2013年发布至今，Docker一直广受瞩目，被认为可能会改变软件行业。

但是，许多人并不清楚Docker 到底是什么，要解决什么问题，好处又在哪里？今天就来详细解释，帮助大家理解它，还带有简单易懂的实例，教你如何将它用于日常开发。

01 Docker简介

Docker是一个开源的容器引擎，它有助于更快地交付应用。Docker可将应用程序和基础设施层隔离，并且能将基础设施当作程序一样进行管理。

使用Docker可更快地打包、测试以及部署应用程序，并可以缩短从编写到部署运行代码的周期。

Docker的优点如下：

1、简化程序

Docker让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上，便可以实现虚拟化。Docker改变了虚拟化的方式，使开发者可以直接将自己的成果放入Docker中进行管理。方便快捷已经是Docker的最大优势，过去需要用数天乃至数周的任务，在Docker容器的处理下，只需要数秒就能完成

2、避免选择恐惧症

如果你有选择恐惧症，还是资深患者。Docker帮你打包你的纠结！比如Docker镜像；Docker镜像中包含了运行环境和配置，所以Docker可以简化部署多种应用实例工作。比如Web应用、后台应用、数据库应用、大数据应用比如Hadoop集群、消息队列等等都可以打包成一个镜像部署。

3、节省开支

一方面，云计算时代到来，使开发者不必为了追求效果而配置高额的硬件，Docker改变了高性能必然高价格的思维定势。Docker与云的结合，让云空间得到更充分的利用。不仅解决了硬件管理的问题，也改变了虚拟化的方式。

02 Docker的架构

Docker daemon（Docker守护进程）

Docker daemon是一个运行在宿主机（DOCKER-HOST）的后台进程。可通过 Docker客户端与之通信。

Client（ Docker客户端）

Docker客户端是Docker的用户界面，它可以接受用户命令和配置标识，并与Docker daemon通信。图中，docker build等都是Docker的相关命令。

Images（Docker镜像）

Docker镜像是一个只读模板，它包含创建 Docker容器的说明。它和系统安装光盘有点像，使用系统安装光盘可以安装系统，同理，使用Docker镜像可以运行Docker镜像中的程序。

Container（容器）

容器是镜像的可运行实例。镜像和容器的关系有点类似于面向对象中，类和对象的关系。可通过Docker API或者CLI命令来启停、移动、删除容器。

Registry

Docker Registry是一个集中存储与分发镜像的服务。构建完 Docker镜像后，就可在当前宿主机上运行。但如果想要在其他机器上运行这个镜像，就需要手动复制。此时可借助Docker Registry来避免镜像的手动复制。

一个Docker Registry可包含多个Docker仓库，每个仓库可包含多个镜像标签，每个标签对应一个Docker镜像。这跟Maven的仓库有点类似，如果把Docker Registry比作Maven仓库的话，那么Docker仓库就可理解为某jar包的路径，而镜像标签则可理解为jar包的版本号。

Docker Registry可分为公有Docker Registry和私有Docker Registry。最常用的Docker Registry莫过于官方的Docker Hub，这也是默认的Docker Registry。Docker Hub上存放着大量优秀的镜像，我们可使用Docker命令下载并使用。

03 Docker 的安装

Docker是一个开源的商业产品，有两个版本：社区版（Community Edition，缩写为 CE）和企业版（Enterprise Edition，缩写为 EE）。企业版包含了一些收费服务，个人开发者一般用不到。下面的介绍都针对社区版。

Docker CE的安装请参考官方文档，我们这里以CentOS为例：

1、Docker要求 CentOS 系统的内核版本高于3.10

通过uname -r 命令查看你当前的内核版本

#uname -r

2、使用 root 权限登录 Centos。确保 yum 包更新到最新。

#yum -y update

3、卸载旧版本(如果安装过旧版本的话)

