2013年釋出至今，Docker一直廣受矚目，被認為可能會改變軟體行業。

但是，許多人並不清楚Docker 到底是什麼，要解決什麼問題，好處又在哪裡？今天就來詳細解釋，幫助大家理解它，還帶有簡單易懂的例項，教你如何將它用於日常開發。

 01 Docker簡介

Docker是一個開源的容器引擎，它有助於更快地交付應用。Docker可將應用程式和基礎設施層隔離，並且能將基礎設施當作程式一樣進行管理。

使用Docker可更快地打包、測試以及部署應用程式，並可以縮短從編寫到部署執行程式碼的週期。

Docker的優點如下：

1、簡化程式

Docker讓開發者可以打包他們的應用以及依賴包到一個可移植的容器中，然後釋出到任何流行的Linux機器上，便可以實現虛擬化。Docker改變了虛擬化的方式，使開發者可以直接將自己的成果放入Docker中進行管理。方便快捷已經是Docker的最大優勢，過去需要用數天乃至數週的任務，在Docker容器的處理下，只需要數秒就能完成

2、避免選擇恐懼症

如果你有選擇恐懼症，還是資深患者。Docker幫你打包你的糾結！比如Docker映象；Docker映象中包含了執行環境和配置，所以Docker可以簡化部署多種應用例項工作。比如Web應用、後臺應用、資料庫應用、大資料應用比如Hadoop叢集、訊息佇列等等都可以打包成一個映象部署。

3、節省開支

一方面，雲端計算時代到來，使開發者不必為了追求效果而配置高額的硬體，Docker改變了高效能必然高價格的思維定勢。Docker與雲的結合，讓雲空間得到更充分的利用。不僅解決了硬體管理的問題，也改變了虛擬化的方式。

02 Docker的架構

Docker daemon（Docker守護程序）

Docker daemon是一個執行在宿主機（DOCKER-HOST）的後臺程序。可通過 Docker客戶端與之通訊。

Client（ Docker客戶端）

Docker客戶端是Docker的使用者介面，它可以接受使用者命令和配置標識，並與Docker daemon通訊。圖中，docker build等都是Docker的相關命令。

Images（Docker映象）

Docker映象是一個只讀模板，它包含建立 Docker容器的說明。它和系統安裝光碟有點像，使用系統安裝光碟可以安裝系統，同理，使用Docker映象可以執行Docker映象中的程式。

Container（容器）

容器是映象的可執行例項。映象和容器的關係有點類似於面向物件中，類和物件的關係。可通過Docker API或者CLI命令來啟停、移動、刪除容器。

Registry

Docker Registry是一個集中儲存與分發映象的服務。構建完 Docker映象後，就可在當前宿主機上執行。但如果想要在其他機器上執行這個映象，就需要手動複製。此時可藉助Docker Registry來避免映象的手動複製。

一個Docker Registry可包含多個Docker倉庫，每個倉庫可包含多個映象標籤，每個標籤對應一個Docker映象。這跟Maven的倉庫有點類似，如果把Docker Registry比作Maven倉庫的話，那麼Docker倉庫就可理解為某jar包的路徑，而映象標籤則可理解為jar包的版本號。

Docker Registry可分為公有Docker Registry和私有Docker Registry。最常用的Docker Registry莫過於官方的Docker Hub，這也是預設的Docker Registry。Docker Hub上存放著大量優秀的映象，我們可使用Docker命令下載並使用。

 03 Docker 的安裝

Docker是一個開源的商業產品，有兩個版本：社群版（Community Edition，縮寫為 CE）和企業版（Enterprise Edition，縮寫為 EE）。企業版包含了一些收費服務，個人開發者一般用不到。下面的介紹都針對社群版。

Docker CE的安裝請參考官方文件，我們這裡以CentOS為例：

1、Docker要求 CentOS 系統的核心版本高於3.10

通過uname -r 命令檢視你當前的核心版本

 #uname -r

2、使用 root 許可權登入 Centos。確保 yum 包更新到最新。

 #yum -y update

3、解除安裝舊版本(如果安裝過舊版本的話)

#yum remove docker  docker-common docker-selinux docker-engine

4、安裝需要的軟體包，yum-util 提供yum-config-manager功能，另外兩個是devicemapper驅動依賴的

#yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2

5、設定yum源，並更新 yum 的包索引

` # yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo       # yum makecache fast`

