了解【Docker】从这里开始
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一、環境配置的難題
軟件開發最大的難題之一就是環境配置的問題。現在用戶環境紛亂復雜，并且由于開源社區的進一步推廣和許多開源項目不停地迭代更新，項目可能會有越來越多的依賴以及越來越難管理的依賴版本，如何保證編寫的程序能不只是在“我的電腦上能運行”（It works on my machine）成了一個復雜麻煩的事情。
于是就有人提出：能不能從根本上解決問題，讓軟件可以自帶環境安裝？也就是說，安裝的時候，把原始環境一模一樣地復制過來。
虛擬機
虛擬機（virtual machine）就是一種自帶環境安裝的解決方案。它可以在一個操作系統里面運行另一個操作系統，比如在 Windows 系統里運行一個 Linux 的操作系統。
應用程序對虛擬機是毫無感知的，因為虛擬機看上去跟真實的操作系統一模一樣，而且對于底層的系統來說，虛擬機就是一個普通文件，不需要了就刪除，對其他部分毫無影響。
雖然用戶可以通過虛擬機還原軟件的原始環境。但是，該方案有以下的幾個缺點：
1. 資源占用多
虛擬機會獨占一部分本屬于操作系統的內存和硬盤空間。它運行的時候，其他程序就不能使用這些資源了。哪怕你想在虛擬機里面使用的應用程序它實際只會占用 1MB 的內存，虛擬機仍然需要幾百 MB 的內存才能運行。
2. 冗余步驟多
虛擬機是完整的操作系統，一些系統層面上的操作步驟，往往無法調過，比如用戶登錄。
3. 啟動慢
啟動操作系統需要多久，啟動虛擬機就需要多久。可能要等幾分鐘，才能讓應用程序真正的運行起來。
Linux 容器
由于虛擬機存在上述的這些缺點，Linux 提出了另一種虛擬機化技術：Linux 容器（Linux Containers，縮寫 LXC）。
Linux 容器不是模擬一個完整的操作系統，而是對進程進行隔離。或者說，在正常進程的外面套了一個保護層。對于容器里面的進程來說，它接觸到的各種資源都是虛擬的，從而實現與底層系統的隔離。
由于容器是進程級別的，相比虛擬機有很多優勢。
1. 啟動快
容器里面的應用，直接就是底層系統的一個進程，而不是虛擬機內部的進程。所以，啟動容器相當于啟動本機的一個進程，而不是啟動一個操作系統，速度就快很多。
2. 資源占用少
容器只占用需要的資源，不占用那些沒有用到的資源；虛擬機由于是完整的操作系統，不可避免要占用所有資源。另外，多個容器可以共享資源，虛擬機都是獨享資源。
3. 體積小
容器只要包含用到的組件即可，而虛擬機是整個操作系統的打包，所以容器文件比虛擬機文件要小很多。
總之，容器有點像輕量級的虛擬機，能夠提供虛擬化的環境，但是成本開銷小得多。
二、什么是 Docker？
Enterprise Container Platform for High-Velocity Innovation
Securely build, share and run any application, anywhere
譯：
企業高速容器平臺
在任何地方安全的建造、分享、運行你的應用程序
官方對 Docker 的定義是一個容器平臺。簡單來說，Docker 屬于 Linux 容器的一種封裝，提供簡單易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解決方案。開發人員可以利用 Docker 來消除協作編碼時 “在我的電腦上可以正常工作” 的問題。
Docker 將應用程序與該程序的依賴，打包在一個文件里面。運行這個文件，就會生成一個虛擬容器。程序在這個虛擬容器里運行，就好像在真實的物理機上運行一樣。有了 Docker，就不用擔心環境問題。
總體來說，Docker 的接口相當簡單，用戶可以方便地創建和使用容器，把自己的應用放入容器。容器還可以進行版本管理、復制、分享、修改，就像管理普通的代碼一樣。
為什么要使用 Docker？
Docker 是一個為開發者和運維者去開發、發布和在容器中運行應用的平臺。使用 Linux 容器來部署應用程序被稱為容器化。 容器不是新的概念，它的優勢在于很容易發布一個應用。
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容器化變得非常的流行，因為容器化具有以下的優點：
- 靈活：即使最復雜的應用也能夠被容器化。
- 輕量：容器最大化利用和分享主機的內核。
- 可互換：你可以即時部署更新和升級應用。
- 便捷：你可以在本地構建應用，并部署到容器云，并在任何地方運行。
- 可擴展：你可以增加和自動分發容器的個數。
- 可堆疊：您可以垂直堆疊服務并即時堆疊服務。
容器除了運行其中應用外，基本不消耗額外的系統資源，使得應用的性能很高，同時系統的開銷盡量小。傳統虛擬機方式運行 10 個不同的應用就要起 10 個虛擬機，而Docker 只需要啟動 10 個隔離的應用即可。
具體說來，Docker 在如下幾個方面具有較大的優勢。
1. 更快速的交付和部署
對開發和運維（devop）人員來說，最希望的就是一次創建或配置，可以在任意地方正常運行。
