Docker的原理和基本概念

最近项目部署服务器的时候，都切换到了docker部署，本人还是习惯于之前的tomcat/端口号/webapps路径下放war包的方式，自动解压更新覆盖，只需要在tomcat/bin目录下重启tomcat就可以了。用习惯了，确实觉得顺手，也不太想去接受docker部署这种方式，感觉很麻烦，一堆新的概念，什么映射、镜像、宿主机等等，这可能就是惰性吧，抗拒一些新生的事务，只想依赖旧习惯，这样是无法进步的，特别是软件行业。

其实直接在tomcat下部署是有缺点的，先不说跟docker部署比起来的优缺点，只说老方法本身，第一是占用空间大，第二是重启不方便，只能以tomcat为单位重启，第二级是端口，第三级是应用。也就是说，其实你只想更新一个应用而已，但是你却要重启整个tomcat目录下所有的端口号中的所有应用，重新加载的东西会非常多，包括每一个应用的每一个接口，一个部署多个应用的tomcat重启时间往往高至分钟级，非常耗资源。第三是切换目录，要在webapps（应用）、logs（日志）、bin（指令）这三个目录中经常切换，也算个不大不小的不方便吧。

出于以上考虑，还是决定好好了解一下docker，毕竟据我所知，上述很多问题，使用docker都可以解决。

一.docker是什么？

翻译一下，docker直译过来是码头工人/码头装卸工。

docker是一个开源的容器引擎，开发者将应用包和依赖包打包到一个轻量级、可移植的镜像中，然后发布到Linux上，windows好像目前还有些不确定性。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口(类似 iPhone 的 app)。

这里有一个概念，沙箱模式。以java来说，沙箱模式就是JVM，你的java代码不可能无限地获取你整个计算机的所有资源，沙箱模式将java能调动的资源限定在了jvm(虚拟机)范围内，严格了限制了对于本地系统的资源访问，包括CPU\内存\文件系统\网络资源等，JVM资源提前分配，就那么大，你翻天也翻出不来。这种模式就是为了限定资源。

Docker包括三个基本概念：

• 镜像（Image）
• 容器（Container）
• 仓库（Repository）

镜像

镜像是一堆只读层的集合，但是对外是一个统一的特殊文件系统。容器依赖于镜像来创建，容器就是镜像的实体表现，结构上与镜像一样，最上层多了一个可读写层。镜像按照我个人的理解，就是一个模板。Docker镜像是一个特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。 镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。Dcokerfile就是用来构建镜像的配置文件。

你的镜像是什么样子，创建出来的容器就是什么样子，基础镜像要尽可能的小。

再多添一句，镜像是静态的，一旦镜像动态了，那就是容器。容器=运行起来的镜像。

容器与虚拟机

还有个概念，容器。容器通俗来讲，就是个放东西的地方，是对应用程序及其依赖关系的封装。最大的优点是①可移植性②轻量级③与主机OS共享资源，效率高，损耗低。

其实可以个人感觉可以把容器看成一个轻量化的虚拟机，不太一样，虚拟机模拟了硬件，模拟了cpu、硬盘等等，通过一系列硬件，自己复刻了一整套的OS，完全独立与隔离。容器并没有模拟硬件，虚拟化的是OS，所以容器是共享那套OS的资源的，从这个角度看，容器的隔离级别其实没有虚拟机高。

有个tips讲一下，后面应用的时候，用到了。我们知道其实容器的实质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行于属于自己的独立的命名空间。容器存储层的生存周期和容器一样，容器消亡时，容器存储层也随之消亡。因此，任何保存于容器存储层的信息都会随容器删除而丢失。按照Docker最佳实践的要求，容器不应该向其存储层内写入任何数据 ，容器存储层要保持无状态化。所有的文件写入操作，都应该使用数据卷（Volume）、或者绑定宿主目录，在这些位置的读写会跳过容器存储层，直接对宿主（或网络存储）发生读写，其性能和稳定性更高。数据卷的生存周期独立于容器，容器消亡，数据卷不会消亡。因此， 使用数据卷后，容器可以随意删除、重新run，数据却不会丢失。

上面这一段话，意味着什么看出来了吗，没错，是日志。一个容器你可以摧毁，但是如果你没有绑定宿主目录，而是把日志写在了容器本身，那么将容器的生命周期结束时，一切都会被摧毁，日志也不复存在，所以日志要绑定宿主目录，这一点在实际使用中，是十分必要的。从访问的角度，也是写在宿主机方便些。

仓库

仓库是一个集中存放镜像文件的地方。仓库分为两种，私人和公共的，有点类似于java的依赖包，你可以自己写，也可以从官方标准公开库里找寻你需要的，把它下载下来使用。官方的公开服务仓库是Docker Hub，也是默认的仓库，拥有大量高质量的官方镜像可供使用。

 

了解完一些名词概念之后，我列几个docker的特点：

①通过以上三个概念：仓库、镜像和容器各自的概念和关系之后，我们对于docker其实有了大概的了解。docker是怎么运作的呢，首先，到仓库把想要的镜像拿到，然后匀一条命令把镜像运行起来，这时候就形成了容器。

①docker基于linux内核kernel，对进程进行封装隔离，属于OS层面的虚拟化技术。隔离的进程独立与宿主和其他隔离的进程，因此也称之为容器。容器就是一个一个在巨轮上的集装箱，封闭式，谁也不影响谁。

②docker是一个软件容器平台，一切都为了容器服务，包括image等。容器创建简单、方便、易操作。

docker的优势点：

• Docker的镜像提供了除内核外完整的运行时环境，确保了应用运行环境一致性，从而不会再出现“这段代码在我机器上没问题啊”这类问题；——一致的运行环境
• 可以做到秒级、甚至毫秒级的启动时间。大大的节约了开发、测试、部署的时间。——更快速的启动时间
• 避免公用的服务器，资源会容易受到其他用户的影响。——隔离性
• 善于处理集中爆发的服务器使用压力。——弹性伸缩，快速扩展
• 可以很轻易的将在一个平台上运行的应用，迁移到另一个平台上，而不用担心运行环境的变化导致应用无法正常运行的情况。——迁移方便
• 使用Docker可以通过定制应用镜像来实现持续集成、持续交付、部署。——持续交付和部署

以上的启动时间、隔离性正是相比于传统tomcat部署方式完美弥补的点。