八、Elasticsearch

【摘要】elasticsearch~

Elasticsearch简介

https://www.elastic.co/cn/what-is/elasticsearch
全文搜索属于最常见的需求,开源的Elasticsearch是目前全文搜索引擎的首选。
它可以快速地储存、搜索和分析海量数据。维基百科。Stack Overflow、Github都采用它。
Elastic的底层是开源库Lucene。但是,你没有办法直接用Lucene,必须自己写代码区调用它的接口。Elastic是Lucene封装的,提供了REST API的操作接口,开箱即用。
REST API:天然的跨平台。
官方文档:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/index.html
官方中文:https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/index.html
社区中文:http://elasticsearch.cn

基本概念

Index(索引)

动词,相当于MySQL中的insert;
名词,相当于MySQL中的Database;

Type(类型)

在Index(索引)中,可以定义一个或多个类型。
类似于MySQL中的Table;每一种类型的数据放在一起;

Document(文档)

保存在某个索引(Index)下,某种类型(Type)的一个数据(Document),文档是JSON格式的,Document就像是MySQL中的某个Table里面的内容。

Docker上安装es

下载镜像文件

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docker pull elasticsearch:7.4.2 # 存储和检索数据
docker pull kibana:7.4.2 # 可视化检索数据

free -m 可以查看linux内存使用情况。

创建实例

Elasticsearch

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mkdir -p /mydata/elasticsearch/config
mkdir -p /mydata/elasticsearch/data
echo "http.host:0.0.0.0">>/mydata/elasticsearch/config/elasticsearch.yml

docker run --name elasticsearch \
-p 9200:9200 -p 9300:9300 \
-e "discovery.type=single-node" \
-e ES_JAVA_OPTS="-Xms64m -Xmx128m" \
-v /mydata/elasticsearch/config/elasticsearch.yml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml \
-v /mydata/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data \
-v /mydata/elasticsearch/plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins \
-d elasticsearch:7.4.2

chmod -R 777 /mydata/elasticsearch/ # 文件权限设置

docker restart elasticsearch7.4.2

以后在外面安装好插件重启即可。
特别注意:-e ES_JAVA_OPTS="-Xms64m -Xmx128m"测试环境下,设置ES的初始内存和最大内存,否则导致过大启动不了ES。

使用PostMan测试ElaticSearch

Kibana

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docker run --name kibana -e ELASTICSEARCH_URL=http://119.23.25.235:9200 -p 5601:5601 -d kibana:7.4.2

初步检索

_cat

GET /_cat/nodes :查看所有节点
GET /_cat/health :查看es健康状况
GET /_cat/master :查看主节点
GET /_cat/indices :查看所有索引 show databases;

索引一个文档(保存)

保存一个数据,保存在哪个索引的那个类型下面,指定用哪个唯一标识。
PUT customer/external/1 在customer索引下的external类型下保存1号数据为

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{
"name":"Zhang Yao"
}

PUT和POST都可以。
POST新增,如果不指定id,会自动生成id。指定id就会修改这个数据,并新增版本号。
PUT可以新增可以修改。PUT必须指定id,由于PUT需要指定id,我们一般都用来做修改操作,不指定id会报错。

查询文档

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GET customer/external/1
结果
{
"_index": "customer", //在哪个索引
"_type": "external", //在哪个类型
"_id": "1", //记录id
"_version": 3, //版本号
"_seq_no": 2, //并发控制字段,每次更新就会+1,用来做乐观锁
"_primary_term": 1, //同上,主分片重新分片,如重启,就会变化
"found": true,
"_source": { //真正的内容
"name": "Zhang Yao"
}
}

更新携带 ?if_seq_no=0&if_primary_term=1
类似MySQL中的乐观锁。

更新文档

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POST customer/external/1/_update
{
"doc":{
"name":"Yao"
}
}

或者

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POST customer/external/1
{
"name":"Zhang Yao 2"
}

或者

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PUT customer/external/1
{
"name":"Zhang Yao 2"
}

不同:POST操作会对比与源文档数据,如果相同不会有什么操作,文档version不增加;
PUT操作总会将数据重写保存并增加version版本。
带_updata对比元数据重新保存并增加version版本;
看场景:对于大并发更新,不带update;对于大并发查询偶尔更新带update;对比更新,重写计算分配规则。

更新同时增加属性

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POST customer/external/1/_update
{
"doc":{"name":"Yao","age":23}
}

