Docker：基础

环境配置的难题

软件开发最大的麻烦事之一，就是环境配置：

用户必须保证两件事：操作系统的设置，各种库和组件的安装。只有它们都正确，软件才能运行。

通常在新旧模块整合，测试代码、运行代码的发布时，都需要花费大量的时间精力用于环境配置。经常遇到的问题就是相同的代码，更换到不同的环境中却不能运行。而如果新旧模块的环境不兼容，那就意味着更大的麻烦。

总而言之，为了避免在开发过程中过多地关注于系统环境配置，就需要一种能够将开发、测试、运行的环境进行发布共享的方式。

虚拟机

虚拟机（virtual machine）就是一种模拟软件（系统）环境的解决方案：

它可以在一种操作系统里面运行另一种操作系统，而应用程序对此毫无感知。

而对于底层系统来说，虚拟机就是一个普通文件，不需要了就删掉，对其他部分毫无影响。

常用的虚拟机：VMWare、VirtualBox等；

但虚拟机的缺点让它不可能成为开发环境的解决方案：

• 资源占用多：

  虚拟机会独占一部分内存和硬盘空间；且用于虚拟机运行的资源往往远大于应用所实际使用的资源。

• 冗余步骤多：

  虚拟机是完整的操作系统，相当内容是应用不需要；且一些系统级别的操作步骤，往往无法跳过，比如用户登录。

• 启动慢：

  由于是真实的操作系统，启动过程等同于操作系统，这对于应用环境是相当累赘的。

Linux 容器

由于虚拟机存在这些缺点，Linux 发展出了另一种虚拟化技术：Linux 容器（Linux Containers，缩写为 LXC）：

Linux 容器不是模拟一个完整的操作系统，而是对进程进行隔离。或者说，在正常进程的外面套了一个保护层。

对于容器里面的进程来说，它接触到的各种资源都是虚拟的，从而实现与底层系统的隔离。

Linux 容器相对于虚拟机的优势：

• 资源占用少：

  容器只占用需要的资源，且多个容器可以共享资源。

• 体积小：

  只要包含用到的组件。

• 启动快：

  容器中的应用是底层系统的一个进程，而不是虚拟机内部的进程，所以，启动容器相当于启动本机的一个进程。

总之，容器有点像轻量级的虚拟机，能够提供虚拟化的环境，但是成本开销小得多。

Docker

Docker 属于 Linux 容器的一种封装，提供简单易用的容器使用接口：

Docker 将应用程序与该程序的依赖，打包在一个文件里面。运行这个文件，就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行，就好像在真实的物理机上运行一样。

总体来说，Docker 的接口相当简单，用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。

• 容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。

Docker 是目前最流行的 Linux 容器解决方案。

用途：

1. 提供一次性的环境：

   比如，本地测试他人的软件、持续集成的时候提供单元测试和构建的环境。

2. 提供弹性的云服务：

   因为 Docker 容器可以随开随关，很适合动态扩容和缩容。

3. 组建微服务架构：

   通过多个容器，一台机器可以跑多个服务，因此在本机就可以模拟出微服务架构。

基础概念

image 文件

Docker 把应用程序及其依赖，打包在 image 文件里面，只有通过这个文件，才能生成 Docker 容器。

• image 本质是二进制文件，可以看作是容器的模板。
• Docker 根据 image 文件生成容器的实例，同一个 image 文件，可以生成多个同时运行的容器实例。

实际开发中，一个 image 文件往往通过继承另一个 image 文件，加上一些个性化设置而生成。

举例来说，你可以在 Ubuntu 的 image 基础上，往里面加入 Apache 服务器，形成你的 image。

为了方便共享，image 文件制作完成后，可以上传到网上的仓库。

Docker 的官方仓库 Docker Hub 是最重要、最常用的 image 仓库。

相关命令：

# 列出本机的所有 image 文件。
$ docker image ls

# 删除 image 文件
$ docker image rm [imageName]

容器文件

image 文件生成的容器实例，本身也是一个文件，称为容器文件。

• 一旦容器生成，就会同时存在两个文件：
  1. image 文件，
  2. 容器文件。
• 关闭容器并不会删除容器文件。

相关命令：

# 列出本机正在运行的容器
$ docker container ls

# 列出本机所有容器，包括终止运行的容器
$ docker container ls --all

# 删除已停止的容器文件
$ docker container rm [containerID]

Dockerfile

Dockerfile 是一个文本文件，用来配置 image。

即：Docker 根据 Dockerfile 文件生成二进制的 image 文件。