docker使用与服务器上的可视化（ROS rviz等）

1.安装docker

• 安装docker：官网教程，按照官网命令一步步来即可。

• 添加当前用户到docker用户组： 【docker】添加用户到docker组，这样后面运行docker的时候前面不需要加sudo命令，否则运行docker的时候一直需要在前面加sudo，即sudo docker xxx

2.docker基础命令

• 首先区分镜像（images）和容器（containers）：他们的关系与类和对象的关系比较相似——镜像就是类，容器就是类生成的对象。最终我们都是在容器中进行操作，所以首先要使用镜像生成容器，然后容器就相当于一个新的环境， 可以在里面进行一系列操作。而镜像则一般都需要自己制作，或者从 docker hub 网站上拉取。

• 查看当前有哪些镜像：

docker images

• 删除某个镜像：

docker rmi IMAGE_ID

• 查看正在运行的容器：

docker ps

• 查看所有的容器（包括正在运行的和没有运行的）：

docker ps -all

• 暂停正在运行的容器：

docker stop CONTAINER_ID

• 删除某个容器：

docker rm CONTAINER_ID

• 删除所有容器：

docker container prune

3.docker拉取镜像、创建容器和可视化

这里以 ubuntu18+ros-melodic-desktop为例，从 docker hub 网站上拉取一个镜像，然后生成容器，最重要的是说明如何设置docker中ROS的可视化界面，比如rviz/gazebo等。

参考：如何可视化docker：以ROS环境为例（例如Gazebo，Rviz）

注意下面以服务器为例，因为服务器一般没有可视化界面，配置更复杂。如果是本地机器使用docker可视化，应该比使用服务器简单很多。此外如果使用的是本地机器，上面的参考博客中也有讲解如何操作。

3.1.第一次创建容器

• 配置MobaXterm：

• 登录到服务器上之后，首先解除Xserver的访问限制：

xhost +   # 注意二者之前有空格

如果成功解除，会显示：

 access control disabled, clients can connect from any host

• 拉取镜像：

docker pull osrf/ros:melodic-desktop-full

• 创建容器：注意这一步中的参数非常重要，因为它确定了容器的很多属性，如果后面要修改的话比较麻烦，所以尽量要在创建容器的时候就设置好。

docker run --env="DISPLAY=$DISPLAY" --net=host --volume="$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority:rw" --env="QT_X11_NO_MITSHM=1" -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix:ro -it -v /home/cc/host_path:/media/data --name ros-melodic osrf/ros:melodic-desktop-full /bin/bash

关于这个指令的解释和注意如下:

1. -v /home/cc/host_path:/media/data 这一句是把宿主机的 /home/cc/host_path 路径，挂在到容器内的 /media/data 路径；

2. --name ros-melodic 是设置生成的容器的名字为 ros-melodic，这里不加这一句也可以，这里就是设置别名

3. osrf/ros:melodic-desktop-full 是使用的镜像的名字，因为容器是从镜像生成的

4. 剩下的前面的命令都是和可视化显示有关的，是为了实现容器的可视化。
   注意：上面的参考博客中，--env="DISPLAY=$DISPLAY" 这一句写的是 --env="DISPLAY"，但是后面测试发现经常会无法显示可视化界面，后面很艰难的查到了一个说法是因为docker中的容器设置的显示器DISPLAY和宿主机的不一样，因此导致无法显示。而这里使用--env="DISPLAY=$DISPLAY"这句话的意思就是让docker容器的显示器DISPLAY和宿主机的一样，因为当前命令是在宿主机执行的，所以$DISPLAY其实就是当前宿主机的显示器标号，这样就把docker容器和宿主机的显示器DISPLAY设置成一样了。下面这个命令是另外一个博客中使用的，可以看到其中也有--env="DISPLAY=$DISPLAY"的语句：

sudo docker run -it --device=/dev/dri --group-add video --volume=/tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix  --env="DISPLAY=$DISPLAY"  --name=rocker tiryoh/ros-melodic-desktop  /bin/bash

