最近工作涉及到一些Docker的学习，因此将Docker相关知识简单总结一下。

1. 目标

通过docker生成一个包含MySQL的镜像，此镜像和宿主机有端口映射，可以通过宿主机上的Java代码来访问docker上MySQL的数据，并且使用数据卷（volume）持久化docker上MySQL的数据，保证在删除容器后，数据不丢失。

拆解一下任务：

生成包含MySQL的镜像
根据生成的镜像来创建容器实例（container）
Java访问docker上MySQL的数据

接下来挨个实现

2. 生成包含MySQL的镜像

这步比想象中的要复杂一些，踩了一些坑，也因为对docker的不熟悉，走了一些弯路，在此做下记录。

Dockerfile中用到的几个文件，结构和文件内容如下：

- scripts/
  - Dockerfile # 使用的Dockerfile
  - sql/  # 存放SQL脚本的文件夹
    - init.sql # 建表语句
本

2.1 Dockerfile

# 从mysql基础镜像进入
FROM mysql

# 设置terminal进入docker后的默认目录
WORKDIR /usr/bin

# Oracle linux 8 没有安装yum，但是可以使用microdnf进行安装
RUN microdnf install -y vim

# 把开始脚本放到这个文件夹里，docker容器启动后就会执行，具体参见 https://github.com/docker-library/docs/tree/master/mysql#initializing-a-fresh-instance
COPY sql/init.sql /docker-entrypoint-initdb.d/

# 声明日志数据卷
VOLUME /var/log/mysql
# 声明数据数据卷
VOLUME /var/lib/mysql
# 本地映射配置数据卷
VOLUME /etc/mysql/conf.d

# 暴露端口为3306
EXPOSE 3306

# [MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD] MySQL配置3选1

# 如果MYSQL_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD没有配置则默认为true。如果为true，
# mysql会自动生成一个密码，会打印在控制台，格式是： [GENERATED ROOT PASSWORD: .....]
#ENV MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD=true
# 设置MySQL root的密码
ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
# 为true的话，root用户的密码就是空
#ENV MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true

#设置容器启动时执行的命令，这里有个坑，直接用这条会导致mysql无法正常连接，具体参见5.1分析
#CMD ["sh", "/mysql/setup_test.sh"]
CMD ["mysqld"]

此处先不对各个关键字的功能做详细记录，后续在docker学习中总结。

此处需要注意的几个点：

Dockerfile无法实现端口映射，只能通过EXPOSE关键字暴露端口，端口映射需要使用docker run -p 3307:3306类似的命令或者docker-compose.yml来实现。
Dockerfile无法指定本地数据卷和容器内目录映射，只能通过VOLUME指定匿名数据卷，指定后docker会在安装目录下的特定目录里生成一个目录来映射容器数据卷。如果需要指定数据卷映射，需要使用docker run -v /User/LocalMachine/data:/var/MySQL/data或者docker-compose.yml来实现。

2.2 Dockerfile用到的脚本

init.sql — 建表语句，放到容器/docker-entrypoint-initdb.d/文件夹下，MySQL会自动执行。

-- 创建database
CREATE DATABASE myjdbcdemo DEFAULT CHARACTER SET utf8;

USE myjdbcdemo;

-- 建表
DROP TABLE IF EXISTS `user`;
DROP TABLE IF EXISTS `singer`;
DROP TABLE IF EXISTS `batch`;

CREATE TABLE user
(
    id       BIGINT,
    name     VARCHAR(30),
    password VARCHAR(30)
);
CREATE TABLE singer
(
    id       BIGINT,
    name     VARCHAR(30),
    bestsong VARCHAR(30),
    image    MEDIUMBLOB
);
CREATE TABLE batch
(
    id       BIGINT,
    name     VARCHAR(30),
    password VARCHAR(30)
);
-- 插入测试数据
INSERT INTO singer (id, name, bestsong, image)
VALUES (1, 'JayChou', '七里香', NULL);
INSERT INTO singer (id, name, bestsong, image)
VALUES (2, '林俊杰', '可惜没如果', NULL);
INSERT INTO singer (id, name, bestsong, image)
VALUES (2, 'Jolin Cai', '布拉格广场', NULL);

2.3 生成镜像

完成Dockerfile的debug后，我们在本地使用docker build语句生成一个镜像：

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# -t 是为镜像设定tag和名称，可以设置多个
# .是Dockerfile路径，docker build命令会自动寻找目录下的Dockfile文件
docker build -t jdbcdemoimg:0.1 -t jdbcdemoimg:latest .