PUT和POST(不带_update)也可以。

删除文档&索引

DELETE customer/external/_bulk
DELETE customer

bulk批量API

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POST customer/external/_bulk
{"index":{"_id":"1"}}
{"name":"Yao 1"}
{"index":{"_id":"2"}}
{"name":"Yao 2"}
语法格式
{action:{metadata}}\n
{request body}\n

{action:{metadata}}\n
{request body}\n

复杂实例
POST /_bulk
{"delete":{"_index":"website","_type":"blog","_id":"123"}}
{"create":{"_index":"website","_type":"blog","_id":"123"}}
{"title":"my first blog post"}
{"index":{"_index":"website","_type":"blog"}}
{"title":"my second blog post"}
{"update":{"_index":"website","_type":"blog","_id":"123"}}
{"doc":{"title":"my updated blog post"}}

样本测试数据

导入测试数据
POST /bank/account/_bulk
测试数据

设置es开机自启docker update 17b4e7fcb342 --restart=always

进阶检索

SearchAPI

https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.x/getting-started-search.html
ES支持两种基本方式检索:

  • 一个是通过使用REST request URI 发送搜索数据 (uri+检索参数)
  • 另一个是通过使用 REST request body来发送他们 (uri+请求体)

检索信息

GET bank/_search?q=*&sort=account_number:asc

  • 一切检索从_search开始
    GET bank/_search :检索bank下所有信息,包括type和docs
    GET bank/_search?q=*&sort=account_number:asc :请求参数方式检索
    响应结果解释:
    took – Elasticsearch执行搜索的时间(毫秒)
    time_out – 告诉我们搜索是否超时
    _shards – 告诉我们多少个分片被搜索了,以及统计成功/失败的搜索分片
    hits – 搜索结果
    hits.total – 搜索结果
    hits.hits – 实际的搜索结构数组(默认为前10的文档)
    _source – 结果的排序key(键)(没有则按score排序)
    _scoremax_score – 相关性得分和最高得分(全文检索用)

  • uri+请求体进行检索

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match_all": {}
    },
    "sort": [
    {
    "balance": {
    "order": "desc"
    }
    }
    ]
    }

    HTTP客户端工具(PostMan),GET请求不能携带请求体,我们变为POST也是一样的。我们POST一个JSON风格的查询请求体到_search API。
    需要了解,一旦搜索的结果被返回,Elasticsearch就完成了这次请求,并且不会维护任何服务端的资源或者结果的cursor(游标)。

Query DSL

基本语法格式

Elasticsearch提供了一个可以执行查询的JSON风格的DSL(domain-specific language领域特定语言)。这个被称为Query DSL。该查询语言非常全面,并且刚开始的时候感觉有点复杂,真正学好它的方法是从一些基本的示例开始的。

  • 一个查询语句的典型结构
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    {
    QUERY_NAME:{
    ARGUMENT:VALUE,
    ARGUMENT:VALUE,...
    }
    }
  • 如果是针对某个字段,那么他的结构如下:
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    {
    QUERY_NAME:{
    FIELD_NAME:{
    ARGUMENT:VALUE,
    ARGUMENT:VALUE,...
    }
    }
    }
    示例:
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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match_all": {}
    },
    "from": 0,
    "size": 5,
    "sort": [
    {
    "balance": {
    "order": "desc"
    }
    }
    ]
    }
    query定义如何查询
    match_all查询类型【代表查询所有的所以】,es中可以在query中组合非常多的查询类型完成复杂查询。
    除了query参数之外,我们也可以传递其他的参数以改变查询结果。如sortsize
    from+size限定,完成分页功能。
    sort排序,多字段排序,会在前序字段相等时后续字段内部排序,否则以前序为准。

返回部分字段

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GET bank/_search
{
"query": {
"match_all": {}
},
"sort": [
{
"balance": {
"order": "desc"
}
}
],
"from": 5,
"size": 5,
"_source": [
"account_number",
"balance",
"firstname"
]
}

match[匹配查询]

  • 基本类型(非字符串),精确匹配

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match": {
    "account_number": "20"
    }
    }
    }

    match返回account_number=20的。

  • 字符串,全文检索

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match": {
    "address": "mill"
    }
    }
    }

    最终查询出address中包含mill单词的所有记录。
    match当搜索字符串类型的时候,会进行全文检索,并且每条记录有相关性得分。

  • 字符串,多个单词(分词+全文检索)

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match": {
    "address": "mill road"
    }
    }
    }

    最终查询出address中包含mill或者road或者mill road的所有记录,并给出相关性得分。

match_phrase[短语匹配]

当需要匹配的值当成一个整体单词(不分词)进行检索。

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GET bank/_search
{
"query": {
"match_phrase": {
"address": "mill road"
}
}
}

