本文是我们学院课程中名为《 面向Java开发人员的Docker教程 》的一部分。

在本课程中，我们提供了一系列教程，以便您可以开发自己的基于Docker的应用程序。 我们涵盖了广泛的主题，从通过命令行的Docker到开发，测试，部署和持续集成。 通过我们简单易懂的教程，您将能够在最短的时间内启动并运行自己的项目。 在这里查看 ！

1.简介

如果您还没有听说过Docker ，那么您可能在过去几年中在太阳系的其他星球上度过了。 Docker席卷了我们的行业，并且立即改变了许多公认的软件开发以及运营实践和模式。 如今，几乎每个组织都在使用Docker （或等效的Docker ），甚至在生产中也使用勇敢的Docker ，并且它的采用正以惊人的速度增长。

在本教程中，我们将讨论Docker如何帮助我们Java开发人员完成日常任务。 本教程包括几个部分，我们将探讨Docker的不同方面及其在Java应用程序开发中的适用性。

我们将从学习基础知识开始：

• 为什么我们应该花时间学习Docker
• 了解Docker命令行工具
• 使用REST外观与Docker对话

然后，我们将紧接着在Java应用程序的上下文中继续讨论与Docker相关的主题：

• 建造
• 发展
• 测试中
• 部署中
• 持续集成/交付

我们将通过的材料假定您对Docker有一定的基本了解，并且至少已经在计算机上安装了17.06.1-ce版本（如果您本身在Linux，Windows或Mac上，这并不重要）。

2. Linux容器：大爆炸

这个故事使Docker和朋友成为可能，这个故事可以追溯到2006年，当时Google的几个很棒的工程师以“过程容器”的名义开始了对该功能的研究。 后来将其更名为“控制组”（或我们今天所知的cgroup ），并从2008年1月发布的2.6.24版本开始将其合并到Linux内核中。

本质上， cgroups是一种Linux内核功能，可限制，说明，区分优先级和隔离进程的资源使用 （CPU，内存，磁盘I / O，网络等）。 最重要的是，要支持所有Linux内核 ，无需启动任何虚拟机或虚拟机 管理程序 。 cgroup与命名空间 （ Linux内核的另一个非常强大的功能）一起，是容器的基本构建块：操作系统级虚拟化。

基于容器的虚拟化非常轻巧（与传统虚拟机相比 ），几乎没有开销，共享相同的操作系统内核，并且不需要特殊的硬件支持即可有效执行。 换句话说，容器成为包装应用程序的新模型，因此它们可以在共享操作系统上独立运行。 尽管并非没有局限性，但使用容器已成为当今虚拟化领域的主流。

公平地说，并非所有Linux / Unix发行版都使用相同的机制进行操作系统级虚拟化。 举几个例子， FreeBSD为此目的设有监狱 ，而Solaris具有zone的概念。

那么，如何开始使用容器呢？ 好吧，您可能已经听说过LXC或LXD之类的缩写，它们实际上是大多数Linux / Unix发行版中容器管理的切入点。 事实是，这些内容有些底层并且不容易入门。 但是幸运的是，我们拥有以应用程序为中心的容器管理引擎Docker和rkt ，它们从一开始就成为全球应用程序开发人员的事实上的选择。

3. Docker：大众化的容器

那么， Docker本质上是什么？ 它起初是一个功能强大且易于使用的容器引擎，但是如今，可以称其为成熟的容器管理平台将是很公平的。 它用Go编写，并利用Linux内核功能（主要是名称空间和cgroups ）来完成这项工作。 社区版可免费下载，而企业版也可通过订阅产品获得。 为了解决这个问题，在本教程中，我们将仅使用社区版的功能。

建筑

从架构的角度来看， Docker由三个主要部分组成。 守护进程dockerd位于Docker的中心。 反过来， dockerd依赖于另一个容器容器守护进程作为抽象层，以与Linux内核名称空间和cgroups接口。 最后一个难题是一组称为Docker CLI的命令行工具（例如docker和docker-compose ），它们能够通过其公开的Docker Engine API与dockerd守护程序进行通信 。

上面提到的每个Docker组件都应该拥有自己的教程，因此它们提供了许多有趣的特性和功能，尽管我们的重点将主要集中在Docker引擎API和Docker CLI系列（ docker和docker-compose ）上。

选择Docker的最有力论据之一是，它可以在大多数Linux发行版中本地运行，但并不止于此。 还很好地支持了macOS和Windows操作系统， 但需要注意一些警告 。

为了了解Docker的工作方式，我们必须公开其内部模型。 在任何时候，如果您觉得没有找到足够的有关该主题的详细信息，请随时查阅官方文档 。

图片

在Docker中 ，您所做的一切都是管理特定对象。 图像和容器可以说是最重要的，但是还有其他一些，例如卷，网络和插件。 我们将在本教程的不同部分中看到所有这些内容，并立即从图像和容器开始。

可以将图像视为有关如何创建容器的一组说明。 在Docker中 ，一个映像可以从另一个映像继承（或基于），在基本映像的基础上添加其他指令。 每个图像由多层组成，这些层实际上是不可变的。 在底层 ，这些层由专用文件系统支持（默认情况下为UnionFS ，但也可以插入其他文件系统），从而使它们非常轻巧，快速。

