前言

在各种技术大会（互联网架构，云计算等等），哪都少不了docker的身影。docker为啥这么火？因为它解决了大部分企业的痛点：快速的持续集成，服务的弹性伸缩，部署简单，方便了运维，而且为企业节省了机器资源，降低了成本。现在在很多企业（腾讯／京东／阿里／小红书等等）都大规模使用docker。作为开发工程师，咱们或多或少需要接触docker，因为咱们的程序运行在docker容器当中，了解docker，有益无害。下面我们就进入docker的世界吧～

走进docker

docker是什么？

docker logo

docker的官网是：https://www.docker.com/，上图是docker的logo：一条鲸鱼驮着一些集装箱在大海中遨游！（这个logo非常有意思，蕴含了docker的核心思想，稍后分析）

docker官网对docker的一句话定义是：

“Docker is the world’s leading software containerization platform.”

（docker是全球领先的软件容器化平台）

大白话就是：docker是一个用来装应用的容器，就像杯子可以装水，书包可以放书，笔筒可以放笔....你可以把任何你想得到的程序放到docker中！

docker是跨平台的，支持linux/macos/windows，不过docker是在ubuntu系统上开发的，对于ubuntu支持最好。

理解docker logo

docker logo里面是一条鲸鱼驮着一些集装箱在海中遨游。

想一下，如果没有集装箱，那么货物是零散的存放，运输过程中说不定出现破损或者丢失，如果采用集装箱，因为是密闭的，标准的，货物运输会很安全。

鲸鱼，游到码头拿货（取集装箱），然后出发，运输集装箱到目的地。这种存储货物／运输货物的方式很标准，保证从一个地方到另一个地方，不会出现问题。

以前，A机器上运行的程序想部署一套到其他机器上去，如果采取传统到方式进行文件拷贝等，有可能出现问题，采用集装箱的方式进行运输就可以避免。

既然，集装箱是标准的，就是说它的操作也是标准的，比如打开，关闭。这就意味着我们对应用的启动、停止等将是统一的命令。（不论是nginx,tomcat等等，它们的启动，停止都将是统一的命令！这里说的就是docker的api接口的标准化）

集装箱和集装箱之间有隔离性，就好像虚拟机似的。我们知道虚拟机可以有自己的内存／CPU／硬盘／网卡等，docker差不多，不过docker的容器更佳轻量级，它的创建、销毁非常快。【docker的隔离性最底层还是依赖linux的lxc(Linux Container容器是一种内核虚拟化技术)机制来实现的】

docker思想

docker的思想解决了哪些问题？

“程序在我这里运行好好的，咋在你那里就不行了呢？”

一个普通的java web程序跑起来，需要哪些依赖？

操作系统os／jdk／webserver／代码／配置文件／...

比如，程序中调用了系统命令，现在os变了；

比如，jdk版本，编译使用的是1.8版本，机器上安装的是jdk1.6，无法识别class版本；

比如，tomcat版本，有些旧版本的配置新版本不支持；...

针对这种问题，docker的处理方式是，把os/jdk/webserver/代码等等一个个的放到集装箱中去，打包放到鲸鱼上，由鲸鱼给我们送到目的地去，也就是说docker解决了运行环境不一致带来的问题！

“哪个大哥又写死循环了，系统又变慢了...”

传统的方式中，我们一台机器上部署了很多服务，很可能由于其他服务出现死循环占领cpu，日志狂打磁盘爆满等情况导致我们自己的服务出现异常。

而docker的隔离性可以完全避免这样的问题，因为docker在启动的时候，就给限定了最大能使用的cpu，内存，硬盘，如果超出就kill掉。

“双十一来了，又要部署几千台服务，过完节后，还得下线这么多，累死了...”

对于大部分系统而言，流量并不是均匀的，比如电商系统，在11.11大促期间，就需要临时扩容机器，之后在下掉，如果是成百上千台，那就给运维带来非常大的工作量，有了docker就变得简单了，从5台服务器变成500台，5000台...都是分分钟的事情。（也就是说docker解决了快速扩容，弹性伸缩）

docker的三大核心概念

在上面我们大白话说了那么多，现在我们需要用专业术语来揭开docker的3大核心概念了：镜像／仓库／容器。

镜像（images），就是上面我们说的集装箱；

仓库（repository），就是码头；

容器（container），就是运行程序的地方；

docker运行一个程序的过程是：去仓库把镜像拉到本地，然后用命令把镜像运行起来，变成容器！（build构建镜像；ship运输镜像；run运行的镜像就是一个容器）

简单示例它们之间的关系

本质来说，镜像就是一系列的文件，docker利用linux的ufs（联合文件系统）机制进行存储来达到分层的效果。比如/test1目录下有a和b两个文件，test2目录下有c和d两个文件，那么利用ufs可以达到/test下有a、b、c、d四个文件，即ufs是一种分层的文件系统，可以将不同的目录挂到同一个虚拟文件系统下。每一层镜像层加载完毕后，会被看成同一个目录，相当于只有一个文件系统，docker的这种文件系统就被称作为镜像。

容器，上面已经提及过，就是一个进程，可以把容器想象成一个虚拟机，会有自己的文件系统。注意容器是可写的，而镜像是只读的，因为运行中的程序大部分有写的需求，比如写日志，修改一些文件什么的。如果容器需要对镜像层的某些文件作修改，该如何处理呢？那么就把镜像层中的文件拷贝到容器中，在容器中进行修改，当我们的应用读取文件的时候，是从对顶层容器开始查找，如果没有才会开始查找下一层（这样我们就能读取到修改的文件了。）

仓库，这里有点类似maven仓库的概念，其实就是为了传输镜像。https://hub.docker.com/这个是docker官网给我们提供的远程仓库地址，当然公司内部一般会有自己的私有镜像中心。

上图中，可以清楚的看到，同一个镜像可以生成多个容器运行，容器之间是相互独立的。

作者：张丰哲
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