單體應(yīng)用拆分成微服務(wù)后，能夠?qū)崿F(xiàn)快速開發(fā)迭代，但因?yàn)樾》?wù)太多，導(dǎo)致測試和部署的成本提高。

單體應(yīng)用中，將Spring Boot工程打包成一個(gè)war包，然后部署在Linux服務(wù)器的Tomcat中就可以了。

拆分成微服務(wù)后，修改一個(gè)需求，可能會(huì)涉及多個(gè)微服務(wù)，這個(gè)時(shí)候，被修改過的代碼都需要重新測試、打包、部署、上線發(fā)布。無形之中，給現(xiàn)場運(yùn)維人員增加了成倍的工作壓力。

微服務(wù)通常會(huì)在共有云上創(chuàng)建ECS進(jìn)行擴(kuò)容，ECS通常只包含了基本的操作系統(tǒng)環(huán)境，沒有包含運(yùn)行java的環(huán)境jdk，就需要在ECS上安裝jdk，而且每個(gè)服務(wù)依賴的jdk版本可能也不會(huì)相同，一般情況下，都會(huì)采用jdk8，但有些喜愛前言技術(shù)的項(xiàng)目經(jīng)理，可能要試一下jdk21，畢竟也是一個(gè)長期穩(wěn)定的大版本。

而容器技術(shù)可以解決上面的兩個(gè)問題（代碼部署難、缺環(huán)境）。

時(shí)下容器技術(shù)最火的當(dāng)屬Docker，很多小伙伴也用了多年，只知道它是容器技術(shù)，可以將程序和依賴打到Docker里，然后發(fā)布在Linux服務(wù)器中，就完成了程序的部署，一次構(gòu)建、到處運(yùn)行，很牛逼，至于其它的，就不知道了，也不想知道~

一、神之容器 Docker

Docker是一個(gè)開源的應(yīng)用容器引擎，讓開發(fā)者可以打包他們的應(yīng)用以及依賴包到一個(gè)可移植的鏡像中，然后發(fā)布到任何流行的Linux或Windows操作系統(tǒng)的機(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屬于Linux容器的一種封裝，提供簡單易用的容器使用接口。它是目前最流行的Linux容器解決方案。

一個(gè)完整的Docker由以下七個(gè)部分組成：

• Docker Client 客戶端。
• Docker Daemon 守護(hù)進(jìn)程，提供Docker Server，用于接收Docker Client的請求，Docker Server 通過路由Router與分發(fā)調(diào)度，找到相應(yīng)的 Handler 來執(zhí)行請求。
• Docker Image 鏡像，包含Distribution（分發(fā)）、Layer（層）、Image（鏡像）、Registry（注冊中心）、Reference（引用）。
• Docker Driver 驅(qū)動(dòng)，Docker架構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)模塊，它主要通過與Docker守護(hù)進(jìn)程進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)對Docker容器執(zhí)行環(huán)境的定制和管理。
• Docker Graph 內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，Docker Graph是Docker中的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于記錄和跟蹤Docker鏡像和容器之間的關(guān)系；
• Libcontainer 函數(shù)庫，Libcontainer是Docker的底層容器管理庫，它提供了一組接口和函數(shù)，用于創(chuàng)建和管理容器。Libcontainer直接與內(nèi)核交互，負(fù)責(zé)容器的命名空間、cgroup、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等底層操作。
• Docker Container 容器，Docker Container是Docker中的容器實(shí)例，它是通過Driver和Libcontainer共同協(xié)作創(chuàng)建出來的。Driver提供了容器的運(yùn)行環(huán)境定制，而Libcontainer則負(fù)責(zé)容器的具體創(chuàng)建和管理操作。