那么……您如何才能根据自己的需要创建此类图像？ 实际上，这很简单，要在Docker中构建自己的映像，您需要创建一个Dockerfile ，它只是一个文本文件，定义了组装映像（并在以后运行）所需的一组步骤（或指令）。 在此过程中，您可能会决定自己创建完全自定义的映像，或者在大多数情况下，请参考由他人创建的映像，这些映像将在注册表中发布。 为了让您快速了解Dockerfile的外观，这是一个简单的示例：

FROM alpine:3.6
CMD ["uname", "-a"]

Dockerfile中的每条指令都会创建一个新层，因此最后，每个映像都有一个不可变层的列表，这些不可变层相互堆叠，表示文件系统的差异。

在接下来的部分中，我们将按照最佳实践和建议编写大量不同的Dockerfile 。

货柜

准备好图像后，就可以将它们变为现实了。 容器出现在舞台上的位置是：它们是图像的可运行实例。 假设目标主机（安装了Docker的主机）具有足够的资源，则可以根据需要运行任意数量的主机。 所有这些都是可行的，因为至少在默认情况下，容器彼此之间具有良好的隔离性（但是您可以控制很多选项）。

当Docker创建容器的实例时，它还会在基础图像层堆栈的顶部添加一个新的可写层 ，通常称为容器层 。 对运行中的容器所做的所有更改（例如，创建，删除或修改文件）都将写入此薄层。

将容器视为短暂的容器非常重要：容器终止（停止并卸下）后，其状态的任何更改都将消失（除非将它们存储在持久性存储中）。

到目前为止， Docker内部使用其自己的映像格式，并严重依赖libcontainer和runc来生成和运行容器。

登记处

Docker体系结构中注册表的目的是存储映像，以便它们可以共享并用作基础映像。 Docker Hub和Docker Cloud是任何人都可以使用的著名公共注册表。 为了简单起见 ，默认情况下，将Docker配置为在Docker Hub上查找图像。

您还可以考虑选择托管自己的一个或多个私有Docker注册中心的选项。 这样做有很多充分的理由，尤其是在企业界。 最关键的问题之一是安全性，因为公共映像不经过全面的安全审核，并且可能具有已知的安全漏洞或暴露 。 但是，随着越来越多的公司维护所谓的官方存储库 （这些存储库经过精心策划并遵循更高的标准），情况变得越来越好。

为了使事情更加吸引人，新玩家最近加入了注册表游戏。 旗舰Docker产品Docker Store已宣布将全面上市。

图像是新的RPM

随着Docker和其他容器引擎变得越来越流行和广泛，我们用来打包和分发应用程序的方式也在发生巨大变化。 从字面上看，该映像成为一种“新RPM”，您可以将其分发到支持所选容器引擎的任何平台上（稍后再介绍），并将其作为容器运行。 它确实很容易，简单且强大。

4. Moby：Docker的未来

Docker最近发生了很多变化。 在将Docker分解为模块化组件并整合其所有开源协作的计划的推动下， Moby Project诞生了。

Moby项目是一个新的开源项目，旨在推进软件容器化运动并帮助生态系统将容器主流化。 它提供了一个组件库，一个将它们组装到基于容器的定制系统中的框架，以及一个供所有容器爱好者进行实验和交流思想的场所。 – https://blog.docker.com/2017/04/introducing-the-moby-project/

随着Docker继续拆分为更多组件， Moby Project也将成为这些组件的所在地，因此让我们密切关注它，并期待激动人心的公告。

5.迈向互操作性

当前有多个以应用程序为中心的容器引擎可用，即Docker和rkt （将来很可能会出现更多），显而易见的问题是：如何选择一个？ 如果您在此期间不得不切换到另一个，那会发生什么呢？

的确，目前，如果您选择一个容器引擎而不是另一个，那么您可能必须坚持使用它，因为事实证明转向替代引擎很困难。 但是，由于开放容器倡议 （或只是OCI ）的存在，希望有足够的参与者支持通用规范，容器引擎的互操作性将大大改善。

前面我们已经提到 ，目前Docker使用自己的图像格式。 幸运的是，最近随着OCI Runtime和Image规范的首次发布，实现了该领域内开放性的重要里程碑。

6. Docker和Java

最近在容器内使用Java时，关于任何法律后果或许可方面的考虑，已经进行了很多讨论。 问答部分很好地总结了Oracle在此问题上的立场：

是否有Docker特有的Oracle Java SE许可考虑因素？

否。Docker是一个容器化平台，与任何操作系统，虚拟化或打包格式相比，使用或重新分发的许可证没有特别或特殊的限制。 Oracle JDK在Docker生态系统中被广泛使用和采用。 – https://blogs.oracle.com/developers/official-docker-image-for-oracle-java-and-the-openjdk-roadmap-for-containers

尽管答案仅涉及Docker ，但它同样也适用于其他基于容器的虚拟化引擎。

为了证明这一点， Oracle已将正式的Oracle Java 8 SE（服务器JRE）映像发布到Docker商店中 ，这是查找可信任的商业和免费软件（以Docker映像形式分发）的地方之一。

7.结论

在本教程的介绍性部分中，我们对Linux / Unix操作系统中虚拟化机制的演变进行了一些研究。 我们已经从高层次上了解了什么是映像，容器，它们与传统虚拟机相比的优势以及如何开始使用它们。

8.接下来

我们仅在简单列出事实和术语的过程中没有做太多工作。 但是，请袖手旁观，在下一节中，我们将通过学习Docker容器引擎的工具和命令来对其进行仔细研究。

翻译自: https://www.javacodegeeks.com/2017/08/docker-java-developers-introduction.html