開發者可以使用一個標準的鏡像來構建一套開發容器，開發完成之后，運維人員可以直接使用這個容器來部署代碼。 Docker 可以快速創建容器，快速迭代應用程序，并讓整個過程全程可見，使團隊中的其他成員更容易理解應用程序是如何創建和工作的。 Docker 容器很輕很快！容器的啟動時間是秒級的，大量地節約開發、測試、部署的時間。
2. 更高效的虛擬化
Docker 容器的運行不需要額外的 hypervisor 支持，它是內核級的虛擬化，因此可以實現更高的性能和效率。
3. 更輕松的遷移和擴展
Docker 容器幾乎可以在任意的平臺上運行，包括物理機、虛擬機、公有云、私有云、個人電腦、服務器等。 這種兼容性可以讓用戶把一個應用程序從一個平臺直接遷移到另外一個。
4. 更簡單的管理
使用 Docker，只需要小小的修改，就可以替代以往大量的更新工作。所有的修改都以增量的方式被分發和更新，從而實現自動化并且高效的管理。
Docker VS VM
容器和虛擬機對資源的隔離和分配有相同的優勢，但不同的是容器虛擬化操作系統而不是硬件，這使得容器更加的方便和高效。
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一個容器是在 Linux 服務本地運行，并和其他的容器共享主機的內核。它運行在一個獨立的進程中，相對于其他可執行的進程（比如虛擬機）來說，容器的內存占用空間更小，更加的輕量化。
相比之下，虛擬機（VM）運行一個完整的“客戶”操作系統，通過虛擬機管理程序虛擬訪問主機資源。 一般來說，虛擬機提供的環境比大多數應用程序需要的資源更多。
由于 Docker 輕量、資源占用少，使得 Docker 可以輕易的應用到構建標準化的應用中。但 Docker 目前還不夠完善，比如隔離效果不如 VM，共享宿主機操作系統的一些基礎庫等；網絡配置功能相對簡單，主要以橋接方式為主；查看日志也不夠方便靈活。
Docker 的用途
Docker 的主要用途，目前有三大類。
1. 提供一次性的環境。比如，本地測試他人的軟件、持續集成的時候提供單元測試和構建的環境。
2. 提供彈性的云服務。因為 Docker 容器可以隨開隨關，很適合動態擴容和縮容。
3. 組建微服務架構。通過多個容器，一臺機器可以跑多個服務，因此在本機就可以模擬出微服務架構。
三、Docker 基本概念
下面這張圖非常的經典，很形象地展示了，什么是容器，什么是鏡像，什么是倉庫，以及三者之間的聯系。
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接下來我們來解釋一下這張圖。現在我們要造一間廚房，在造之前我們首先要干的一件事，就是先列舉出我們造廚房需要的東西。我們可能需要一個通了水電煤的房子以及一些必需的廚房用具諸如鍋碗瓢勺、煤氣灶、冰箱、水槽等等這些東西。現在我們知道需要了什么東西之后，我們就去找這些東西。首先我們先去京東購買一些廚房用具，這些用具就好比我們的Docker鏡像，我們廚房的用具到了之后得找個地方把它們放在，不可能隨處丟吧，不然后面用的時候就找不到它了，那么我們Docker鏡像也是這樣，需要一個Docker倉庫去存儲這些鏡像。現在我們有了這些廚房用具之后就可以做飯了嗎？答案當然是不能，沒水沒電沒火啊！這時候我們得把廚房用具給裝到一個通了水電煤的房子才行，那么Docker鏡像也是這樣，單純的Docker鏡像是不能用的，它得裝到Docker容器中通了水電煤才能使用。等我們裝好了廚房用具之后我們就可以開始做飯，那么我們的Docker鏡像裝到Docker容器之后，我們應用就可以跑起來了。
概念詳解
Docker是CS架構，主要有兩個概念：
- Docker daemon:?運行在宿主機上，Docker守護進程，用戶通過Docker client(Docker命令)與Docker daemon交互
- Docker client:?Docker 命令行工具，是用戶使用Docker的主要方式，Docker client與Docker daemon通信并將結果返回給用戶，Docker client也可以通過socket或者RESTful api訪問遠程的Docker daemon
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了解了Docker的組成，再來了解一下Docker的三個主要概念：
- Docker image：?鏡像是只讀的，鏡像中包含有需要運行的文件。鏡像用來創建container，一個鏡像可以運行多個container；鏡像可以通過Dockerfile創建，也可以從Docker hub/registry上下載。
- Docker container：?容器是Docker的運行組件，啟動一個鏡像就是一個容器，容器是一個隔離環境，多個容器之間不會相互影響，保證容器中的程序運行在一個相對安全的環境中。
- Docker hub/registry:?共享和管理Docker鏡像，用戶可以上傳或者下載上面的鏡像，官方地址為https://registry.hub.docker.com/，也可以搭建自己私有的Docker registry。
鏡像就相當于打包好的版本，鏡像啟動之后運行在容器中，倉庫就是裝存儲鏡像的地方。
四、Docker 安裝
安裝過程都大同小異，這里就不細說了，詳細的可以參考這里：https://www.runoob.com/docker/macos-docker-install.html