二、Docker架構(gòu)圖

• 用戶使用 Docker Client（客戶端） 與 Docker Daemon 建立通信，并發(fā)送請求給后者，客戶端和守護(hù)程序之間通過REST API進(jìn)行通信，可以使用UNIX套接字或網(wǎng)絡(luò)接口；
• Docker Daemon（后臺守護(hù)進(jìn)程）提供Docker Server，用于接收Docker Client的請求，Docker Server 通過路由Router與分發(fā)調(diào)度，找到相應(yīng)的 Handler 來執(zhí)行請求，Docker Daemon提供Docker Engine，Engine是Docker 架構(gòu)中的運(yùn)行引擎，在Docker Engine中，一個(gè)Job可以被認(rèn)為是內(nèi)部最基本的工作執(zhí)行單元。Docker可以做的每一項(xiàng)工作，都可以抽象為一個(gè)Job。例如，在容器內(nèi)部運(yùn)行一個(gè)進(jìn)程，這是一個(gè)Job；創(chuàng)建一個(gè)新的容器，這也是一個(gè)Job。
• Docker Image 鏡像，包含Distribution（分發(fā)）、Layer（層）、Image（鏡像）、Registry（注冊中心）、Reference（引用）。
• Docker Driver 驅(qū)動(dòng)，Docker架構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)模塊，它主要通過與Docker守護(hù)進(jìn)程進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)對Docker容器執(zhí)行環(huán)境的定制和管理；
• 當(dāng)需要容器鏡像時(shí)，則從 Registry（注冊中心） 中下載鏡像，并通過鏡像管理驅(qū)動(dòng) Graphdriver 將下載鏡像以 Graph 的形式存儲；
• Docker Graph 內(nèi)部數(shù)據(jù)庫，Docker Graph是Docker中的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于記錄和跟蹤Docker鏡像和容器之間的關(guān)系；
• 一個(gè) Repository 表示某類鏡像的倉庫，同一個(gè) Repository 內(nèi)的鏡像用 Tag 來區(qū)分，一個(gè) Registry 包含多個(gè)Repository，一個(gè) Repository 包含同類型的多個(gè) Image，并存儲著每一個(gè)容器鏡像的具體信息；GraphDB是一個(gè)基于SQLite的小型圖數(shù)據(jù)庫，記錄容器鏡像之間的關(guān)系；
• rootfs是Docker容器的根文件系統(tǒng)，它位于bootfs之上，表現(xiàn)為Docker容器的根目錄，包含基本的文件和目錄。在Docker中，rootfs由內(nèi)核掛載為“只讀”模式，而后通過“聯(lián)合掛載”技術(shù)額外掛載一個(gè)“可寫”層；
• 通過 Networkdriver 完成Docker容器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的配置，其中包括Docker啟動(dòng)時(shí)為Docker環(huán)境創(chuàng)建網(wǎng)橋等功能；
• Docker Execdriver是Docker容器的執(zhí)行驅(qū)動(dòng)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建容器運(yùn)行命名空間，負(fù)責(zé)容器資源使用的統(tǒng)計(jì)與限制，負(fù)責(zé)容器內(nèi)部進(jìn)程的真正運(yùn)行等；
• Libcontainer是Docker的底層容器管理庫，它提供了一組接口和函數(shù)，用于創(chuàng)建和管理容器。Libcontainer直接與內(nèi)核交互，負(fù)責(zé)容器的命名空間、cgroup、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等底層操作；
• Docker Container是Docker中的容器實(shí)例，它是通過Driver和Libcontainer共同協(xié)作創(chuàng)建出來的。Driver提供了容器的運(yùn)行環(huán)境定制，而Libcontainer則負(fù)責(zé)容器的具體創(chuàng)建和管理操作。Docker Container是Docker架構(gòu)中服務(wù)交付的最終體現(xiàn)形式。實(shí)現(xiàn)“一次構(gòu)建，到處運(yùn)行”的目標(biāo)，大大提高了應(yīng)用程序的部署效率和可移植性。

1、Docker Client 客戶端

Docker Client是Docker的客戶端工具，也被稱為Docker命令行界面(CLI)。它是用戶與Docker平臺進(jìn)行交互的主要方式。

Docker Client 的主要作用如下：

• 用戶交互界面：Docker Client提供了用戶友好的命令行交互界面，用戶可以通過輸入命令來執(zhí)行各種Docker操作，例如創(chuàng)建容器、啟動(dòng)容器、停止容器、構(gòu)建鏡像等。
• 容器管理：通過Docker Client，用戶可以方便地管理Docker容器。可以創(chuàng)建新的容器、啟動(dòng)、停止、重啟容器，并且還可以查看容器的日志、狀態(tài)等信息。
• 鏡像管理：Docker Client也允許用戶管理Docker鏡像。用戶可以搜索、下載、構(gòu)建、刪除鏡像等操作，以滿足應(yīng)用程序部署的需求。
• 資源配置：用戶可以通過Docker Client配置容器的運(yùn)行資源，例如CPU、內(nèi)存等。這樣可以確保容器在運(yùn)行時(shí)具有合適的資源配置。
• 網(wǎng)絡(luò)通信：Docker Client可以與Docker Daemon進(jìn)行通信，發(fā)送請求并接收響應(yīng)。它使用REST API或其他通信協(xié)議與Docker Daemon進(jìn)行交互，從而實(shí)現(xiàn)對Docker容器的遠(yuǎn)程管理。