创建成功后通过docker images命令查看现有镜像：

3. 根据生成的镜像来创建容器实例

此处需要考虑2个点：

镜像和宿主机的端口映射
使用数据卷来对需要持久化的数据进行本地映射

使用docker run命令指定端口映射、数据卷本地映射后生成容器实例：

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# 本地3307端口映射容器的3306，因为本地的3306被本地装的MySQL占用了
# 映射3个数据卷到本地，防止MySQL数据丢失
docker run -d -p 3307:3306 -v ~/Dev/docker_volumn/mysql/log:/var/log/mysql -v ~/Dev/docker_volumn/mysql/data:/var/lib/mysql -v ~/Dev/docker_volumn/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d --name jdbc-1 jdbcdemoimg:latest

先通过docker ps查看容器是否启动成功：

可以看到已经成功启动，容器name为jdbc-1。

使用docker port命令查看容器和宿主机的端口映射，可以看到3306端口映射到了本地的3307端口。

最后通过docker exec命令进入容器 CLI界面：

出现bash标志表示此处已经成功进入docker 容器的cli。

通过mysql -uroot -p进入docker内部的MySQL，输入密码后成功进入。

输入show databases;查看当前的库，可以看到myjdbcdemo在其中：

输入命令use myjdbcdemo;使用此库，可以使用select语句查看表中数据。

3.1 MySQL root密码问题

docker给了3个环境变量来控制MySQL的密码问题，分别是MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ROOT_PASSWORD和MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD，三个优先级有先后，挨个介绍下：

# 如果MYSQL_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD没有配置则默认为true。如果为true，
# mysql会自动生成一个密码，会打印在控制台，格式是： [GENERATED ROOT PASSWORD: .....]
#ENV MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD=true
# 设置MySQL root的密码
ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
# 为true的话，root用户的密码就是空
#ENV MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD=true

MYSQL_RANDOM_ROOT_PASSWORD。如果MYSQL_ROOT_PASSWORD, MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD没有配置则默认为true。如果为true，mysql会自动生成一个密码，会打印在控制台，格式是： [GENERATED ROOT PASSWORD: .....]。
MYSQL_ROOT_PASSWORD。设置MySQL root的密码。这个没什么可说的，就是正常的密码设置，例如ENV MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456。

MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD。为true的话，root用户的密码就是空。

此处使用debug时可以进入docker容器，通过以下命令查看MySQL用户信息。

1 2	# 在docker容器内进行MySQL bash> mysql -uroot -p123456;

# 进入MySQL内部后，选择mysql库
mysql> use mysql;
# 查看用户信息
mysql> select user, host, authentication_string from user;
+------------------+-----------+------------------------------------------------------------------------+
| user             | host      | authentication_string                                                  |
+------------------+-----------+------------------------------------------------------------------------+
| root             | %         | $A$005$|[lde}}}^RXsbBUMKjoSEwZkvPMuCFiecEQqa8UIN9o6b1dKRtcyTQv0C    |
| mysql.infoschema | localhost | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
| mysql.session    | localhost | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
| mysql.sys        | localhost | $A$005$THISISACOMBINATIONOFINVALIDSALTANDPASSWORDTHATMUSTNEVERBRBEUSED |
| root             | localhost | $A$005$MEKL81XEj[C.>rB2luQaqISkkixQjSffptkkhsWs2xm3y7D/qYgPMg970/     |
+------------------+-----------+------------------------------------------------------------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

3.2 远程登录失败问题

使用的时候一直显示会连接失败：

查了很多结果，有说和防火墙有关的，有的需要修改my.cnf文件中bind-address=0.0.0.0的。但是最后发现。。。是因为容器没有完全启动起来，所以连接失败了，等待其启动结束后，再连接就好了。搞了一个大乌龙 T_T。。。

不过查问题的过程中也看到了不少知识，还是打算记录下来。

修改my.cnf文件中bind-address=0.0.0.0后，MySQL会监听所有网络端口的连接，具体参见这个回答。

Note: if you use bind-address = 0.0.0.0 your MySQL server will listen for connections on all network interfaces. That means your MySQL server could be reached from the Internet ; make sure to setup firewall rules accordingly.

如果不做bind-address的配置，MySQL的bind-address默认是*，*也表示所有IP都可以连接，这里可以参见官方文档。

1 2	# 查看docker ip docker inspect -f '{{range.NetworkSettings.Networks}}{{.IPAddress}}{{end}}' jdbc-1

4. Java访问docker上MySQL的数据

此处除了端口改为3307，其它和访问本机MySQL实例流程完全一致，不再赘述。

5. 开发过程中遇到的问题

由于Dockerfile是在网上找的，debug过程中遇到了一系列问题。

当时思路是：

自己写脚本来启动和初始化MySQL（尽管后面发现这是不必要的）
初始密码由脚本来设置，而非MySQL 镜像提供的MYSQL_ROOT_PASSWORD字段设置（这是谬误2，如果有官方提供的入口，不使用而打算自己处理，那么就要做好面对各种异常的准备。）

5.1 使用shell脚本插入数据问题

先来列举一下文件内容，[D]表示最新代码中已经被删掉。

- scripts/
  - Dockerfile # 使用的Dockerfile
  - [D] setup.js # 使用此脚本进行初始化
  - sql/  # 存放SQL脚本的文件夹
    - init.sql # 建表语句
    - [D] privilege.sh # 原来的新增密码脚本
本

