
docker cp /local/path <容器名或ID>:/path/in/container

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5. 容器与宿主机交互

端口映射

# 单端口
docker run -p 8080:80 nginx

# 指定宿主机 IP
docker run -p 127.0.0.1:8080:80 nginx

# 多端口
docker run -p 8080:80 -p 443:443 nginx

挂载卷（Volume / Bind Mount）

# 命名卷（由 Docker 管理）
docker run -v mydata:/app/data nginx

# 绑定挂载（指定宿主机路径）
docker run -v /host/path:/container/path nginx

# 只读挂载
docker run -v /host/path:/container/path:ro nginx

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6. 容器网络

网络模式

模式	说明
bridge	默认，容器通过虚拟网桥通信
host	使用宿主机网络栈
none	无网络
container:<name>	与指定容器共享网络

常用网络命令

docker network ls                  # 列出网络
docker network inspect bridge      # 查看网络详情
docker run --network host nginx    # 使用 host 网络
docker network connect mynet <容器> # 将容器加入网络
docker network disconnect mynet <容器>

创建自定义网络

docker network create -d bridge mynet
docker run -d --name web1 --network mynet nginx
docker run -d --name web2 --network mynet nginx
# web1 和 web2 可通过容器名相互访问

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7. 容器数据持久化—创建新容器时指定（唯一有效方式）

Volume（推荐）

# 创建卷
docker volume create myvol

# 使用卷
docker run -v myvol:/data nginx

# 查看卷
docker volume ls
docker volume inspect myvol

Bind Mount（绑定挂载）

# 宿主机路径:容器路径
docker run -v C:\Users\Cheng\data:/app/data nginx

tmpfs 挂载（内存）

docker run --tmpfs /app/cache:rw,size=100m nginx

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8. 容器资源限制

# 限制内存
docker run -m 512m nginx

# 限制 CPU（相对权重）
docker run --cpus="0.5" nginx

# 限制 CPU 核数
docker run --cpuset-cpus="0-1" nginx

# 组合
docker run -m 1g --cpus="1.0" --name limited nginx

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9. 多容器编排

Docker Compose（推荐）

# docker-compose.yml 示例
version: '3'
services:
  web:
    image: nginx
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
  db:
    image: mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: secret

docker compose up -d      # 启动
docker compose down       # 停止并删除
docker compose ps         # 查看状态

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10. 最佳实践

1. 一个容器一个进程：便于扩展和管理
2. 使用非 root 用户：提高安全性
3. 利用 --rm：临时测试时自动清理
4. 优先使用 exec 进入容器：不干扰主进程
5. 数据持久化用 Volume：避免数据随容器删除丢失
6. 合理设置资源限制：防止单容器占满宿主机
7. 使用 .dockerignore：减小镜像体积

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11. 完整示例：ROS2 Humble Desktop 容器

本示例用于搭建带图形界面的 ROS2 开发环境，让容器能访问宿主机上的显示、硬件和资源。仅适用于 Linux 宿主机（依赖 X11、/dev 等）。

脚本代码

#!/bin/bash

xhost +local:root 2>/dev/null

docker run -it --rm \
  --name ros2-humble \
  --hostname $(hostname) \
  --user root \
  --workdir /home/ros/workspace \
  --privileged \
  --network host \
  --ipc host \
  --pid host \
  --uts host \
  -e DISPLAY=$DISPLAY \
  -e QT_X11_NO_MITSHM=1 \
  -e QT_QPA_PLATFORM=xcb \
  -e LIBGL_ALWAYS_SOFTWARE=0 \
  -e NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all \
  -e NVIDIA_DRIVER_CAPABILITIES=all \
  -e ROS_DOMAIN_ID=0 \
  -e RMW_IMPLEMENTATION=rmw_fastrtps_cpp \
  -e TZ=$(cat /etc/timezone) \
  -e LANG=C.UTF-8 \
  -e LC_ALL=C.UTF-8 \
  -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:rw \
  -v $HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw \
  -v $HOME/workspace:/home/ros/workspace:rw \
  -v $HOME/.bashrc:/root/.bashrc:ro \
  -v $HOME/.bash_history:/root/.bash_history:rw \
  -v /dev:/dev:rw \
  -v /sys:/sys:ro \
  -v /proc:/proc:ro \
  -v /run:/run:rw \
  -v /tmp:/tmp:rw \
  -v /etc/localtime:/etc/localtime:ro \
  -v /etc/timezone:/etc/timezone:ro \
  -v /etc/machine-id:/etc/machine-id:ro \
  -v /var/run/dbus:/var/run/dbus:rw \
  -v $HOME/.gitconfig:/root/.gitconfig:ro \
  -v $HOME/.ssh:/root/.ssh:ro \
  -v $HOME/.vscode-server:/root/.vscode-server:rw \
  --device=/dev/dri:/dev/dri:rw \
  --device=/dev/snd:/dev/snd:rw \
  --device=/dev/input:/dev/input:rw \
  --device=/dev/bus/usb:/dev/bus/usb:rw \
  --device=/dev/ttyUSB0:/dev/ttyUSB0:rw \
  --device=/dev/ttyACM0:/dev/ttyACM0:rw \
  --group-add audio \
  --group-add video \
  --group-add dialout \
  --group-add plugdev \
  --group-add netdev \
  --ulimit core=-1 \
  --ulimit nofile=1024:524288 \
  --ulimit memlock=-1 \
  --ulimit stack=-1 \
  --ulimit nproc=65535 \
  --cap-add=SYS_PTRACE \
  --cap-add=SYS_ADMIN \
  --cap-add=NET_ADMIN \
  --cap-add=NET_RAW \
  --cap-add=SYS_NICE \
  --cap-add=SYS_RESOURCE \
  --security-opt seccomp=unconfined \
  --health-cmd="ros2 topic list || exit 1" \
  --health-interval=30s \
  --health-timeout=10s \
  --health-retries=3 \
  osrf/ros:humble-desktop-full \
  bash -c "source /opt/ros/humble/setup.bash && exec bash"