Docker Client是用戶與Docker平臺進(jìn)行交互的重要工具。它提供了命令行界面，讓用戶能夠方便地管理Docker容器和鏡像，并進(jìn)行資源配置和網(wǎng)絡(luò)通信等操作。

2、Docker Daemon 守護(hù)進(jìn)程

Docker Daemon是Docker的守護(hù)進(jìn)程，它是Docker平臺的后臺服務(wù)組件，充當(dāng)服務(wù)器角色。

Docker Daemon 的主要作用如下：

• 容器管理：Docker Daemon負(fù)責(zé)創(chuàng)建、啟動(dòng)、停止、刪除和管理Docker容器。它接收來自Docker客戶端的請求，并根據(jù)請求執(zhí)行相應(yīng)的容器管理操作。
• 鏡像管理：Docker Daemon也管理Docker鏡像。它可以下載、上傳、構(gòu)建和刪除鏡像，并管理鏡像的版本控制和安全性。
• 網(wǎng)絡(luò)資源管理：Docker Daemon負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理Docker容器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。它配置和管理容器的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，確保容器之間的通信和互相訪問。
• 數(shù)據(jù)卷管理：Docker Daemon還管理容器的數(shù)據(jù)卷，用于持久化存儲容器中的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的可靠性和持久性。

Docker Daemon是Docker平臺的核心組件，提供容器、鏡像、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)卷的管理功能。它扮演著守護(hù)進(jìn)程的角色，確保Docker平臺的正常運(yùn)行和管理。

3、鏡像（Image）

在Docker鏡像中，Distribution、Layer、Image、Registry和Reference各自扮演了重要角色。

• Distribution（分發(fā)）：通常涉及到Docker鏡像的分發(fā)和運(yùn)輸。Docker鏡像可以通過不同的方式進(jìn)行分發(fā)，例如直接從Registry下載，或者通過特定的工具導(dǎo)入和導(dǎo)出；
• Layer（層）：Docker鏡像由多個(gè)layer層組成，每層都是一個(gè)只讀的文件系統(tǒng)。這種分層設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)共享和復(fù)用，提高效率。當(dāng)鏡像中的文件發(fā)生變化時(shí)，Docker只會(huì)下載發(fā)生變化的層，而不是整體鏡像，節(jié)省了時(shí)間和寬帶；
• Image（鏡像）：鏡像是Docker的核心，它是運(yùn)行容器的基礎(chǔ)。鏡像包含了運(yùn)行應(yīng)用程序的所有文件和依賴，是一個(gè)只讀模板，可以通過鏡像創(chuàng)建新的容器實(shí)例；
• Registry（注冊中心）：Registry是存儲和管理Docker鏡像的服務(wù)器。它是用戶上傳、下載、管理Docker鏡像的地方。例如Dokcer Hub就是一個(gè)公共的Registry；
• Reference（引用）：引用指的是Docker鏡像的一種標(biāo)識，通過引用，用戶可以指定需要操作的特定鏡像；

4、Docker Driver 驅(qū)動(dòng)模塊

Docker Driver是Docker的驅(qū)動(dòng)模塊，主要負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)Docker容器的運(yùn)行。它通過與操作系統(tǒng)的交互，實(shí)現(xiàn)對Docker容器的創(chuàng)建、啟動(dòng)、運(yùn)行和管理等操作。

Docker Driver 的主要作用如下：

• 容器創(chuàng)建與啟動(dòng)：Driver負(fù)責(zé)根據(jù)用戶的指令創(chuàng)建新的容器實(shí)例，并啟動(dòng)它們。它會(huì)與底層操作系統(tǒng)交互，設(shè)置好容器運(yùn)行所需的各種環(huán)境和資源。
• 容器運(yùn)行環(huán)境定制：Driver可以根據(jù)用戶的需求定制容器的運(yùn)行環(huán)境。這包括網(wǎng)絡(luò)配置、存儲掛載、進(jìn)程管理等，確保容器在特定的環(huán)境中按照預(yù)期運(yùn)行。
• 容器狀態(tài)管理：Driver維護(hù)著容器的狀態(tài)信息，包括容器的運(yùn)行狀態(tài)、資源使用情況等。它可以提供容器狀態(tài)的查詢和監(jiān)控功能，讓用戶了解容器的實(shí)時(shí)狀態(tài)。
• 容器資源管理：Driver還負(fù)責(zé)管理容器的資源，如CPU、內(nèi)存、磁盤空間等。它可以對容器使用的資源進(jìn)行限制和控制，確保容器不會(huì)超出預(yù)設(shè)的資源限制。