查出addres中包含mill road的所有记录,并给出相关性得分。

multi_match[多字段匹配]

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GET bank/_search
{
"query": {
"multi_match": {
"query": "mill",
"fields": ["address","city"]
}
}
}

address或者city包含mill。

bool[复合查询]

bool用来做复合查询;
复合语句可以合并任何其他查询语句,包括复合查询,了解这一点是很重要的。这就意味着,复合语句之间可以互相嵌套,可以表达非常复杂的逻辑。

  • must:必须达到must列举的所有条件。
  • should:应该达到should列举的条件,如果达到会增加相关性的评分,并不会改变查询的结果。如果query中只有should且只有一种匹配规则,那么should的条件就会被作为默认匹配条件而去改变查询结果。
  • must_not:必须补上指定的情况。
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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "bool": {
    "must": [
    {
    "match": {
    "gender": "M"
    }
    },
    {
    "match": {
    "address": "mill"
    }
    }
    ],
    "must_not": [
    {
    "match": {
    "age": "28"
    }
    }
    ],
    "should": [
    {
    "match": {
    "lastname": "Wallace"
    }
    }
    ]
    }
    }
    }
    address包含mill,并且gender是M,如果lastname里面有Wallace最好不过,但是age必须不是20。

filter[结果过滤]

并不是所有的查询都需要产生分数,特别是那些仅用于”filtering”(过滤)的文档。为了不计算分数Elasticsearch会自动检查场景并优化查询的执行。

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GET bank/_search
{
"query": {
"bool": {
"filter": [
{
"range": {
"age": {
"gte": 18,
"lte": 30
}
}
}
]
}
}
}

term[结果过滤]

和match一样,匹配某个属性的值。全文检索字段用match,其他非text字段匹配用term。

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GET bank/_search
{
"query": {
"term": {
"balance": "32838"
}
}
}

aggregations[执行聚合]

聚合提供了从数据中分组和提取数据的能力。最简单的聚合方法大于等于SQL GROUP BY和SQL聚合函数。在Elasticsearch中,您有执行搜索返回hits(命中结果),并且同时返回聚合结果,把一个响应的所有hits(命中结果)分隔开的能力。这是非常强大且有效的,您可以执行查询和多个聚合,并且在一次使用中得到各自的(任何一个的)返回结果,使用一次简洁和简化的API来避免网络往返。

  • 搜索address中包含mill的所有人的年龄分布以及平均年龄,但不显示这些人的详情。

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match": {
    "address": "mill"
    }
    },
    "aggs": {
    "ageAgg": {
    "terms": {
    "field": "age",
    "size": 10
    }
    },
    "ageAvg": {
    "avg": {
    "field": "age"
    }
    },
    "balanceAvg": {
    "avg": {
    "field": "balance"
    }
    }
    },
    "size": 0
    }

    ---------------
    size:0 不显示搜索数据
    aggs:执行聚合。聚合语法入下。
    "aggs": {
    "aggs_name 这次聚合的名字,方便展示在结果集中": {
    "AGG_TYPE 聚合的类型(avg,term,terms)"{}
    }
    }

    ex:

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match_all": {}
    },
    "aggs": {
    "ageAgg": {
    "terms": {
    "field": "age",
    "size": 100
    },
    "aggs": {
    "ageAvg": {
    "avg": {
    "field": "balance"
    }
    }
    }
    }
    }
    }
  • 复杂:按照年龄聚合,并且请求这些年龄段的这些人的平均薪资

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    GET bank/_search
    {
    "query": {
    "match_all": {}
    },
    "aggs": {
    "ageAgg": {
    "terms": {
    "field": "age",
    "size": 100
    },
    "aggs": {
    "genderAgg": {
    "terms": {
    "field": "gender.keyword"
    },
    "aggs": {
    "balanceAgg": {
    "avg": {
    "field": "balance"
    }
    }
    }
    },
    "ageBalanceAvg": {
    "avg": {
    "field": "balance"
    }
    }
    }
    }
    }
    }

Mapping

字段类型

  • 核心简单域类型
    • 字符串: string
    • 整数 : byte, short, integer, long
    • 浮点数: float, double
    • 布尔型: boolean
    • 日期: date
  • 复合类型
  • 地理类型
  • 特定类型
  • 多字段

    映射(Mapping)