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

4、安装需要的软件包，yum-util 提供yum-config-manager功能，另外两个是devicemapper驱动依赖的

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

5、设置yum源，并更新 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、可以查看所有仓库中所有docker版本，并选择特定版本安装

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

7、安装docker

```

# yum install docker-ce  #由于repo中默认只开启stable仓库，故这里安装的是最新稳定版18.03.1

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

```

8、启动并加入开机启动

```

# systemctl start docker

# systemctl enable docker

```

9、验证安装是否成功(有client和service两部分表示docker安装启动都成功了)

`# docker version`

10、卸载docker

`# yum -y remove docker-engine`

04 Docker常用命令

镜像相关命令

1、搜索镜像

可使用docker search命令搜索存放在Docker Hub中的镜像。执行该命令后，Docker就会在Docker Hub中搜索含有 java这个关键词的镜像仓库。

`# docker search java`

以上列表包含五列，含义如下：

- NAME:镜像仓库名称。

- DESCRIPTION:镜像仓库描述。

- STARS：镜像仓库收藏数，表示该镜像仓库的受欢迎程度，类似于 GitHub的 stars0

- OFFICAL:表示是否为官方仓库，该列标记为[0K]的镜像均由各软件的官方项目组创建和维护。

- AUTOMATED：表示是否是自动构建的镜像仓库。

注意：需要配置镜像加速器

`# 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

我们可以借助阿里云的镜像加速器，登录阿里云(https://cr.console.aliyun.com/#/accelerator)

可以看到镜像加速地址如下图：

`#  cd /etc/docker`

查看有没有 daemon.json。这是docker默认的配置文件。

如果没有新建，如果有，则修改。

```

# vim daemon.json

{

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

}

```

保存退出

重启docker服务

```

# service docker restart

```

成功！

2、下载镜像

使用命令docker pull命令即可从Docker Registry上下载镜像，执行该命令后，Docker会从 Docker Hub中的 java仓库下载最新版本的 Java镜像。如果要下载指定版本则在java后面加冒号指定版本，例如：docker pull java:8

`# docker pull java:8`

3、列出镜像

使用docker images命令即可列出已下载的镜像

`# docker images`

以上列表含义如下

- REPOSITORY：镜像所属仓库名称。

- TAG:镜像标签。默认是 latest,表示最新。

- IMAGE ID：镜像 ID，表示镜像唯一标识。

- CREATED：镜像创建时间。

- SIZE: 镜像大小。

4、删除本地镜像

使用docker rmi命令即可删除指定镜像

`# docker rmi java`

## 05、容器相关命令

1、新建并启动容器

使用以下docker run命令即可新建并启动一个容器，该命令是最常用的命令，它有很多选项，下面将列举一些常用的选项。

-d选项：表示后台运行

-P选项：随机端口映射

-p选项：指定端口映射，有以下四种格式。

-- ip:hostPort:containerPort

-- ip::containerPort

-- hostPort:containerPort

-- containerPort

--net选项：指定网络模式，该选项有以下可选参数：

--net=bridge:默认选项，表示连接到默认的网桥。

--net=host:容器使用宿主机的网络。

--net=container:NAME-or-ID：告诉 Docker让新建的容器使用已有容器的网络配置。

--net=none：不配置该容器的网络，用户可自定义网络配置。

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

这样就能启动一个Nginx容器。在本例中，为docker run添加了两个参数，含义如下：

-d 后台运行

-p 宿主机端口:容器端口 #开放容器端口到宿主机端口

访问http://Docker宿主机 IP:91/，将会看到nginx的主界面如下：

需要注意的是，使用docker run命令创建容器时，会先检查本地是否存在指定镜像。如果本地不存在该名称的镜像， Docker就会自动从Docker Hub下载镜像并启动一个 Docker容器。

