富 Web 時(shí)代，應(yīng)用變得越來(lái)越強(qiáng)大，與此同時(shí)也越來(lái)越復(fù)雜。集群部署、隔離環(huán)境、灰度發(fā)布以及動(dòng)態(tài)擴(kuò)容缺一不可，而容器化則成為中間的必要橋梁。

本節(jié)我們就來(lái)探索一下 Docker 的神秘世界，從零到一掌握 Docker 的基本原理與實(shí)踐操作。別再守著前端那一畝三分地，是時(shí)候該開(kāi)疆?dāng)U土了。

我們將會(huì)圍繞下面幾點(diǎn)展開(kāi)：

1. 講個(gè)故事
2. 虛擬機(jī)與容器
3. 認(rèn)識(shí) Docker
4. 核心概念
5. 安裝 Docker
6. 快速開(kāi)始
7. 常規(guī)操作
8. 最佳實(shí)踐

一、講個(gè)故事

為了更好的理解 Docker 是什么，我們先來(lái)講個(gè)故事：

我需要蓋一個(gè)房子，于是我搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。一頓操作，終于把這個(gè)房子蓋好了。

結(jié)果，住了一段時(shí)間，心血來(lái)潮想搬到海邊去。這時(shí)候按以往的辦法，我只能去海邊，再次搬石頭、砍木頭、畫圖紙、蓋房子。

煩惱之際，跑來(lái)一個(gè)魔法師教會(huì)我一種魔法。這種魔法可以把我蓋好的房子復(fù)制一份，做成「鏡像」，放在我的背包里。

等我到了海邊，就用這個(gè)「鏡像」，復(fù)制一套房子，拎包入住。

是不是很神奇？對(duì)應(yīng)到我們的項(xiàng)目中來(lái)，房子就是項(xiàng)目本身，鏡像就是項(xiàng)目的復(fù)制，背包就是鏡像倉(cāng)庫(kù)。如果要?jiǎng)討B(tài)擴(kuò)容，從倉(cāng)庫(kù)中取出項(xiàng)目鏡像，隨便復(fù)制就可以了。Build?once，Run?anywhere!

不用再關(guān)注版本、兼容、部署等問(wèn)題，徹底解決了「上線即崩，無(wú)休止構(gòu)建」的尷尬。

二、虛擬機(jī)與容器

開(kāi)始之前，我們來(lái)做一些基礎(chǔ)知識(shí)的儲(chǔ)備：

1.虛擬機(jī)：虛擬化硬件

虛擬機(jī) Virtual Machine 指通過(guò)軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。在實(shí)體計(jì)算機(jī)中能夠完成的工作在虛擬機(jī)中都能夠?qū)崿F(xiàn)。

在計(jì)算機(jī)中創(chuàng)建虛擬機(jī)時(shí)，需要將實(shí)體機(jī)的部分硬盤和內(nèi)存容量作為虛擬機(jī)的硬盤和內(nèi)存容量。每個(gè)虛擬機(jī)都有獨(dú)立的 CMOS、硬盤和操作系統(tǒng)，可以像使用實(shí)體機(jī)一樣對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行操作。在容器技術(shù)之前，業(yè)界的網(wǎng)紅是虛擬機(jī)。

虛擬機(jī)技術(shù)的代表，是 VMWare 和 OpenStack。

2.容器：將操作系統(tǒng)層虛擬化，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的軟件單元

• 隨處運(yùn)行：容器可以將代碼與配置文件和相關(guān)依賴庫(kù)進(jìn)行打包，從而確保在任何環(huán)境下的運(yùn)行都是一致的。
• 高資源利用率：容器提供進(jìn)程級(jí)的隔離，因此可以更加精細(xì)地設(shè)置 CPU 和內(nèi)存的使用率，進(jìn)而更好地利用服務(wù)器的計(jì)算資源。
• 快速擴(kuò)展：每個(gè)容器都可作為單獨(dú)的進(jìn)程予以運(yùn)行，并且可以共享底層操作系統(tǒng)的系統(tǒng)資源，這樣一來(lái)可以加快容器的啟動(dòng)和停止效率。