    Mapping是用来定义一个文档(document),以及它所包含的属性(field)是如何存储和索引的。比如,使用Mapping来定义:
  • 哪些字符串属性应该被看做全文本属性。(full text fields)
  • 哪些属性包含数组、日期或者地理位置。
  • 文档中的所有属性是否都能被索引。(_all配置)
  • 日期的格式。
  • 自定义映射规则来执行动态添加属性。
  • 查看mapping信息:
    GET /bank/_mapping
  • 修改mapping信息:
    https://www.elastic.co/guide/cn/elasticsearch/guide/current/mapping-intro.html
    自动猜测的映射类型

新版本改…

es7及以上移除了type的概念。

  • 关系型数据库中两个数据显示是独立的,即使他们里面有相同名称的列也不影响使用,但es中不是这样的。elasticsearch是基于Lucene开发的搜索引擎,而es中不同type下名称相同的filed最终在Lucene中的处理方式是一样的。
    • 两个不同type下的两个user_name,在es同一个索引下其实被认为是同一个filed,你必须在两个不同type中定义相同的filed映射。否则,不同type中的相同字段名称就会在处理中出现冲突的情况,导致Lucene处理效率下降。
    • 去掉type就是为了提高es处理数据的效率。

Elasticsearch 7.x

  • URL中的type参数为可选。比如,索引一个文档不再要求提供文档类型。

Elasticsearch 8.x

  • 不再支持URL中的type参数。

解决:
1.将索引从多类型迁移到单类型,每种类型文档一个独立索引。
2.将已存在的索引下的数据类型,全部迁移到指定位置即可。详见数据迁移。

创建映射

1.创建索引并指定映射。

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GET /bank/_mapping

PUT /my_index
{
"mappings": {
"properties": {
"age":{"type": "integer"},
"email":{"type": "keyword"},
"name":{"type": "text"}
}
}
}

添加新的字段映射

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PUT /my_index/_mapping
{
"properties": {
"employee-id": {
"type": "keyword",
"index": false
}
}
}

更新映射

对于已存在的映射字段,我们不能更新。更新必须创建新的索引进行数据迁移。

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PUT /newbank
{
"mappings": {
"properties": {
"account_number" : {
"type" : "long"
},
"address" : {
"type" : "text"
},
"age" : {
"type" : "long"
},
"balance" : {
"type" : "long"
},
"city" : {
"type" : "keyword"
},
"email" : {
"type" : "keyword"
},
"employer" : {
"type" : "keyword"
},
"firstname" : {
"type" : "keyword"
},
"gender" : {
"type" : "keyword"
},
"lastname" : {
"type" : "text",
"fields" : {
"keyword" : {
"type" : "keyword",
"ignore_above" : 256
}
}
},
"state" : {
"type" : "keyword"
}
}
}
}

数据迁移

先创建出newbank的正确映射。然后使用如下方式进行数据迁移。

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POST _reindex
{
"source": {
"index": "bank"
},
"dest": {
"index": "newbank"
}
}

分词

一个tokenizer(分词器)接受一个字符流,将之分割为独立的tokens(词元,通常是独立的单词),然后输出tokens流。
例如,whitespace tokenizer遇到空白字符时分割文本。它会将文本”Quick brown fox!”分割为[Quick,brown,fox!]。
该tokenizer(分词器)还负责记录各个term(词条)的顺序或position位置(用于phrase短语和word proximity词近邻查询),以及term(词条)所代表的原始word(单词)的start(起始)和end(结束)的character offsets(字符偏移量)(用于高亮显示搜索的内容)。Elasticsearch提供了很多内置的分词器,可以用来构建custom analyzers(自定义分词器)。

安装ik分词器

注意:不能用默认elasticsearch-plugin install xxx.zip进行安装。
https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-ik/releases/tag/v7.4.2 对应es版本安装

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进入es容器内部 plugins目录
docker exec -it 容器id /bin/bash
wget https://github.com/medcl/elasticsearch-analysis-ik/releases/download/v7.4.2/elasticsearch-analysis-ik-7.4.2.zip
unzip elasticsearch-analysis-ik-7.4.2.zip
rm -rf*.zip
mv elasticsearch/ik
可以确认是否安装好了分词器
cd ../bin
elasticsearch plugin-list 即可列出系统的分词器

docker restart elasticsearch # 需要重启es

测试分词器

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POST _analyze
{
"text": "我是中国人"
}
效果
{
"tokens" : [
{
"token" : "我",
"start_offset" : 0,
"end_offset" : 1,
"type" : "<IDEOGRAPHIC>",
"position" : 0
},
{
"token" : "是",
"start_offset" : 1,
"end_offset" : 2,
"type" : "<IDEOGRAPHIC>",
"position" : 1
},
{
"token" : "中",
"start_offset" : 2,
"end_offset" : 3,
"type" : "<IDEOGRAPHIC>",
"position" : 2
},
{
"token" : "国",
"start_offset" : 3,
"end_offset" : 4,
"type" : "<IDEOGRAPHIC>",
"position" : 3
},
{
"token" : "人",
"start_offset" : 4,
"end_offset" : 5,
"type" : "<IDEOGRAPHIC>",
"position" : 4
}
]
}

