Docker

学习：

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概念

Docker 是一个开源的容器化平台，它允许开发者将应用及其所有依赖（库、配置文件、环境变量等）打包成一个标准化、轻量级、可移植的容器。这个容器可以在任何支持 Docker 的环境中一致地运行。要理解 Docker，必须先理解它的三个核心概念。

镜像

• 是什么：一个只读的模板或“安装包”，包含了运行应用所需的文件系统结构和内容。
• 比喻：像是面向对象编程中的“类”或是安装操作系统用的 ISO 文件。定义了容器运行时的样子。
• 特点：分层存储，每一层都是只读的。

容器

• 是什么：镜像的一个运行实例。它包含了运行的应用程序及其隔离的运行时环境。
• 比喻：像是“类”（镜像）实例化出来的“对象”，或是用 ISO 文件安装好并正在运行的操作系统。
• 特点：容器是可写的，在镜像的只读层之上，有一个专属于该容器的可写层。

仓库

• 是什么：一个集中存储和分发 Docker 镜像的地方，最著名的是 Docker Hub。
• 比喻：像是 GitHub（放代码）或 App Store（放应用），只不过这里存放的是 Docker 镜像。
• 用法：你可以 docker pull 从仓库拉取镜像，也可以 docker push 将自己的镜像推送到仓库。

关系

镜像 –(实例化)–> 容器 | 仓库 <–(上传/下载)–> 镜像

对比

特性

理解 Docker 与传统虚拟机的本质区别，是理解 Docker 为什么“轻量”的关键：

特性	传统虚拟机	Docker 容器
虚拟层次	硬件级虚拟化	操作系统级虚拟化
包含内容	应用 + 依赖库 + 完整操作系统	应用 + 依赖库 + 必要进程
体积	非常庞大（通常 GB 级别）	非常轻量（通常 MB 级别）
启动速度	慢（分钟级）	快（秒级甚至毫秒级）
性能	有损耗，需要通过 Hypervisor	接近原生
隔离性	强（完全隔离）	弱（内核共享，通过 Namespace/Cgroup 隔离）

架构

传统虚拟机架构：

+-----------------------------------+
|             App A | App B         |
+-----------------------------------+
|     Guest Operating System A      |
+-----------------------------------+
|     Guest Operating System B      |
+-----------------------------------+
|            Hypervisor             |
+-----------------------------------+
|         Host Operating System     |
+-----------------------------------+
|            Server Hardware        |
+-----------------------------------+

Docker 容器架构：

+-----------------------------------+
|   Container A     |  Container B  |
|     (App A +      |   (App B +    |
|   Dependencies)   |  Dependencies)|
+-----------------------------------+
|        Docker Engine (守护进程)     |
+-----------------------------------+
|         Host Operating System     |
+-----------------------------------+
|            Server Hardware        |
+-----------------------------------+

核心区别：Docker 容器共享宿主机的操作系统内核，而不是每个容器自带一个完整的操作系统。这使得它极其高效。

工作流

假设要用 Docker 运行一个 Nginx 网站。

步骤 1：获取镜像

从 Docker Hub 拉取官方的 Nginx 镜像。

docker pull nginx:latest

步骤 2：运行容器

基于镜像启动一个容器。

# -d: 后台运行
# -p 80:80: 将宿主机的80端口映射到容器的80端口
# --name my-nginx: 给容器起个名字
docker run -d -p 80:80 --name my-nginx nginx

现在访问 http://localhost 就能看到 Nginx 的欢迎页面。

步骤 3：管理容器

查看运行中的容器：

docker ps

停止容器：

docker stop my-nginx

启动已停止的容器：

docker start my-nginx

进入容器内部（就像 SSH 到一台服务器）：

docker exec -it my-nginx /bin/bash

步骤 4：构建自定义镜像

假设你的网站文件在 ./html 目录下，创建一个 Dockerfile 文件：

# 基于 nginx 镜像
FROM nginx:latest
# 将宿主机的 html 目录复制到容器内的 Nginx 静态文件目录
COPY ./html /usr/share/nginx/html
# 暴露端口（声明性，实际映射在 run 时指定）
EXPOSE 80

构建镜像：

docker build -t my-website .

运行自己的网站：

docker run -d -p 8080:80 --name my-site my-website

应用场景

• 环境标准化与一致性

  • 开发者的噩梦：“在我电脑上是好的啊”
  • 解决方案：通过 Dockerfile 定义环境，保证从开发、测试到生产，应用运行的环境完全一致

• 快速部署与扩展

  • 容器秒级启动，非常适合弹性伸缩和微服务架构
  • 在 Kubernetes 等编排系统中，可以轻松管理成千上万个容器

• 资源隔离与高效利用

  • 一台物理机可以运行数百个容器，而虚拟机可能只能运行几十个
  • 为每个应用提供独立的文件系统、网络、进程空间

• DevOps 与 CI/CD

  • 在持续集成/持续部署流程中，Docker 镜像是标准的交付物
  • 构建一次，到处运行

命令

组件/命令	作用
docker run	从镜像创建并启动一个新容器
docker build	根据 Dockerfile 构建镜像
docker pull/push	拉取/推送镜像到仓库
docker ps	列出容器
docker exec	在运行中的容器内执行命令
docker stop/start	停止/启动容器
docker-compose	用于定义和运行多容器应用的工具
Dockerfile	构建镜像的脚本文件
Docker Hub	公共镜像仓库

总结

Docker 本质是一个应用打包、分发和运行的标准化工具。它通过容器技术将应用与其运行环境解耦，从而实现了“一次构建，到处运行”的梦想，极大地提升了软件交付的效率和可靠性。