2、列出容器

用docker ps命令即可列出运行中的容器

`# docker ps`

如需列出所有容器（包括已停止的容器），可使用-a参数。该列表包含了7列，含义如下

- CONTAINER_ID：表示容器 ID。

- IMAGE:表示镜像名称。

- COMMAND：表示启动容器时运行的命令。

- CREATED：表示容器的创建时间。

- STATUS：表示容器运行的状态。UP表示运行中， Exited表示已停止。

- PORTS:表示容器对外的端口号。

- NAMES:表示容器名称。该名称默认由 Docker自动生成，也可使用 docker run命令的--name选项自行指定。

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,当然也可使用 docker stop容器名称来停止指定容器

4、强制停止容器

可使用 docker kill命令发送 SIGKILL信号来强制停止容器

`# docker kill f0b1c8ab3633`

5、启动已停止的容器

使用docker run命令，即可新建并启动一个容器。对于已停止的容器，可使用 docker start命令来启动

`# docker start f0b1c8ab3633`

6、查看容器所有信息

`# docker inspect f0b1c8ab3633`

7、查看容器日志

`# docker container logs f0b1c8ab3633`

8、查看容器里的进程

`# docker top f0b1c8ab3633`

9、进入容器

使用docker exec命令用于进入一个正在运行的docker容器。如果docker run命令运行容器的时候，没有使用-it参数，就要用这个命令进入容器。一旦进入了容器，就可以在容器的 Shell 执行命令了

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

10、删除容器

使用docker rm命令即可删除指定容器

`# docker rm f0b1c8ab3633`

该命令只能删除已停止的容器，如需删除正在运行的容器，可使用-f参数

06、将微服务运行在docker上

Dockerfile是一个文本文件，其中包含了若干条指令，指令描述了构建镜像的细节

先来编写一个最简单的Dockerfile，以前文下载的Nginx镜像为例，来编写一个Dockerfile修改该Nginx镜像的首页

1、新建文件夹/app，在app目录下新建一个名为Dockerfile的文件，在里面增加如下内容：

FROM nginx

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

该Dockerfile非常简单，其中的 FORM、RUN都是 Dockerfile的指令。FROM指令用于指定基础镜像， RUN指令用于执行命令。

2、在Dockerfile所在路径执行以下命令构建镜像：

`# docker build -t nginx:tuling .`

其中，-t指定镜像名字，命令最后的点（.）表示Dockerfile文件所在路径

3、执行以下命令，即可使用该镜像启动一个Docker容器

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

4、访问http://Docker宿主机IP:92/，可看到下图所示界面

注意：RUN命令在image文件的构建阶段执行，执行结果都会打包进入image 文件；CMD命令则是在容器启动后执行。另外，一个Dockerfile 可以包含多个RUN命令，但是只能有一个CMD命令。

注意，指定了CMD命令以后，docker container run命令就不能附加命令了（比如前面的/bin/bash），否则它会覆盖CMD命令。

07、使用Dockerfile构建微服务镜像

以项目05-ms-eureka-server为例，将该微服务的可运行jar包构建成docker镜像

1、将jar包上传linux服务器/app/eureka目录，在jar包所在目录创建名为Dockerfile的文件

2、在Dockerfile中添加以下内容

`# 基于哪个镜像`

From java:8

`# 复制文件到容器`

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

`# 声明需要暴露的端口`

EXPOSE 8761

`# 配置容器启动后执行的命令`

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

3、使用docker build命令构建镜像

```

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

# 格式：docker build -t 镜像名称:标签 Dockerfile的相对位置

```

在这里，使用-t选项指定了镜像的标签。执行该命令后，终端将会输出如下的内容

4、启动镜像，加-d可在后台启动

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

使用-v 可以挂载一个主机上的目录到容器的目录

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

5、访问http://Docker宿主机IP:8761/，可正常显示Eureka Server首页

## 08、Docker虚拟化原理

传统虚拟化和容器技术结构比较：传统虚拟化技术是在硬件层面实现虚拟化，增加了系统调用链路的环节，有性能损耗；容器虚拟化技术以共享Kernel的方式实现，几乎没有性能损耗。