Docker Driver是Docker中非常重要的組件，它通過與操作系統(tǒng)的交互，實(shí)現(xiàn)了Docker容器的創(chuàng)建、運(yùn)行和管理等功能，為Docker平臺的正常運(yùn)行提供了底層支持。

5、Docker Graph內(nèi)部數(shù)據(jù)庫

Docker Graph是Docker中的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于記錄和跟蹤Docker鏡像和容器之間的關(guān)系。

Docker Graph 的主要作用如下：

• 關(guān)系追蹤：Docker Graph能夠記錄容器和鏡像之間的關(guān)系，包括哪個(gè)鏡像被用來創(chuàng)建哪個(gè)容器，容器之間是否存在依賴關(guān)系等。這種關(guān)系追蹤使得用戶能夠更好地理解和管理容器與鏡像之間的關(guān)聯(lián)。
• 資源管理：通過Docker Graph，用戶可以更方便地進(jìn)行資源管理，例如查找和刪除不再需要的鏡像和容器。它提供了一種全局視圖，幫助用戶了解整個(gè)Docker環(huán)境中的資源利用情況。
• 性能優(yōu)化：Docker Graph可以提供一些性能方面的優(yōu)化。通過分析和理解Graph中的關(guān)系，Docker可以智能地選擇最合適的鏡像層和緩存策略，從而提高鏡像構(gòu)建和容器啟動(dòng)的速度。

Docker Graph在Docker的較新版本中可能已經(jīng)被替代或集成到其他組件中，因此具體實(shí)現(xiàn)和用法可能會(huì)因版本而異。

6、Docker Libcontainer函數(shù)庫

Docker Libcontainer函數(shù)庫中包含：

• namespaces：namespaces技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)Docker容器之間的隔離。通過namespaces，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、通信、文件、權(quán)限等對象的隔離，確保容器在獨(dú)立的環(huán)境中運(yùn)行，并且相互之間不會(huì)產(chǎn)生干擾。這種隔離機(jī)制有助于提高容器的安全性和穩(wěn)定性。
• Cgroups：Cgroups（Control Groups）用于對Docker容器所占用的系統(tǒng)資源進(jìn)行限制和管理。它可以控制容器的CPU、內(nèi)存、磁盤I/O等資源的使用量，確保容器不會(huì)消耗過多的資源，從而防止系統(tǒng)過載或資源耗盡。
• netlink：netlink是Linux內(nèi)核提供的一種用于內(nèi)核與用戶空間進(jìn)程之間通信的機(jī)制。在Docker Libcontainer中，netlink主要用于完成Docker容器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境配置和創(chuàng)建。它使得容器能夠與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信和功能。
• capabilities：capabilities機(jī)制用于在Docker容器內(nèi)部對進(jìn)程的權(quán)限進(jìn)行更精細(xì)的控制。它將超級用戶root的權(quán)限分割成各種不同的capabilities權(quán)限，允許根據(jù)需求將特定的權(quán)限授予容器內(nèi)的進(jìn)程。這種權(quán)限管理方式增強(qiáng)了容器的安全性，防止?jié)撛诘陌踩┒春凸簟?/li>

這些組件和技術(shù)在Libcontainer中協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)了Docker容器的隔離、資源管理、網(wǎng)絡(luò)通信和權(quán)限控制等功能，為Docker平臺的穩(wěn)定性和安全性提供了重要支持。

7、Docker Container 容器實(shí)例

Docker Container是Docker中的容器實(shí)例，它是通過Driver和Libcontainer共同協(xié)作創(chuàng)建出來的。Driver提供了容器的運(yùn)行環(huán)境定制，而Libcontainer則負(fù)責(zé)容器的具體創(chuàng)建和管理操作。Docker Container是Docker架構(gòu)中服務(wù)交付的最終體現(xiàn)形式。實(shí)現(xiàn)“一次構(gòu)建，到處運(yùn)行”的目標(biāo)，大大提高了應(yīng)用程序的部署效率和可移植性。

