Docker 容器

Docker 容器是一种轻量级、可移植、自给自足的软件运行环境。其核心思想是将应用程序及其所有依赖（包括代码、运行时、系统工具、系统库和配置文件等）打包封装在一个标准化的容器镜像中。 这一封装确保了应用无论运行在哪台已安装 Docker 的主机上，都能获得一致的运行效果，极大地消除了环境差异带来的问题。

容器通过操作系统级虚拟化，提供进程级隔离，并共享主机内核，从而实现高性能、低资源开销和极快的启动速度。Docker 容器具备高度的便携性、弹性伸缩和易于分发的特性，已成为现代云原生和 DevOps 流程中的基础组件。 这节课我们将深入探讨 Docker 容器的工作机制及其在实际开发与运维中的应用价值。

容器与虚拟机

为了理解容器的精妙之处，我们得先认识一下它的“前辈”——虚拟机（VM）。

假设开发者小明接到了一个任务：他需要在一台物理服务器上同时运行 4 个独立的应用程序。 在过去，他会使用虚拟机技术。这就像是，为了让 4 个家庭（应用程序）住下，他在一块土地（物理服务器）上盖了 4栋独立的别墅（虚拟机）。每栋别墅都有自己完整的配套设施：地基、水管、电路、屋顶，一应俱全。然后，每个家庭才能入住。

这个模式看起来很完美，但问题也随之而来。每栋别墅都需要一整套独立的设施，这造成了巨大的资源浪费。我们称之为“虚拟机税”——你为操作系统本身付出的额外开销。4 栋别墅意味着 4 套独立的操作系统、4份资源消耗，管理起来也费时费力。

现在，我们来看看容器是怎么做的。容器技术就像是在同一块土地上，盖了一栋高层公寓楼。这栋楼共享同一个地基和主体结构（主机的操作系统）。然后，再把大楼分割成一个个独立的公寓套间（容器），分给不同的家庭（应用程序）居住。 每个套间都设施齐全，拎包入住，但它们共享了公寓楼的基础设施。这样一来，资源利用率大大提高，启动速度飞快（因为不用从打地基开始），而且管理也变得异常轻松。

下面这张图可以让你更直观地理解它们的区别：

传统虚拟机模型：

Docker容器模型：

总而言之，虚拟机虚拟化的是硬件，造出来的是一个个“重量级”的完整电脑；而容器虚拟化的是操作系统，变出来的是一个个“轻量级”的独立应用空间。这种轻巧、高效的特性，正是 Docker 容器如此受欢迎的关键原因。

第一个 Docker 容器

理论知识已经储备完毕，现在是时候动手实践了！让我们一起创建并“驯养”你的第一个 Docker 容器。

首先，请确保你的电脑上已经安装好了 Docker。你可以通过在终端（命令行工具）里输入 docker version 来检查。如果能看到 Client 和 Server 的版本信息，那就说明一切就绪。如果没有，请返回到目录查看Docker的安装指南部分。

准备好了吗？在你的终端里输入下面这行命令，然后按下回车：

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$ docker run -it ubuntu /bin/bash

这行命令做了什么呢？让我们把它拆解开来看：

• docker run: 这是最核心的命令，告诉 Docker：“嗨，我要启动一个新容器！”
• -it: 这是两个参数的缩写。-i 让我们能和容器进行交互，-t 则为这个交互分配一个终端。合在一起，就是“我要和这个容器进行一次亲密的实时对话”。
• ubuntu: 这告诉 Docker 使用哪个镜像来创建容器。镜像是容器的“模板”，我们这里用的是广受欢迎的 Ubuntu Linux 操作系统镜像。如果本地没有这个镜像，Docker 会很智能地自动从网上下载。
• /bin/bash: 这是我们希望在容器启动后运行的程序。在这里，我们启动了一个 Bash Shell，也就是一个命令行的交互界面。

按下回车后，你会发现你的命令行提示符变了，类似 root@xxxxxxx:/#。恭喜你！你已经成功进入了容器的内部世界！现在你输入的任何命令，都是在这个隔离的 Ubuntu 环境中执行的。

驯养你的容器：生命周期管理

把容器想象成一只电子宠物。它有自己的生命周期，你可以控制它的“苏醒”与“沉睡”。 当你在这个容器的命令行里输入 exit 并回车，你就结束了 /bin/bash 这个主程序。由于容器的主程序一旦结束，容器自身也就完成了使命，它会自动停止并退出。你的“宠物”睡着了。

但是，如果你想暂时离开，又不想让它“睡着”怎么办呢？

你可以使用 docker ps 命令来查看当前正在后台活蹦乱跳的容器。

那如果想重新连接到那个在后台运行的容器，怎么办？你需要使用 docker exec 命令，它就像是再次打开了宠物小屋的门。

当你的“宠物”睡着了（容器停止了），你可以用 docker start <容器名字或ID> 来唤醒它。如果你觉得不再需要它了，可以先用 docker stop <容器名字或ID> 让它优雅地停下来，然后用 docker rm <容器名字或ID> 把它彻底删除。 这就是容器最基础的生命周期管理，是不是很简单？

容器的“自愈”能力：重启策略

有时候，容器里运行的程序可能会因为意外而出错，导致容器停止。我们当然不希望服务就此中断。Docker 提供了一个很棒的“自愈”机制，叫做重启策略。

这就像给你的容器一个“不倒翁”的属性。无论怎么被推倒，它都会自己尝试着重新站起来。最常用的策略是 always（总是重启）和 unless-stopped（除非手动停止，否则总是重启）。 你可以在 docker run 的时候，加上 --restart 参数来指定策略，例如 --restart always。这样，一旦容器意外挂掉，Docker 就会立刻自动把它重新拉起，保证了服务的持续性。

实战：部署一个网站服务

光在命令行里玩还不够酷，让我们来用容器部署一个真正的网站！ 我们会启动一个内置了网页服务器的容器。输入以下命令：

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$ docker run -d -p 80:8080 --name webserver nigelpoulton/ddd-book:web0.1

这个命令有点新东西：

• -d: 代表“detached”，意思是让容器在后台运行。这样你就不会被卡在容器的终端里，可以继续在自己的电脑上做别的事情。
• -p 80:8080: 这是关键的一步，叫做“端口映射”。它像一个酒店的总机服务员。所有打到酒店总机（主机电脑的 80 端口）的电话，都会被转接到容器内部的 8080 分机（程序监听的端口）。这样，外部世界就能访问到容器里运行的网站服务了。
• --name webserver: 我们给这个容器取了个好记的名字，叫 webserver。

命令执行后，打开你的浏览器，访问 http://localhost。如果一切顺利，你将看到一个欢迎页面。这个网页，就是由你刚刚启动的那个 Docker 容器提供服务的！

常用命令小词典

我们已经学了不少命令，这里为你整理成一个速查小词典，方便你随时回顾：