6、可以檢視所有倉庫中所有docker版本，並選擇特定版本安裝

`# yum list docker-ce --showduplicates | sort -r`

7、安裝docker

```

# yum install docker-ce  #由於repo中預設只開啟stable倉庫，故這裡安裝的是最新穩定版18.03.1

# yum install<FQPN>  # 例如：yum -y install docker-ce-18.03.1.ce

```

8、啟動並加入開機啟動

```

# systemctl start docker 

# systemctl enable docker

```

9、驗證安裝是否成功(有client和service兩部分表示docker安裝啟動都成功了)

`# docker version`

10、解除安裝docker

`# yum -y remove docker-engine`

 04 Docker常用命令

映象相關命令

1、搜尋映象

可使用docker search命令搜尋存放在Docker Hub中的映象。執行該命令後，Docker就會在Docker Hub中搜索含有 java這個關鍵詞的映象倉庫。

`# docker search java`

以上列表包含五列，含義如下：

- NAME:映象倉庫名稱。

- DESCRIPTION:映象倉庫描述。

- STARS：映象倉庫收藏數，表示該映象倉庫的受歡迎程度，類似於 GitHub的 stars0

- OFFICAL:表示是否為官方倉庫，該列標記為[0K]的映象均由各軟體的官方專案組建立和維護。

- AUTOMATED：表示是否是自動構建的映象倉庫。

注意：需要配置映象加速器

`# docker search java`

Error response from daemon: Get https://index.docker.io/v1/search?q=java: read tcp 52.200.132.201:443: i/o timeout

我們可以藉助阿里雲的映象加速器，登入阿里雲(https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator)

可以看到映象加速地址如下圖：

`#  cd /etc/docker`

檢視有沒有 daemon.json。這是docker預設的配置檔案。

如果沒有新建，如果有，則修改。

```

# vim daemon.json

{

 "registry-mirrors": ["https://m9r2r2uj.mirror.aliyuncs.com"]

}

```

儲存退出

重啟docker服務

```

# service docker restart

```

成功！

2、下載映象

使用命令docker pull命令即可從Docker Registry上下載映象，執行該命令後，Docker會從 Docker Hub中的 java倉庫下載最新版本的 Java映象。如果要下載指定版本則在java後面加冒號指定版本，例如：docker pull java:8

`# docker pull java:8`

3、列出映象

使用docker images命令即可列出已下載的映象

`# docker images`

以上列表含義如下

- REPOSITORY：映象所屬倉庫名稱。

- TAG:映象標籤。預設是 latest,表示最新。

- IMAGE ID：映象 ID，表示映象唯一標識。

- CREATED：映象建立時間。

- SIZE: 映象大小。

4、刪除本地映象

使用docker rmi命令即可刪除指定映象

`# docker rmi java`

## 05、容器相關命令

1、新建並啟動容器

使用以下docker run命令即可新建並啟動一個容器，該命令是最常用的命令，它有很多選項，下面將列舉一些常用的選項。

-d選項：表示後臺執行

-P選項：隨機埠對映

-p選項：指定埠對映，有以下四種格式。

-- ip:hostPort:containerPort

-- ip::containerPort

-- hostPort:containerPort

-- containerPort

--net選項：指定網路模式，該選項有以下可選引數：

--net=bridge:預設選項，表示連線到預設的網橋。

--net=host:容器使用宿主機的網路。

--net=container:NAME-or-ID：告訴 Docker讓新建的容器使用已有容器的網路配置。

--net=none：不配置該容器的網路，使用者可自定義網路配置。

`# docker run -d -p 91:80 nginx`

這樣就能啟動一個Nginx容器。在本例中，為docker run添加了兩個引數，含義如下：

-d 後臺執行

-p 宿主機埠:容器埠 #開放容器埠到宿主機埠

訪問http://Docker宿主機 IP:91/，將會看到nginx的主介面如下：

需要注意的是，使用docker run命令建立容器時，會先檢查本地是否存在指定映象。如果本地不存在該名稱的映象， Docker就會自動從Docker Hub下載映象並啟動一個 Docker容器。

