Docker数据卷

Docker 数据卷：容器数据的持久化与共享方案

在 Docker 中，容器的文件系统是临时的，当容器被删除时，其内部数据也会丢失。数据卷（Volume） 作为 Docker 提供的持久化存储机制，可实现容器数据的持久化、容器间数据共享以及宿主机与容器间的文件交互，是处理容器数据的核心方案。

数据卷的核心特性

持久化存储：数据卷独立于容器生命周期，容器删除后数据仍保留；
跨容器共享：多个容器可挂载同一个数据卷，实现数据共享；
宿主机与容器互通：宿主机可直接访问数据卷中的文件，方便数据备份和修改；
性能优异：数据卷直接映射到宿主机文件系统，避免容器分层文件系统的性能损耗。

数据卷的基本操作

1. 容器内创建数据卷（匿名卷）

通过 docker run -v 命令在容器内创建数据卷（未指定宿主机路径，由 Docker 自动管理）：

# 在web容器内创建/webapp数据卷（匿名卷）
docker run -d -P --name web -v /webapp training/webapp python app.py

特点：Docker 会在宿主机的 /var/lib/docker/volumes/<随机ID>/_data 目录创建数据卷；
适用场景：临时数据存储，无需手动指定宿主机路径。

2. 挂载宿主机目录作为数据卷（绑定挂载）

将宿主机的指定目录挂载到容器内，实现宿主机与容器的文件互通：

# 将宿主机的/webapp目录挂载到容器的/opt/webapp目录
docker run -d -P --name web -v /webapp:/opt/webapp training/webapp python app.py

格式：-v 宿主机路径:容器内路径[:权限]；
权限控制：可指定读写权限（默认读写），如 -v /webapp:/opt/webapp:ro 表示容器内只读；
相对路径：支持相对路径（相对于当前命令执行目录），如 -v ./webapp:/opt/webapp。

示例：挂载当前目录的html文件夹到 Nginx 容器，实时修改前端文件：

# 宿主机当前目录下的html文件夹映射到Nginx的默认网页目录
docker run -d -p 80:80 --name mynginx -v ./html:/usr/share/nginx/html nginx

3. 挂载宿主机文件作为数据卷

除目录外，也可直接挂载宿主机的单个文件到容器（需注意文件权限）：

# 将宿主机的/etc/hosts文件挂载到容器内，使容器使用宿主机的hosts配置
docker run -it --name test -v /etc/hosts:/etc/hosts centos /bin/bash

4. 使用命名卷（推荐）

命名卷是指定名称的数据卷，便于管理和复用（相比匿名卷更易识别）：

（1）创建命名卷

docker volume create mydata  # 创建名为mydata的数据卷

（2）挂载命名卷到容器

# 将mydata卷挂载到容器的/data目录
docker run -d --name db -v mydata:/data mysql:8.0

（3）查看命名卷详情

docker volume inspect mydata

输出示例（包含宿主机实际路径）：

[
    {
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/mydata/_data",  # 宿主机路径
        "Name": "mydata",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

数据卷的高级用法

1. 多容器共享数据卷

多个容器挂载同一个数据卷，实现数据共享：

# 创建数据卷
docker volume create shared-data

# 容器1挂载数据卷（写入数据）
docker run -it --name container1 -v shared-data:/data centos /bin/bash
# 在容器1中执行：echo "hello" > /data/test.txt

# 容器2挂载同一个数据卷（读取数据）
docker run -it --name container2 -v shared-data:/data centos /bin/bash
# 在容器2中执行：cat /data/test.txt  # 输出hello

2. 数据卷备份与恢复

（1）备份数据卷

通过临时容器挂载数据卷和宿主机备份目录，将数据卷内容复制到宿主机：

# 备份mydata卷到宿主机的/backup目录
docker run --rm -v mydata:/data -v /backup:/backup centos cp -r /data /backup

（2）恢复数据卷

同理，通过临时容器将宿主机备份文件复制到数据卷：

# 从/backup目录恢复数据到mydata卷
docker run --rm -v mydata:/data -v /backup:/backup centos cp -r /backup/data/* /data

3. Docker Compose 中的数据卷配置

在 docker-compose.yml 中定义数据卷，实现多服务共享：

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx
    volumes:
      - web-data:/usr/share/nginx/html  # 挂载命名卷

  backup:
    image: centos
    volumes:
      - web-data:/data  # 共享web服务的数据卷
      - ./backup:/backup
    command: cp -r /data /backup  # 备份数据到宿主机

volumes:
  web-data:  # 定义命名卷

数据卷与其他存储方式的对比

存储方式	特点	适用场景
数据卷（Volume）	Docker 管理的宿主机目录，独立于容器，支持命名和共享。	持久化存储、多容器共享数据
绑定挂载（Bind Mount）	直接挂载宿主机任意目录 / 文件，需手动管理路径。	开发环境（实时同步代码）、配置文件挂载
临时文件系统（tmpfs）	数据存储在宿主机内存中，容器删除后丢失。	临时缓存、敏感数据（不持久化）

注意事项

权限问题：容器内用户（如nginx、mysql）可能对挂载的宿主机目录没有读写权限，需提前设置宿主机目录权限（如 chmod 777 /webapp）；
Windows/Mac 兼容：在 Windows 和 Mac 系统中，Docker Desktop 会对数据卷路径进行转换，建议使用命名卷避免路径问题；
避免挂载系统目录：不要将宿主机的/、/etc等关键目录挂载到容器，可能导致系统故障；
清理无用卷：定期清理未使用的数据卷（docker volume prune），释放磁盘空间。

总结

数据卷是 Docker 中处理容器数据的核心机制，通过持久化存储、跨容器共享和宿主机交互，解决了容器数据临时化的问题