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Day 65：【99天精通Python】Python 操作 Docker - 容器化开发第一步

前言

欢迎来到第65天！

在现代软件开发中，Docker已经成为了标准配置。

• 环境一致性：不再有 “我本地跑得好好的，怎么服务器上就报错？” 的问题。
• 快速部署：一行命令启动数据库、Redis、Web 服务。

虽然 Docker 通常使用命令行（CLI）操作，但作为 Python 开发者，我们经常需要用代码来控制 Docker（比如自动化测试、CI/CD 流水线、或者做一个简单的容器管理平台）。

Python 提供了官方的Docker SDK (docker-py)，让你能用 Python 代码轻松管理镜像和容器。

本节内容：

• Docker 基础概念回顾
• 安装 Docker SDK
• 镜像管理 (pull, list)
• 容器管理 (run, stop, logs)
• 实战练习：用 Python 一键部署 Redis 和 MySQL

一、Docker 基础回顾

如果你对 Docker 完全陌生，只需记住这三个概念：

1. 镜像 (Image)：软件的安装包（只读）。
2. 容器 (Container)：镜像运行起来的实例（进程）。
3. 仓库 (Registry)：存放镜像的地方（如 Docker Hub）。

二、环境准备

2.1 安装 Docker

请确保你的电脑上已经安装并运行了 Docker Desktop (Windows/Mac) 或 Docker Engine (Linux)。

2.2 安装 Python Docker SDK

pipinstalldocker

2.3 建立连接

importdockertry:# 自动连接本地 Docker 守护进程client=docker.from_env()print("Docker 连接成功！")print(f"Docker 版本:{client.version()['Version']}")exceptdocker.errors.DockerException:print("连接失败，请检查 Docker 是否正在运行。")

三、镜像管理 (Images)

3.1 拉取镜像 (Pull)

print("正在拉取 hello-world 镜像...")image=client.images.pull("hello-world")print(f"镜像 ID:{image.id}")

3.2 列出所有镜像 (List)

images=client.images.list()forimginimages:# tags 可能是列表，也可能为空print(f"镜像:{img.tags}, ID:{img.short_id}")

四、容器管理 (Containers)

4.1 运行容器 (Run)

# client.containers.run(镜像, 命令, 参数...)# detach=True: 后台运行# remove=True: 容器停止后自动删除container=client.containers.run("alpine","echo Hello Docker SDK",detach=True,remove=True)# 获取日志print(f"容器日志:{container.logs().decode('utf-8')}")

4.2 启动一个 Nginx 服务

# 端口映射: {'容器端口': '主机端口'}container=client.containers.run("nginx:latest",name="my_nginx",ports={'80/tcp':8080},detach=True)print(f"Nginx 已启动，ID:{container.short_id}")print("请访问 http://localhost:8080")

4.3 停止与删除

# 获取指定容器try:c=client.containers.get("my_nginx")print(f"正在停止容器{c.name}...")c.stop()print("正在删除容器...")c.remove()print("清理完成。")exceptdocker.errors.NotFound:print("容器不存在。")

五、实战练习：一键部署开发环境

假设你新接手一个项目，需要 Redis 和 MySQL。手动去配太麻烦，我们写个 Python 脚本一键拉起。

importdockerimporttime client=docker.from_env()defstart_redis():print("启动 Redis...")try:c=client.containers.run("redis:alpine",name="dev_redis",ports={'6379/tcp':6379},detach=True)print(f"Redis 启动成功:{c.short_id}")exceptExceptionase:print(f"Redis 启动失败 (可能已存在):{e}")defstart_mysql():print("启动 MySQL...")try:# MySQL 需要配置环境变量 (Root密码)c=client.containers.run("mysql:5.7",name="dev_mysql",ports={'3306/tcp':3306},environment=["MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456"],detach=True)print(f"MySQL 启动成功:{c.short_id}")exceptExceptionase:print(f"MySQL 启动失败:{e}")if__name__=="__main__":start_redis()start_mysql()# 列出当前运行的容器print("\n--- 当前运行容器 ---")forcinclient.containers.list():print(f"{c.name}({c.status}) -{c.image.tags}")

六、Dockerfile 构建镜像

除了管理现有的，我们还可以用 Python 代码来触发docker build。

假设当前目录下有一个Dockerfile：

FROM python:3.9-slim CMD ["python", "-c", "print('Build Success!')"]

构建脚本：

print("开始构建镜像...")# path: Dockerfile 所在目录# tag: 镜像名称:版本image,build_logs=client.images.build(path=".",tag="my_python_app:v1")forchunkinbuild_logs:if'stream'inchunk:print(chunk['stream'],end='')print("\n构建完成！")

七、常见问题

Q1：权限拒绝 (Permission denied)？

在 Linux 上，普通用户默认没有权限访问 Docker 守护进程。
解决：sudo usermod -aG docker $USER，然后重新登录。

Q2：拉取镜像太慢？

配置 Docker 国内镜像加速器（如阿里云、网易云）。这需要在 Docker 配置文件 (daemon.json) 中设置，Python 代码无法直接加速网络。

Q3：containers.list()为什么看不到停止的容器？

默认只列出运行中的。要看所有的（包括已退出的），使用client.containers.list(all=True)。

八、小结

关键要点：

1. Python 可以完全替代 Docker CLI 命令。
2. client.containers.run(detach=True)是最常用的启动方式。
3. 通过代码管理容器，非常适合集成测试和自动化运维脚本。

九、课后作业

1. 清理脚本：编写一个脚本，删除所有状态为Exited(已停止) 的容器，清理磁盘空间。
2. 健康检查：编写一个脚本，每隔 10 秒检查一下dev_redis容器的状态。如果发现它挂了（不在 running 列表里），自动重启它。
3. 日志监控：实时读取某个容器的日志流 (类似于docker logs -f)，如果发现日志里出现 “ERROR” 字样，发送一封邮件报警（结合 Day 43）。

下节预告

Day 66：Python 操作 Kubernetes (K8s)- 玩转了单机 Docker，接下来我们要挑战集群！K8s 是容器编排的终极 Boss。明天我们初探 Python K8s 客户端。

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