Docker 到底是什么，能干什么？这一篇文章全部给你解释清楚了
背景
隨著云原生、容器化、微服務、k8s 等技術的發展，容器 Docker 也火了一把，同時也逐漸被軟件開發者在實踐中進行運用。個人在目前接手的項目、參與的項目或技術交流中，發現 Docker 已經非常普及。
對于大多數開發者來說，Docker 之所以被廣泛使用，最主要的原因可能就是方便，它提供了一套標準化的解決方案，極大地提升了部署、發布、運維的效率。因此，如果你的項目中目前還沒有使用 Docker，或者想深入了解一下 Docker，這篇文章值得你一讀。
Docker 是什么？
在聊 Docker 是什么之前，我們先來回顧一下傳統的產品開發上線涉及到的難點。一款產品從開發到上線，經歷了開發環境、測試環境、生產環境等不同的操作系統、運行環境和應用配置等環境。在項目管理中，還涉及到不同版本以及不同版本之間兼容性等問題。
這些問題對開發人員和運維人員都是極大的考驗，同時對各方的協作也有一定的要求。不然就會出現”代碼在我這里運行的好好的啊“，這種尷尬的局面。而 Docker 的出現就是提供了一套用來解決此類問題的標準解決方案。
Docker
Docker 的口號是”一次創建或配置，可以在任意地方正常運行“。如口號所說，Docker 的出現對于開發和運維人員是一大福音，基于 Docker 可以方便地搞定標準化的發布流程，再也不用糾結不同環境導致的問題了。
其實，Docker 的使用可以理解為：軟件是帶環境安裝的，也就是說，安裝的時候把原始環境一模一樣的復制過來一份。這樣也就消除了不同機器運行結果不同的問題。
那么，Docker 是什么呢？Docker 是一個開源的應用容器引擎，基于 Go 語言，并遵從 Apache2.0 協議開源。它可以讓開發者打包應用以及依賴包到一個輕量級、可移植的容器中，然后發布到任何流行的 Linux 機器上，也可以實現虛擬化。Docker 可用于開發應用、交付應用、運行應用等場景。
容器是完全使用沙箱機制，相互之間不會有任何接口，更重要的是容器性能開銷極低。Docker 允許用戶將基礎設施中的應用單獨分割出來，形成更小的部分容器，從而提高軟件交付速度。
Docker 從 17.03 版本之后分為 CE（Community Edition: 社區版）和 EE（Enterprise Edition: 企業版），通常使用社區版就可以滿足大多數業務場景。
Docker 容器與虛擬機的區別
Docker 容器與虛擬機很相似，但它們之間又有著很大的區別。
虛擬機是通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。創建虛擬機時，會將實體機的部分硬盤和內存容量作為虛擬機的硬盤和內存，每個虛擬機都有獨立的硬盤和操作系統，可以像使用實體機一樣對虛擬機進行操作。
虛擬機會消耗大量系統資源和開銷，尤其是當多個虛擬機在同一物理服務器上運行時，每個虛擬機都有自己的子操作系統，大量精力以及資源被用于虛擬化的部署和運行上。
容器類似于虛擬機，只是容器不是完整的操作系統，容器通常只包含必要的操作系統包和應用程序，這就是它們輕量級的原因。
Docker 與虛擬機
可以出，傳統的虛擬機是在宿主機之上，又添加了一個新的操作系統，這就導致了虛擬機的臃腫，不適合遷移。而 Docker 是直接寄存在宿主機上，完全就會避免大部分虛擬機帶來的困擾。
Docker 是一個黑盒的進程，區別于傳統的進程，Docker 可以獨立出一個自己的空間，不會使得在 Docker 中的行為以及變量溢出到宿主機上。
容器與虛擬機的各項區別：
容器與虛擬機的區別
Docker 能做什么？
那么，當在開發中使用了 Docker 能為我們帶來哪些便利呢？先來看一張圖。
Docker 使用前后對比
在沒有使用 Docker 時，我們開發完畢一個項目，需要打成 war 包或 jar 包。然后，在服務器上進行各種環境的安裝、配置以及應用程序維護，比如：JDK、Tomcat、數據庫等。
而且，上述的配置在開發環境、測試服務器、生產服務器（通常會有很多個），都需要進行一遍同樣的操作，工作量相當繁重。在使用了 Docker 之后，我們可以自己創建一個空的鏡像從頭構建，也可以使用公共倉庫中已經構建好的鏡像，直接使用。當需要在不同環境中進行部署時，直接使用構建好的鏡像即可，一次構建，多環境多次使用，方便快捷。
Docker 的 6 大優勢
對比傳統的運維發布方式，Docker 有以下 6 大優勢：