xhost -local:root 2>/dev/null

参数说明

分类	参数	作用
基础	--hostname $(hostname)	与宿主机同名，便于网络与主机名识别
	--user root	以 root 运行，便于访问硬件和系统资源
	--workdir /home/ros/workspace	工作目录
资源隔离	--privileged	关闭大部分安全隔离，可访问所有设备
	--network host	使用宿主机网络，ROS2 多机通信更方便
	--ipc host	共享 IPC 命名空间，支持共享内存
	--pid host	共享 PID 命名空间，可看到宿主机进程
	--uts host	共享主机名与域名
图形显示	-e DISPLAY=$DISPLAY	X11 显示地址
	-e QT_X11_NO_MITSHM=1	避免 Qt 与 X11 共享内存冲突
	-e QT_QPA_PLATFORM=xcb	Qt 使用 XCB 平台插件
	-v /tmp/.X11-unix	挂载 X11 socket，用于显示输出
	-v $HOME/.Xauthority	X11 认证
NVIDIA	NVIDIA_VISIBLE_DEVICES=all	暴露全部 GPU
	NVIDIA_DRIVER_CAPABILITIES=all	使用图形与计算等全部能力
ROS2	ROS_DOMAIN_ID=0	默认 DDS 域 ID
	RMW_IMPLEMENTATION=rmw_fastrtps_cpp	使用 Fast DDS 作为 RMW
时区/语言	TZ, LANG, LC_ALL	与宿主机保持一致
工作目录	$HOME/workspace	宿主机工程目录挂载到容器，便于开发
	.bashrc, .bash_history	沿用宿主机的 Shell 配置和命令历史
硬件设备	/dev, /sys, /proc	访问设备与系统信息
	--device=/dev/dri	GPU 显示输出
	--device=/dev/snd	声卡
	--device=/dev/input	键盘、鼠标等输入设备
	--device=/dev/bus/usb	USB 设备
	--device=/dev/ttyUSB0, /dev/ttyACM0	串口、Arduino 等
系统配置	/etc/localtime, /etc/timezone	时区同步
	/etc/machine-id, /var/run/dbus	D-Bus 等系统服务
用户配置	.gitconfig, .ssh	Git 配置与 SSH 密钥
	.vscode-server	VS Code Remote 在容器内使用
权限组	audio, video, dialout, plugdev, netdev	访问音频、视频、串口、USB、网络等
ulimit	core=-1, nofile=1024:524288 等	放宽资源限制，适应调试和 ROS2 需求
cap-add	SYS_PTRACE, SYS_ADMIN 等	调试、网络配置、资源管理等能力
	seccomp=unconfined	关闭 seccomp 过滤
健康检查	--health-cmd, --health-interval 等	定期执行 ros2 topic list 检查 ROS2 是否可用
xhost	xhost +local:root / -local:root	允许/收回容器内 root 使用本地 X Server

使用前注意

• 运行前需执行 xhost +local:root，使本地 root 可连接 X Server。脚本已包含该命令，若手动执行 docker run，需自行先运行。
• 确保宿主机已安装并运行 X11。若使用 Wayland，可能需要配置 XWayland。
• --privileged 与 seccomp=unconfined 会减弱隔离，仅在可信环境或开发场景使用。
• 若没有串口或 USB 设备，/dev/ttyUSB0、/dev/ttyACM0 等挂载可能报错，可按需注释或移除。

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常用命令速查

操作	命令
运行	docker run -d -p 端口:端口 --name 名称 镜像
查看	docker ps / docker ps -a
进入	docker exec -it 容器 /bin/bash
日志	docker logs -f 容器
停止	docker stop 容器
删除	docker rm -f 容器

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文档基于 Docker 官方文档和常见实践整理，适用于 Docker Desktop 及 Linux 环境。