3.區(qū)別與聯(lián)系

• 虛擬機(jī)雖然可以隔離出很多「子電腦」，但占用空間更大，啟動(dòng)更慢。虛擬機(jī)軟件可能還要花錢，例如VMWare；
• 容器技術(shù)不需要虛擬出整個(gè)操作系統(tǒng)，只需要虛擬一個(gè)小規(guī)模的環(huán)境，類似「沙箱」；
• 運(yùn)行空間，虛擬機(jī)一般要幾 GB 到 幾十 GB 的空間，而容器只需要 MB 級(jí)甚至 KB 級(jí)；

我們來(lái)看一下對(duì)比數(shù)據(jù)：

與虛擬機(jī)相比，容器更輕量且速度更快，因?yàn)樗昧?Linux 底層操作系統(tǒng)在隔離的環(huán)境中運(yùn)行。虛擬機(jī)的 Hypervisor 創(chuàng)建了一個(gè)非常牢固的邊界，以防止應(yīng)用程序突破它，而容器的邊界不那么強(qiáng)大。

物理機(jī)部署不能充分利用資源，造成資源浪費(fèi)。虛擬機(jī)方式部署，虛擬機(jī)本身會(huì)占用大量資源，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，另外虛擬機(jī)性能也很差。而容器化部署比較靈活，且輕量級(jí)，性能較好。

虛擬機(jī)屬于虛擬化技術(shù)，而 Docker 這樣的容器技術(shù)，屬于輕量級(jí)的虛擬化。

三、認(rèn)識(shí) Docker

1.概念

Docker 是一個(gè)開(kāi)源的應(yīng)用容器引擎，讓開(kāi)發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個(gè)可移植的容器中，然后發(fā)布到任何流行的 Linux 機(jī)器上，也可以實(shí)現(xiàn)虛擬化。容器是完全使用沙箱機(jī)制，相互之間不會(huì)有任何接口。

Docker 技術(shù)的三大核心概念，分別是：鏡像 Image、容器 Container、倉(cāng)庫(kù) Repository。

2.Docker 輕量級(jí)的原因？

相信你也會(huì)有這樣的疑惑：為什么 Docker 啟動(dòng)快？如何做到和宿主機(jī)共享內(nèi)核？

當(dāng)我們請(qǐng)求 Docker 運(yùn)行容器時(shí)，Docker 會(huì)在計(jì)算機(jī)上設(shè)置一個(gè)資源隔離的環(huán)境。然后將打包的應(yīng)用程序和關(guān)聯(lián)的文件復(fù)制到 Namespace 內(nèi)的文件系統(tǒng)中，此時(shí)環(huán)境的配置就完成了。之后 Docker 會(huì)執(zhí)行我們預(yù)先指定的命令，運(yùn)行應(yīng)用程序。

鏡像不包含任何動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，其內(nèi)容在構(gòu)建之后也不會(huì)被改變。

四、核心概念

1. Build,?Ship and Run（搭建、運(yùn)輸、運(yùn)行）；
2. Build?once,?Run?anywhere（一次搭建，處處運(yùn)行）；
3. Docker 本身并不是容器，它是創(chuàng)建容器的工具，是應(yīng)用容器引擎；
4. Docker 三大核心概念，分別是：鏡像 Image，容器 Container、倉(cāng)庫(kù) Repository；
5. Docker 技術(shù)使用 Linux 內(nèi)核和內(nèi)核功能（例如 Cgroups 和 namespaces）來(lái)分隔進(jìn)程，以便各進(jìn)程相互獨(dú)立運(yùn)行。
6. 由于 Namespace 和 Cgroups 功能僅在 Linux 上可用，因此容器無(wú)法在其他操作系統(tǒng)上運(yùn)行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上運(yùn)行？Docker 實(shí)際上使用了一個(gè)技巧，并在非 Linux 操作系統(tǒng)上安裝 Linux 虛擬機(jī)，然后在虛擬機(jī)內(nèi)運(yùn)行容器。
7. 鏡像是一個(gè)可執(zhí)行包，其包含運(yùn)行應(yīng)用程序所需的代碼、運(yùn)行時(shí)、庫(kù)、環(huán)境變量和配置文件，容器是鏡像的運(yùn)行時(shí)實(shí)例。

五、安裝 Docker

1.命令行安裝 Homebrew 的 Cask 已經(jīng)支持 Docker for Mac，因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 來(lái)進(jìn)行安裝，執(zhí)行如下命令：