• 刷新ros环境变量，测试ros可视化：

source /opt/ros/melodic/setup.bash   
rqt

如果正常的话，此时就可以看到rqt的可视化结果了。

注意，如果报错如下：

QXcbConnection: Could not connect to display localhost:17.0

则大概率还是DISPLAY的问题，需要把docker容器内的DISPLAY设置成和宿主机内一样的：
（1）参考博客：
ROS Could not connect to display localhost:17.0
docker虚拟机（可显示界面）
docker容器在windows上的可视化配置
Docker运行图形界面程序
（2）解决步骤：
① 查看宿主机内的DISPLAY的值：

echo $DISPLAY`   # 在宿主机内输入

比如显示：

localhost:14.0

② 修改docker容器的DISPLAY的值和宿主机一样：

export DISPLAY=:14.0  # 在docker容器内输入

3.2.进入已有的容器

3.2.1.命令行进入容器

• 启动已经存在的容器：

docker start CONTAINER_ID

• 然后进入容器：

docker exec -it CONTAINER_ID /bin/bash

3.2.2.使用脚本一次性进入容器

参考博客：Docker通过shell命令获取容器Id并把结果赋值给变量

像上面输入两次命令进入容器比较麻烦，尤其是要输入容器id。所以这里使用脚本一次进入容器——首先利用容器名字获取到它的id，然后进入容器：

#! /bin/bash
id=$(docker ps -aqf "name=ros-melodic")
docker exec -it $id /bin/bash

• 设置进入容器的用户身份、进入之后的路径：
  进入docker容器的默认目录怎么指定
  docker：指定root用户进入容器

4.docker使用：tmux开多个终端

参考博客：
使用tmux进入docker容器
tmux使用笔记

4.1.在docker中使用tmux的原因

如果是在MobaXterm中进入了docker，但是现在想再打开一个终端输入命令：

（1）如果直接在MobaXterm中新建终端，会发现直接开了新的本地终端，连服务器的终端都不是，更别谈docker的多个终端了
（2）如果在服务器的终端中使用tmux开多个终端，会发现每次新建一个终端都是宿主机的环境，默认不会进入docker环境中，这样如果想使用docker中的多个终端，就要每次都重新进入一次容器，显然不太方便。

因此，如果想启动docker中的多个终端，应该在docker容器中安装tmux，然后进入docker之后使用tmux开多个终端。

4.2.操作步骤

假设目前要在docker内开两个终端，一个是运行roslaunch启动程序，另外一个是运行rosbag play播包，则操作步骤如下：

• ssh到服务器上，接触Xserver访问限制：

xhost +

• 进入docker容器：

docker start CONTAINER_ID
docker exec -it CONTAINER_ID /bin/bash

以下操作均在docker内进行：
（1）运行程序：

tmux
source /opt/ros/melodic/setup.bash
source ./devel/setup.bash
roslaunch node run.launch

（2）播放rosbag：
键盘操作：Ctrl+b d

tmux
rosbag play rosbag.bag

（3）返回roslaunch的终端查看运行输出：
键盘操作：Ctrl+b d

tmux attach -t 0

5.docker使用：VSCode打开docker代码

参考博客：VSCode远程连接服务器里的docker（血泪踩坑）

实测操作步骤如下：

• 给本地VSCode安装 Remote SSH、Remote developement、docker插件
• 首先使用MobaXterm连接到服务器，因为MobaXterm是有显示器DISPLAY的，而VSCode并没有，这个需要给后面的可视化使用
• 然后VSCode使用Remote SSH再次连接服务器
• 从服务器的VSCode里打开docker插件，选择容器，右键attach to vscode就可以打开docker容器了

6.其它

• docker对已经启动的容器添加目录映射(挂载目录)

• 使用VNC可视化docker界面： ROS-学习笔记-06- Docker安装ROS、ROS VNC & Docker常用命令

• 使用脚本加速pull docker image：https://github.com/NotGlop/docker-drag

• 从tar加载docker镜像：

docker load -i xxx.tar

• 在服务器上部署docker，为自己添加sudo权限：
  参考：在 Ubuntu 中如何将用户添加到 Sudoers
  首先找到一个具有sudo权限的用户，然后执行如下命令把要添加的普通用户xxx加入sudo用户组：

sudo usermod -aG sudo xxx

注意此时如果之前已经登陆了xxx这个用户的话，需要退出重新登录才能有sudo权限。使用sudo whoami命令测试，如果输出是root，则说明此时已经有了sudo权限。