使用ik_smart分词器。

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POST _analyze
{
"analyzer":"ik_smart",
"text": "我是中国人"
}
效果
{
"tokens" : [
{
"token" : "我",
"start_offset" : 0,
"end_offset" : 1,
"type" : "CN_CHAR",
"position" : 0
},
{
"token" : "是",
"start_offset" : 1,
"end_offset" : 2,
"type" : "CN_CHAR",
"position" : 1
},
{
"token" : "中国人",
"start_offset" : 2,
"end_offset" : 5,
"type" : "CN_WORD",
"position" : 2
}
]
}

使用ik_max_word分词器。

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POST _analyze
{
"analyzer":"ik_max_word",
"text": "我是中国人"
}
效果
{
"tokens" : [
{
"token" : "我",
"start_offset" : 0,
"end_offset" : 1,
"type" : "CN_CHAR",
"position" : 0
},
{
"token" : "是",
"start_offset" : 1,
"end_offset" : 2,
"type" : "CN_CHAR",
"position" : 1
},
{
"token" : "中国人",
"start_offset" : 2,
"end_offset" : 5,
"type" : "CN_WORD",
"position" : 2
},
{
"token" : "中国",
"start_offset" : 2,
"end_offset" : 4,
"type" : "CN_WORD",
"position" : 3
},
{
"token" : "国人",
"start_offset" : 3,
"end_offset" : 5,
"type" : "CN_WORD",
"position" : 4
}
]
}

能够看出不同的分词器,分词有明显的区别,所以以后定义一个索引不能再使用默认的mapping了,要手工建立mapping,因为要选择分词器。

自定义词库

修改/mydata/elasticsearch/plugins/ik/config/IKAnalyzer.cfg.xml

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<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE properties SYSTEM "http://java.sun.com/dtd/properties.dtd">
<properties>
<comment>IK Analyzer 扩展配置</comment>
<!--用户可以在这里配置自己的扩展字典 -->
<entry key="ext_dict"></entry>
<!--用户可以在这里配置自己的扩展停止词字典-->
<entry key="ext_stopwords"></entry>
<!--用户可以在这里配置远程扩展字典 -->
<entry key="remote_ext_dict">http://119.23.25.235/es/fenci.txt</entry>
<!--用户可以在这里配置远程扩展停止词字典-->
<!-- <entry key="remote_ext_stopwords">words_location</entry> -->
</properties>

配置完成后重启es。测试自定义词库。

更新完成后,es只会对新增的数据用新词分词。历史数据是不会重新分词的。如果想要历史数据重写分词。只需要执行:
POST my_index/_update_by_query?conflicts=proceed

Elasticsearch-Rest-Client

(1).9300:TCP

  • spring-data-elasticsearch:transport-api.jar
    • springboot版本不同,transport-api.jar不同,不能适配es版本。
    • 7.x已经不建议使用,8以后就要废弃。

(2).9200:HTTP

Spring Boot整合

配置

使用

附录-安装Nginx

  • 随便启动一个nginx实例,只是为了复制出配置
    • docker run -p 80:80 –name nginx -d nginx:1.10
  • 将容器内的配置文件拷贝到当前目录:docker container cp nginx:/etc/nginx .
    • 别忘记了后面的.
  • 修改文件名称:mv nginx conf 把这个conf移动到/mydata/nginx下
  • 终止原容器:docker stop nginx
  • 执行命令删除原容器:docker rm $ContainerId
  • 创建新的nginx:执行以下命令
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    docker run -p 80:80 --name nginx \
    -v /mydata/nginx/html:/usr/share/nginx/html \
    -v /mydata/nginx/logs:/var/log/nginx \
    -v /mydata/nginx/conf:/etc/nginx \
    -d nginx:1.10
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    [root@iZwz9dvddod8c7o1rqic33Z nginx]# pwd
    /mydata/nginx
    [root@iZwz9dvddod8c7o1rqic33Z nginx]# ls
    conf html logs
    [root@iZwz9dvddod8c7o1rqic33Z es]# pwd
    /mydata/nginx/html/es
    [root@iZwz9dvddod8c7o1rqic33Z es]# ls
    fenci.txt

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