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富 Web 时代，应用变得越来越强大，与此同时也越来越复杂。集群部署、隔离环境、灰度发布以及动态扩容缺一不可，而容器化则成为中间的必要桥梁。  图片来自 Pexels
本文我们就来探索一下 Docker 的神秘世界，从零到一掌握 Docker 的基本原理与实践操作。别再守着前端那一亩三分地，是时候该开疆扩土了。 讲个故事 为了更好的理解 Docker 是什么，我们先来讲个故事： 我需要盖一个房子，于是我搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。一顿操作，终于把这个房子盖好了。 
结果，住了一段时间，心血来潮想搬到海边去。这时候按以往的办法，我只能去海边，再次搬石头、砍木头、画图纸、盖房子。 
烦恼之际，跑来一个魔法师教会我一种魔法。这种魔法可以把我盖好的房子复制一份，做成「镜像」，放在我的背包里。 
等我到了海边，就用这个「镜像」，复制一套房子，拎包入住。 是不是很神奇?对应到我们的项目中来，房子就是项目本身，镜像就是项目的复制，背包就是镜像仓库。 如果要动态扩容，从仓库中取出项目镜像，随便复制就可以了。Build once，Run anywhere! 不用再关注版本、兼容、部署等问题，彻底解决了「上线即崩，无休止构建」的尴尬。 虚拟机与容器 开始之前，我们来做一些基础知识的储备： ①虚拟机：虚拟化硬件 虚拟机 Virtual Machine 指通过软件模拟的具有完整硬件系统功能的、运行在一个完全隔离环境中的完整计算机系统。在实体计算机中能够完成的工作在虚拟机中都能够实现。 在计算机中创建虚拟机时，需要将实体机的部分硬盘和内存容量作为虚拟机的硬盘和内存容量。 每个虚拟机都有独立的 CMOS、硬盘和操作系统，可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。在容器技术之前，业界的网红是虚拟机。 虚拟机技术的代表，是 VMWare 和 OpenStack。 ②容器：将操作系统层虚拟化，是一个标准的软件单元 其特点如下： - 随处运行：容器可以将代码与配置文件和相关依赖库进行打包，从而确保在任何环境下的运行都是一致的。
- 高资源利用率：容器提供进程级的隔离，因此可以更加精细地设置 CPU 和内存的使用率，进而更好地利用服务器的计算资源。
- 快速扩展：每个容器都可作为单独的进程予以运行，并且可以共享底层操作系统的系统资源，这样一来可以加快容器的启动和停止效率。
区别与联系： - 虚拟机虽然可以隔离出很多「子电脑」，但占用空间更大，启动更慢。虚拟机软件可能还要花钱，例如 VMWare。
- 容器技术不需要虚拟出整个操作系统，只需要虚拟一个小规模的环境，类似「沙箱」。
- 运行空间，虚拟机一般要几 GB 到 几十 GB 的空间，而容器只需要 MB 级甚至 KB 级。
我们来看一下对比数据： 
虚拟机属于虚拟化技术，而 Docker 这样的容器技术，属于轻量级的虚拟化。 与虚拟机相比，容器更轻量且速度更快，因为它利用了 Linux 底层操作系统在隔离的环境中运行。 虚拟机的 Hypervisor 创建了一个非常牢固的边界，以防止应用程序突破它，而容器的边界不那么强大。 认识 Docker 
Docker 是一个开源的应用容器引擎，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，也可以实现虚拟化。容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口。 Docker 技术的三大核心概念，分别是： - 镜像 Image
- 容器 Container
- 仓库 Repository
Docker 轻量级的原因是什么?相信你也会有这样的疑惑：为什么 Docker 启动快?如何做到和宿主机共享内核? 当我们请求 Docker 运行容器时，Docker 会在计算机上设置一个资源隔离的环境。 然后将打包的应用程序和关联的文件复制到 Namespace 内的文件系统中，此时环境的配置就完成了。之后 Docker 会执行我们预先指定的命令，运行应用程序。 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。 核心概念 核心概念如下： - Build，Ship and Run(搭建、运输、运行)。
- Build once，Run anywhere(一次搭建，处处运行)。
- Docker 本身并不是容器，它是创建容器的工具，是应用容器引擎。
- Docker 三大核心概念，分别是：镜像 Image，容器 Container、仓库 Repository。
- Docker 技术使用 Linux 内核和内核功能(例如 Cgroups 和 namespaces)来分隔进程，以便各进程相互独立运行。
- 由于 Namespace 和 Cgroups 功能仅在 Linux 上可用，因此容器无法在其他操作系统上运行。那么 Docker 如何在 macOS 或 Windows 上运行?Docker 实际上使用了一个技巧，并在非 Linux 操作系统上安装 Linux 虚拟机，然后在虚拟机内运行容器。
- 镜像是一个可执行包，其包含运行应用程序所需的代码、运行时、库、环境变量和配置文件，容器是镜像的运行时实例。
更多关于 Docker 的原理，可以查看《Docker 工作原理及容器化简易指南》，这里不再赘述： http://dockone.io/article/8788 安装 Docker ①命令行安装 Homebrew 的 Cask 已经支持 Docker for Mac，因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 来进行安装，执行如下命令： brew cask install docker 更多安装方式，请查看官方文档： https://www.docker.com/get-started ②查看版本 命令如下： docker -v ③配置镜像加速 设置 Docker Engine 写入配置： {
"registry-mirrors": [
"http://hub-mirror.c.163.com/",
"https://registry.docker-cn.com"
],
"insecure-registries":[],
"experimental": false,
"debug": true
} ④安装桌面端 
桌面端操作非常简单，先去官网下载[1]。通过 Docker 桌面端，我们可以方便的操作： - clone：克隆一个项目。
- build：打包镜像。
- run：运行实例。
- share：共享镜像。
好了，准备工作就绪，下面可以大展身手了! 快速开始 安装完 Docker 之后，我们先打个实际项目的镜像，边学边用。 ①首先需要大致了解一下我们将会用到的 11 个命令 如下图： 
②新建项目 为了快捷，我们直接使用 Vue 脚手架构建项目： vue create docker-demo 尝试启动一下： yarn serve 访问地址：http://localhost:8080/。项目就绪，我们接着为项目打包： yarn build 这时候，项目目录下的 Dist 就是我们要部署的静态资源了，我们继续下一步。 需要注意：前端项目一般分两类，一类直接 Nginx 静态部署，一类需要启动 Node 服务。本节我们只考虑第一种。关于 Node 服务，后文我会详细说明。 ③新建 Dockerfile 命令如下： cd docker-demo && touch Dockerfile 此时的项目目录如下： .