当时Dockerfile是打算使用setup.js进行MySQL初始化的：

1 2	# 把setup.js放到docker-entrypoint-initdb.d文件夹下，这样容器第一次启动时，setup.js就会执行。 COPY setup.js /docker-entrypoint-initdb.d/

原始的setup.sh — 启动脚本，执行一些建表、给root用户新增密码等操作。

#!/bin/bash

# 若指令传回值不等于0，则立即退出shell
set -e

# 设置mysql密码
# mysql < /mysql/init.sql
# 此处必须指定user为root，为什么？看下面分析
mysql -uroot < /mysql/privileges.sql

# 导入数据
mysql -uroot -p123456 < /mysql/init.sql

tail -f /dev/null

如果没有设置MySQL的root密码，在容器的bash命令行里是直接可以输入mysql < some_sql.sql来执行sql文件的。

但是在shell脚本中使用此命令插入sql文件时，遇到了问题。命令如下：

1 2	# setup.js文件中的语句 mysql < /mysql/init.sql

可以看到，报错中user为'mysql'@'localhost'，但我们使用的明显不是这个user，而是'root'@'localhost'。尝试指定了一下user，问题解决：

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# setup.js文件中的语句
# 新加一个-uroot指定用户为root就不报错了
mysql -uroot < /mysql/init.sql

这里为什么用户是mysql呢？？https://stackoverflow.com/a/11216911/8706905 这个可以作为参考，但明显不是答案。

后面在官方文档里找到，如果不通过-u或者--user选项来覆盖MySQL用户名，类Unix系统（如MacOS或者Linux）中会使用当前OS的用户名来作为MySQL的用户名，这在用户名没指定的情况下只是为了方便。

On Unix, most MySQL clients by default try to log in using the current Unix user name as the MySQL user name, but that is for convenience only.

我们在报错的bash语句前加一句打印当前用户的命令:

1 2	# 打印当前用户 id;

可以看到，在docker镜像启动之时，使用的用户是mysql，推测是MySQL初始化时创建了专门的OS用户来操作初始化，所以才会报上面提到的错误。

5.2 容器启动失败

还是和被删掉的setup.sh文件有关。

MySQL镜像如果拉取下来后，如果Dockerfile最后一句为

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CMD ["sh", "setup.sh"]
# 应该执行这一句对MySQL进行初始化
# CMD ["mysqld"]

会报ERROR 2002 (HY000): Can't connect to local MySQL server through socket '/var/run/mysqld/mysqld.sock' (2)的错误。

查了许多地方，这个回答中提到：数据库还未初始化。

解决方式是最后一句由CMD ["sh", "setup.sh"]改为执行CMD ["mysqld"]。~~同时通过Docker官方MySQL镜像文档，把setup.js文件copy到/docker-entrypoint-initdb.d/文件夹下~~(文件已经删除，所以也没有这一说，但是学到如何使用这个文件夹 ^_^)。文档中是这么说的：

容器在第一次启动时，会执行在/docker-entrypoint-initdb.d/文件夹下的.sh, .sql 和.sql.gz文件。

另外在MySQL官网mysqld的页面有明确的解释，其实mysqld就是MySQL server，需要启动它对MySQL服务端进行初始化。

mysqld, also known as MySQL Server, is a single multithreaded program that does most of the work in a MySQL installation.

另一个佐证是MySQL官方docker镜像的image layers描述中，最后一句也是 CMD ["mysqld"]。

在使用这个解决方法后，之前报错找不到的/var/run/mysqld/mysqld.sock文件出现了。

修改后：

5.3 使用SQL脚本修改MySQL的密码

privilege.sh — 给root用户添加密码的SQL脚本，这里有些需要注意的点。

USE mysql;
-- 给root配置密码，两行都不可以缺少，因为'root'@'%'和'root'@'localhost'是分开的
-- 如果是此行，那么root只有远程连接有密码
ALTER USER 'root'@'%' IDENTIFIED BY '123456';
-- 如果是此行，那么root只有本地有密码
ALTER USER 'root'@'localhost' IDENTIFIED BY '123456';
-- 这一条命令一定要有：
FLUSH PRIVILEGES;

后面发现其实只需要设置MYSQL_ROOT_PASSWORD不为空即可，这段就删掉了，放在这里权做记录。

6. 结论

尽量还是寻找比较正式的文档进行二次开发，遇到的坑比较少，例如这个文档.，虽然不是Dockerfile生成MySQL镜像的，但整体相当顺利。。

官方成本可以降低学习成本，不过如果时间空闲较多的话，倒也可以深入探究一下，在查问题的过程中，的确收获了不少新的知识。

源码地址：https://github.com/StephenHuge/blog-code/tree/master/MyJdbcDemo/scripts

Steve's Blog

Docker访问MySQL