更多安裝方式，請(qǐng)查看官方文檔。

2.查看版本

3.配置鏡像加速

設(shè)置 Docker Engine 寫入配置：

4.安裝桌面端

桌面端操作非常簡(jiǎn)單，先去官網(wǎng)下載。通過(guò) Docker 桌面端，我們可以方便的操作：

1. clone：克隆一個(gè)項(xiàng)目
2. build：打包鏡像
3. run：運(yùn)行實(shí)例
4. share：共享鏡像

好了，準(zhǔn)備工作就緒，下面可以大展身手了！

六、快速開(kāi)始

安裝完 Docker 之后，我們先打個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的鏡像，邊學(xué)邊用。

首先需要大致了解一下我們將會(huì)用到的 11 個(gè)命令

新建項(xiàng)目

為了快捷，我們直接使用Vue 腳手架構(gòu)建項(xiàng)目：

嘗試啟動(dòng)一下：

訪問(wèn)地址：http://localhost:8080/。項(xiàng)目就緒，我們接著為項(xiàng)目打包：

這時(shí)候，項(xiàng)目目錄下的 Dist 就是我們要部署的靜態(tài)資源了，我們繼續(xù)下一步。

需要注意：前端項(xiàng)目一般分兩類，一類直接 Nginx 靜態(tài)部署，一類需要啟動(dòng) Node 服務(wù)。本節(jié)我們只考慮第一種。關(guān)于 Node 服務(wù)，下文我會(huì)詳細(xì)說(shuō)明。

3.新建 Dockerfile

此時(shí)的項(xiàng)目目錄如下：

可以看到我們已經(jīng)在 docker-demo 目錄下成功創(chuàng)建了 Dockerfile 文件。

4.準(zhǔn)備 Nginx 鏡像 運(yùn)行你的 Docker 桌面端，就會(huì)默認(rèn)啟動(dòng)實(shí)例，我們?cè)诳刂婆_(tái)拉取 Nginx 鏡像：

控制臺(tái)會(huì)出現(xiàn)如下信息：

如果你出現(xiàn)這樣的異常，請(qǐng)確認(rèn) Docker 實(shí)例是否正常運(yùn)行。

鏡像準(zhǔn)備 OK，我們?cè)诟夸泟?chuàng)建 Nginx 配置文件：

寫入：

5.配置鏡像

打開(kāi) Dockerfile ，寫入如下內(nèi)容：

我們逐行解釋一下代碼：

• FROM nginx 指定該鏡像是基于 nginx:latest 鏡像而構(gòu)建的；
• COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是將項(xiàng)目根目錄下 dist 文件夾中的所有文件復(fù)制到鏡像中 /usr/share/nginx/html/ 目錄下；
• COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 將 default.conf 復(fù)制到 etc/nginx/conf.d/default.conf，用本地的 default.conf 配置來(lái)替換 Nginx 鏡像里的默認(rèn)配置。

6.構(gòu)建鏡像 Docker 通過(guò) build 命令來(lái)構(gòu)建鏡像：

按照慣例，我們解釋一下上述代碼：

• -t?參數(shù)給鏡像命名 jartto-docker-demo
• .?是基于當(dāng)前目錄的 Dockerfile 來(lái)構(gòu)建鏡像

執(zhí)行成功后，將會(huì)輸出：

鏡像制作成功！我們來(lái)查看一下容器：

可以看到，我們打出了一個(gè) 133MB 的項(xiàng)目鏡像：

鏡像也有好壞之分，后續(xù)我們將介紹如何優(yōu)化，這里可以先暫時(shí)忽略。

7.運(yùn)行容器

這里解釋一下參數(shù)：

• -d 設(shè)置容器在后臺(tái)運(yùn)行
• -p 表示端口映射，把本機(jī)的 3000 端口映射到 container 的 80 端口（這樣外網(wǎng)就能通過(guò)本機(jī)的 3000 端口訪問(wèn)了
• —name 設(shè)置容器名 docker-vue
• jartto-docker-demo 是我們上面構(gòu)建的鏡像名字

補(bǔ)充一點(diǎn)：
在控制臺(tái)，我們可以通過(guò) docker ps 查看剛運(yùn)行的 Container 的 ID：

控制臺(tái)會(huì)輸出：

如果你使用桌面端，那么打開(kāi) Docker Dashboard 就可以看到容器列表了，如下圖：

8.訪問(wèn)項(xiàng)目 因?yàn)槲覀冇成淞吮緳C(jī) 3000 端口，所以執(zhí)行：