├── Dockerfile
├── README.md
├── babel.config.js
├── dist
├── node_modules
├── package.json
├── public
├── src
└── yarn.lock 可以看到我们已经在 docker-demo 目录下成功创建了 Dockerfile 文件。 ④准备 Nginx 镜像 运行你的 Docker 桌面端，就会默认启动实例，我们在控制台拉取 Nginx 镜像： docker pull nginx 控制台会出现如下信息： Using default tag: latest
latest: Pulling from library/nginx
8559a31e96f4: Pull complete
8d69e59170f7: Pull complete
3f9f1ec1d262: Pull complete
d1f5ff4f210d: Pull complete
1e22bfa8652e: Pull complete
Digest: sha256:21f32f6c08406306d822a0e6e8b7dc81f53f336570e852e25fbe1e3e3d0d0133
Status: Downloaded newer image for nginx:latest
docker.io/library/nginx:latest 如果你出现这样的异常，请确认 Docker 实例是否正常运行。 Cannot connect to the Docker daemon at unix:///var/run/docker.sock. Is the docker daemon running? 镜像准备 OK，我们在根目录创建 Nginx 配置文件： touch default.conf 写入： server {
listen 80;
server_name localhost;
#charset koi8-r;
access_log /var/log/nginx/host.access.log main;
error_log /var/log/nginx/error.log error;
location / {
root /usr/share/nginx/html;
index index.html index.htm;
}
error_page 500 502 503 504 /50x.html;
location = /50x.html {
root /usr/share/nginx/html;
}
} ⑤配置镜像 打开 Dockerfile ，写入如下内容： FROM nginx
COPY dist/ /usr/share/nginx/html/
COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 我们逐行解释一下代码： - FROM nginx 指定该镜像是基于 nginx:latest 镜像而构建的。
- COPY dist/ /usr/share/nginx/html/ 命令的意思是将项目根目录下 dist 文件夹中的所有文件复制到镜像中 /usr/share/nginx/html/ 目录下。
- COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf 将 default.conf 复制到 etc/nginx/conf.d/default.conf，用本地的 default.conf 配置来替换 Nginx 镜像里的默认配置。
⑥构建镜像 Docker 通过 build 命令来构建镜像： docker build -t jartto-docker-demo . 按照惯例，我们解释一下上述代码： - -t 参数给镜像命名 jartto-docker-demo。
- . 是基于当前目录的 Dockerfile 来构建镜像。
执行成功后，将会输出： Sending build context to Docker daemon 115.4MB
Step 1/3 : FROM nginx
---> 2622e6cca7eb
Step 2/3 : COPY dist/ /usr/share/nginx/html/
---> Using cache
---> 82b31f98dce6
Step 3/3 : COPY default.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf
---> 7df6efaf9592
Successfully built 7df6efaf9592
Successfully tagged jartto-docker-demo:latest 镜像制作成功!我们来查看一下容器： docker image ls | grep jartto-docker-demo 可以看到，我们打出了一个 133MB 的项目镜像： jartto-docker-demo latest 7df6efaf9592 About a minute ago 133MB 镜像也有好坏之分，后续我们将介绍如何优化，这里可以先暂时忽略。 ⑦运行容器 命令如下： docker run -d -p 3000:80 --name docker-vue jartto-docker-demo 这里解释一下参数： - -d 设置容器在后台运行。
- -p 表示端口映射，把本机的 3000 端口映射到 container 的 80 端口(这样外网就能通过本机的 3000 端口访问了。
- --name 设置容器名 docker-vue。
- jartto-docker-demo 是我们上面构建的镜像名字。
补充一点：在控制台，我们可以通过 docker ps 查看刚运行的 Container 的 ID： docker ps -a 控制台会输出： CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
ab1375befb0b jartto-docker-demo "/docker-entrypoint.…" 8 minutes ago Up 7 minutes 0.0.0.0:3000->80/tcp docker-vue
常规操作 到这里，恭喜你已经完成了 Docker 的入门项目!
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