1、更高效地利用系統資源
Docker 對系統資源的利用率更高。因為容器不用硬件虛擬以及運行完整操作系統等額外開銷，無論是應用執行速度、內存損耗或者文件的存儲速度，都要比傳統虛擬機技術更高效。因此，相比虛擬機技術，相同配置的主機，往往可以運行更多數量的應用。
2、更快的啟動時間
傳統的虛擬機技術啟動應用服務往往是分鐘級別的，而 Docker 由于直接運行于宿主內核，無需啟動完整的操作系統，因此可以做到秒級、甚至毫秒級的啟動時間，大大的節約了開發、測試、部署的時間。
3、一致的運行環境開發中常見的問題是環境一致性問題，由于開發測試生產環境的不一致，導致有些 bug 沒能在開發過程中被發現，而 Docker 的鏡像提供了除內核外完整的運行時環境，確保了應用運行環境一致性，從而不會再出現“代碼在我機器上能跑，這不怪我啊”這類問題。
4、持續交付和部署對開發和運維（DevOps）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，使用 Docker 可以通過定制應用鏡像來實現持續集成、持續交付、部署。
5、更輕松遷移 Docker 確保了執行環境的一致性，使得應用的遷移更加容易，Docker 可以在很多平臺上運行，無論是物理機、虛擬機、公有云、私有云，甚至是筆記本，其運行結果是一致的。因此用戶不用擔心運行環境的變化導致應用無法正常運行的情況。
6、更輕松的維護和拓展
Docker 使用的分層存儲以及鏡像的技術，使得應用重復部分的復用更為容易，也使得應用的維護更新更加簡單，基于基礎鏡像進一步擴展鏡像也變得十分簡單。此外，Docker 團隊同各個開源項目團隊一起維護了一大批高質量的官網鏡像，既可以直接在生產環境使用，又可以作為基礎進一步定制，大大的降低了應用服務的鏡像制作成本。
Docker 的基礎概念
在使用 Docker 時，我們要掌握 Docker 中的一些核心組件及概念。
來看一張 Docker 的架構圖：
Docker 架構圖
Docker 的基本組成是由鏡像（image）、容器（container）、倉庫（repository）構成。
鏡像（image）
Docker 鏡像就是一個只讀的模板，是文件與 meta data 的集合。鏡像是基于分層的實現的，每一層都可以添加刪除文件，從而形成新的鏡像。
鏡像可以理解為是一個樹狀結構，每一個鏡像都會依賴于另一個鏡像，這個依賴關系體現在 Docker 鏡像制作的 Dockerfile 中的 FROM 指令上的。關于 Dockerfile 及其中的 FROM 指令，需要注意的是：如果是樹的根，那么就需要"FROM scratch"。
鏡像可以用來創建 Docker 容器，一個鏡像可以創建多個容器。
容器（container）
Docker 利用容器獨立運行的一個或一組應用。容器是用鏡像創建的運行實例，是在 image 的最后一層上面再添加一層。容器的定義和鏡像幾乎一模一樣，也是一堆層的統一視角，唯一區別在于容器的最上面那一層是可讀可寫的。
容器與鏡像相對比：鏡像負責存儲和分發，容器負責運行，它們之間的關系可以類比 Java 中類和實例的關系。
容器可以被啟動、開始、停止、刪除。每個容器都是相互隔離的、保證安全的平臺。可以把容器看做是一個簡易版的 Linux 環境和運行在其中的應用程序。
倉庫（repository）
倉庫是集中存放鏡像文件的場所，它有點類似于 Maven/Git 的倉庫，當我們需要鏡像文件時，可以從遠程倉庫中拉取。
倉庫和倉庫注冊服務器（Registry）是有區別的。倉庫注冊服務器上存放著多個倉庫，每個倉庫中又包含了多個鏡像，每個鏡像有不同的標簽（tag）。
倉庫分為公開倉庫（Public）和私有倉庫（Private）兩種形式。目前最大的公開倉庫是 Docker Hub。
小結
通過本篇給大家講解了 Docker 的基本使用場景、相關概念、Docker 能為我們帶來什么、Docker 的優勢等，想必大家通過本篇文章已經能夠從整體上了解了 Docker 的概況。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Docker 到底是什么，能干什么？这一篇文章全部给你解释清楚了的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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