唯一需要注意的就是由于國內網絡問題，需要給 Docker 鏡像加個速（詳細的可以戳上面鏈接，最后有...）
五、Docker Hello World
首先，運行下面的命令，將 image 文件從倉庫抓取到本地。
$ docker image pull library/hello-world上面代碼中，docker image pull是抓取 image 文件的命令。library/hello-world是 image 文件在倉庫里面的位置，其中library是 image 文件所在的組，hello-world是 image 文件的名字。
由于 Docker 官方提供的 image 文件，都放在library組里面，所以它的是默認組，可以省略。因此，上面的命令可以寫成下面這樣。
$ docker image pull hello-world抓取成功以后，就可以在本機看到這個 image 文件了。
$ docker image ls現在，運行這個 image 文件
$ docker container run hello-worlddocker container run?命令會從 image 文件，生成一個正在運行的容器實例。
注意，docker container run?命令具有自動抓取 image 文件的功能。如果發現本地沒有指定的 image 文件，就會從倉庫自動抓取。因此，前面的?docker image pull?命令并不是必需的步驟。
如果運行成功，你會在屏幕上讀到下面的輸出。
$ docker container run hello-worldHello from Docker! This message shows that your installation appears to be working correctly.... ...輸出這段提示以后，hello world?就會停止運行，容器自動終止。
有些容器不會自動終止，因為提供的是服務。比如，安裝運行 Ubuntu 的 image，就可以在命令行體驗 Ubuntu 系統。
$ docker container run -it ubuntu bash對于那些不會自動終止的容器，必須使用docker container kill?命令手動終止。
$ docker container kill [containID]六、常用命令
- 殺死所有正在運行的容器
docker kill $(docker ps -a -q) - 刪除所有已經停止的容器
docker rm $(docker ps -a -q) - 刪除所有鏡像
docker rmi $(docker images -q) - 關閉容器
docker stop CONTAINER ID或者NAMES - 重新啟動關閉的容器
docker start CONTAINER ID或者NAMES - 移除本地容器
docker rm CONTAINER ID或者NAMES - 查看本地容器
docker ps //查看正在運行的容器
docker ps -a //查看所有容器 - 查看本地鏡像
docker images - 創建鏡像
docker build -t name:tag Dockerfile路徑 - 修改本地鏡像標記
docker tag IMAGE ID name:tag
docker rmi name:tag - 刪除本地鏡像
docker rmi name:tag或者IMAGE ID - 進入容器
docker exec -it IMAGE ID或者NAMES /bin/bash - 獲取鏡像中心的鏡像
docker pull name:tag - 獲取容器的端口映射配置
docker port CONTAINER ID或者NAMES
# 參考資料
1. Docker入門教程(阮一峰) - http://www.ruanyifeng.com/blog/2018/02/docker-tutorial.html
2. Docker(一)：Docker入門教程(純潔的微笑) - https://www.cnblogs.com/ityouknow/p/8520296.html
3. Docker教程(菜鳥教程) - https://www.runoob.com/docker/docker-tutorial.html
4. - Docker入門，看這篇就夠了 - https://segmentfault.com/a/1190000009544565#articleHeader6
5. 官方文檔 - https://www.docker.com
按照慣例黏一個尾巴：
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簡書ID：@我沒有三顆心臟
github：wmyskxz
總結
以上是生活随笔為你收集整理的了解【Docker】从这里开始的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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