2、列出容器

用docker ps命令即可列出執行中的容器

`# docker ps`

如需列出所有容器（包括已停止的容器），可使用-a引數。該列表包含了7列，含義如下

- CONTAINER_ID：表示容器 ID。

- IMAGE:表示映象名稱。

- COMMAND：表示啟動容器時執行的命令。

- CREATED：表示容器的建立時間。

- STATUS：表示容器執行的狀態。UP表示執行中， Exited表示已停止。

- PORTS:表示容器對外的埠號。

- NAMES:表示容器名稱。該名稱預設由 Docker自動生成，也可使用 docker run命令的--name選項自行指定。

3、停止容器

使用 docker stop命令，即可停止容器

`# docker stop f0b1c8ab3633`

其中f0b1c8ab3633是容器 ID,當然也可使用 docker stop容器名稱來停止指定容器

4、強制停止容器

可使用 docker kill命令傳送 SIGKILL訊號來強制停止容器

`# docker kill f0b1c8ab3633`

5、啟動已停止的容器

使用docker run命令，即可新建並啟動一個容器。對於已停止的容器，可使用 docker start命令來啟動

`# docker start f0b1c8ab3633`

6、檢視容器所有資訊

`# docker inspect f0b1c8ab3633`

7、檢視容器日誌

`# docker container logs f0b1c8ab3633`

8、檢視容器裡的程序

`# docker top f0b1c8ab3633`

9、進入容器

使用docker exec命令用於進入一個正在執行的docker容器。如果docker run命令執行容器的時候，沒有使用-it引數，就要用這個命令進入容器。一旦進入了容器，就可以在容器的 Shell 執行命令了

`# docker exec -it f0b1c8ab3633 /bin/bash`

10、刪除容器

使用docker rm命令即可刪除指定容器

`# docker rm f0b1c8ab3633`

該命令只能刪除已停止的容器，如需刪除正在執行的容器，可使用-f引數

06、將微服務執行在docker上

Dockerfile是一個文字檔案，其中包含了若干條指令，指令描述了構建映象的細節

先來編寫一個最簡單的Dockerfile，以前文下載的Nginx映象為例，來編寫一個Dockerfile修改該Nginx映象的首頁

1、新建資料夾/app，在app目錄下新建一個名為Dockerfile的檔案，在裡面增加如下內容：

FROM nginx

RUN echo '<h1>This is Tuling Nginx!!!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html

該Dockerfile非常簡單，其中的 FORM、RUN都是 Dockerfile的指令。FROM指令用於指定基礎映象， RUN指令用於執行命令。

2、在Dockerfile所在路徑執行以下命令構建映象：

`# docker build -t nginx:tuling .`

其中，-t指定映象名字，命令最後的點（.）表示Dockerfile檔案所在路徑

3、執行以下命令，即可使用該映象啟動一個Docker容器

`# docker run -d -p 92:80 nginx:tuling`

4、訪問http://Docker宿主機IP:92/，可看到下圖所示介面

注意：RUN命令在image檔案的構建階段執行，執行結果都會打包進入image 檔案；CMD命令則是在容器啟動後執行。另外，一個Dockerfile 可以包含多個RUN命令，但是隻能有一個CMD命令。

注意，指定了CMD命令以後，docker container run命令就不能附加命令了（比如前面的/bin/bash），否則它會覆蓋CMD命令。

 07、使用Dockerfile構建微服務映象

以專案05-ms-eureka-server為例，將該微服務的可執行jar包構建成docker映象

1、將jar包上傳linux伺服器/app/eureka目錄，在jar包所在目錄建立名為Dockerfile的檔案

2、在Dockerfile中新增以下內容

`# 基於哪個映象`

From java:8

`# 複製檔案到容器`

ADD microservice-eureka-server-0.0.1-SNAPSHOT.jar /app.jar

`# 宣告需要暴露的埠`

EXPOSE 8761

`# 配置容器啟動後執行的命令`

ENTRYPOINT ["java","-jar","/app.jar"]

3、使用docker build命令構建映象

```

# docker build -t microservice-eureka-server:0.0.1 .

# 格式：docker build -t 映象名稱:標籤 Dockerfile的相對位置

```

在這裡，使用-t選項指定了映象的標籤。執行該命令後，終端將會輸出如下的內容

4、啟動映象，加-d可在後臺啟動

`# docker run -p 8761:8761 microservice-eureka-server:0.0.1`

使用-v 可以掛載一個主機上的目錄到容器的目錄

`# docker run -p 8761:8761 -v /tmp:/tmp microservice-eureka-server:0.0.1`

5、訪問http://Docker宿主機IP:8761/，可正常顯示Eureka Server首頁

## 08、Docker虛擬化原理

傳統虛擬化和容器技術結構比較：傳統虛擬化技術是在硬體層面實現虛擬化，增加了系統呼叫鏈路的環節，有效能損耗；容器虛擬化技術以共享Kernel的方式實現，幾乎沒有效能損耗。

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