1 前言

相信不少人聽過這麼一句話：

人類的本質是復讀機。

在軟體開發領域也一樣，我們總是想尋找更好地方式複製優秀的邏輯或系統。最核心的方法是抽取通用邏輯和元件，把差異化的東西介面化或配置化，達到複用的效果。如Java的Build Once, Run Everywhere，還有Spring的強大的抽象能力。這是應用層面的複用，Docker則在系統層面作文章，讓我們可以快速複製一個系統（如CentOS）或一個服務（如Kafka）。

2 Docker的便利與優勢

利用Docker，我們可以很快的使用別人已經建立好的映象來釋出一個完整的系統或某個元件。它至少提供了以下便利：

• 提供一致的執行環境。從同一個映象檔案建立容器，應用執行環境相同，保持開發環境、測試環境和生產環境的一致。這能減少許多因環境差異和配置差異帶來的問題。測試提了Bug，開發再也不能第一時間回：是你環境沒配好吧？是你不會用吧？
• 彈性的系統。因Docker可快速啟動/停止，使系統能根據請求量/資料量動態的改變執行的服務數量，以提供伸縮可變的系統服務。
• 微服務開發。容器可以非常輕量級，而且可快速動態啟停，非常適用於微服務架構。一臺物理機器也能執行多個容器，不一定需要物理叢集。

複製一個系統，我們可以通過增加一臺物理機，或者通過虛擬機器器技術執行多個系統，現在有了Docker，還可以通過它來啟動一個系統。與其它方式相比，Docker有以下優勢：

• 啟動速度快，秒級的啟動速度；

• 效能好，近似物理機的效能，不會有過多資源損失和效能浪費；

• 體量小，映象可以做得更小（MB級），不像虛擬機器器的幾GB；

• 跨平臺，能在Linux/Unix/Mac/Windows系統下執行；

• 利於CI/CD，有成熟的技術實踐；

• 社群活躍，有大公司背書，應用廣泛，映象資源豐富。

3 Docker核心概念

3.1 映象Image

說起映象，不由想起當年拿著U盤搗鼓各種系統的日子。那時會找各種系統的iso檔案，下載速度還特別慢，幾GB的檔案呢。那些iso檔案，就是映象檔案。但這些映象檔案是相對於物理機系統或虛擬機器器技術而言的，而不是Docker的映象檔案。

對於Docker而言，映象會被統一管理，在本地有特定的地方存放映象，不同的系統位置不一樣。一般而言，是無須自己管理映象檔案的，Docker會有效地管理和組織。列出所有映象命令如下：

docker images

或docker image ls
 

Docker由映象啟動容器，就像通過iso檔案安裝啟動系統一樣。映象是通用的，因此也是可以共享的。一般我們可以通過複用別人做好的優秀映象來提高開發效率。我們只需要在別人映象的基礎上做定製開發即可。例如我們可拉取一個帶JDK的Linux映象，然後把自己的Java應用新增上去，形成自己新的映象。

為了提高複用率與速度，我們將映象分層，如下圖所示：

如映象B是基於映象A打包而成的，則映象B比映象A多一層。映象B包含了映象A的所有層級。這樣做的好處是，不用管理一個大的映象，而管理層級變化。假如本機已經下載了映象E，則本機已經有（A, B, C, E），當需要拉取F的時候，不再需要拉取（A, B）了。這利用了Docker的快取技術，另外，在構建新映象時，同樣也使用了快取。

標籤Tag是映象的重要概念，一般用於標記版本號，對於同一個映象源名，可以有多個標籤，如redis:5.0.8、redis:latest，5.0.8和latest都是標籤名，預設使用latest。

3.2 容器Container

有了映象後，就可以建立容器了。啟動一個容器，就像啟動一個程式一樣快速，可以通過docker run命令啟動，如下：

$ docker run hello-world

Hello from Docker!

This message shows that your installation appears to be working correctly.

To generate this message, Docker took the following steps:

 1. The Docker client contacted the Docker daemon.

 2. The Docker daemon pulled the "hello-world" image from the Docker Hub.

    (amd64)

 3. The Docker daemon created a new container from that image which runs the

    executable that produces the output you are currently reading.

 4. The Docker daemon streamed that output to the Docker client, which sent it

    to your terminal.

To try something more ambitious, you can run an Ubuntu container with:

 $ docker run -it ubuntu bash

Share images, automate workflows, and more with a free Docker ID:

 https://hub.docker.com/

For more examples and ideas, visit:

 https://docs.docker.com/get-started/

容器提供了軟體硬體環境，會消耗物理機資源，同時它還具有狀態，相互隔離。可以從一個映象啟動多個不同的容器，如從Ubuntu映象啟動多個Ubuntu系統。可以通過命令docker ps檢視當前執行的容器，已經停止的容器不會顯示出來。當容器停止時，容器檔案並不會消失，可以通過docker ps -a檢視所有容器。

可以簡單理解映象與容器的關係：

映象是容器的模板，是沒執行沒狀態的檔案，啟動容器需要映象。容器是執行著的、帶狀態的相互隔離的服務。可以由一個映象啟動多個容器，也可以從一個容器建立一個映象，但這並不說明兩者是可逆的相互轉換。

3.3 倉庫Repository

倉庫很容易理解，就是存放映象的地方。既然映象是通用的，可以共享，那就需要一個共享的地方，倉庫承擔著這樣一個責任。這跟maven、npm等是同樣的道理。最大、最常用的倉庫當然是官方倉庫Docker Hub，但國內訪問速度也相當感人，可以通過使用國內倉庫解決這個問題，如使用阿里的倉庫。這跟GitHub、maven也是何其相似。

我們可以從倉庫拉取別人的映象，也可以把自己構建的映象推送到倉庫上。

4 總結

本次主要講解一下Docker的概念，實踐與命令以後再一一道來。

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