Docker Container 的主要作用如下：

• 應(yīng)用程序的隔離運(yùn)行：Docker Container提供了輕量級、獨(dú)立的運(yùn)行環(huán)境，使得應(yīng)用程序可以在隔離的容器中運(yùn)行，避免不同應(yīng)用之間的干擾和沖突；
• 環(huán)境一致性：因?yàn)镈ocker Container包含了應(yīng)用程序及其依賴項(xiàng)，所以可以確保在任何環(huán)境中都能以相同的方式運(yùn)行，提高了應(yīng)用的可移植性和穩(wěn)定性；
• 資源控制和隔離：Docker Container允許對每個(gè)容器進(jìn)行資源限制，例如CPU、內(nèi)存等。這樣可以防止某個(gè)容器消耗過多資源，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；
• 快速部署和擴(kuò)展：Docker Container的輕量級特性使得它可以快速啟動(dòng)和停止，非常適合于云計(jì)算和微服務(wù)架構(gòu)中的快速部署和橫向擴(kuò)展；
• 版本控制和回滾：通過標(biāo)記和版本控制，可以輕松管理和回滾容器的版本，提高了應(yīng)用程序的版本管理和部署的靈活性；
• 安全性增強(qiáng)：Docker Container提供了隔離的運(yùn)行環(huán)境，可以減少系統(tǒng)漏洞和攻擊面，提高應(yīng)用程序的安全性。

Docker Container是Docker技術(shù)的核心組件之一，它提供了輕量級、隔離的運(yùn)行環(huán)境，用于部署、運(yùn)行和管理應(yīng)用程序。它的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)應(yīng)用部署和運(yùn)維的方式，提高了開發(fā)、測試、運(yùn)維的效率和質(zhì)量。

三、Docker安裝

1、卸載Docker

sudo yum remove docker \
                  docker-client \
                  docker-client-latest \
                  docker-common \
                  docker-latest \
                  docker-latest-logrotate \
                  docker-logrotate \
                  docker-engine

2、需要的安裝包

yum install -y yum-utils

3、設(shè)置鏡像倉庫

yum-config-manager \
    --add-repo \
    https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo

用國內(nèi)的。

yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

更新軟件包索引。

yum mackecache fast

4、安裝Docker相關(guān)

ce社區(qū)版，ee企業(yè)版，推薦安裝企業(yè)版。

yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io。

5、啟動(dòng)Docker

systemctl start docker

6、使用docker version查看版本

7、啟動(dòng)hello world鏡像

docker run hello-world

8、卸載

yum remove docker-ce docker-ce-cli containerd.io
rm -rf /var/lib/docker
rm -rf /var/lib/containerd

四、run的流程和docker原理

1、run的流程

2、與傳統(tǒng)虛擬化方式對比

這就是Docker為何比虛擬化更快的原因，Docker有著比虛擬機(jī)更少的抽象層，docker利用的是宿主機(jī)的內(nèi)核，VM需要的是Guest OS。

五、Docker鏡像常用命令

1、基本命令

docker version
docker info
docker 命令 --help #萬能命令

docker images。

解釋：

• REPOSITORY：鏡像的倉庫源。
• TAG：鏡像的標(biāo)簽。
• IMAGE ID：鏡像的ID。
• CREATE：鏡像的創(chuàng)建時(shí)間。
• SIZE：鏡像的大小。

可選項(xiàng)

• -a：列出全部的鏡像。
• -q：只顯示鏡像的ID。

2、搜索鏡像

docker search。

可選項(xiàng)

--filter-STATUS-3000 #搜索大于3000的。

3、下載鏡像

指定版本下載。

docker pull 鏡像名[:tag]。

4、刪除鏡像

docker rmi -f 鏡像id。

六、docker容器常用命令

1、下載容器

docker pull centos。

2、docker run [可選參數(shù)] image

參數(shù)說明：

• --name：容器名稱。
• -d：后臺方式運(yùn)行。
• -it：使用交互方式運(yùn)行，進(jìn)入容器查看內(nèi)容（例如：docker run -it centos /bin/bash）。
• -p ：指定容器的端口號 -p 8080:8080（主機(jī)端口：容器端口）。

3、列出所有的運(yùn)行的容器

docker ps [參數(shù)]。

• -a：列出當(dāng)前正在運(yùn)行的容器。
• -n ：顯示最近創(chuàng)建的容器。
• -q ：只顯示容器的編號。

例如：docker ps -aq，顯示當(dāng)前正在運(yùn)行的容器的編號。

4、刪除容器

• docker rm 容器id ：不能刪除正在運(yùn)行的容器。
• docker rm -f $(docker ps -a) ：刪除所有的容器。
• docker ps -a -q|xargs docker rm ：刪除所有的容器。

5、啟動(dòng)和停止容器

• docker start 容器id。
• docker restart 容器id。
• docker stop 容器id。
• docker kill 容器id，強(qiáng)制停止。

6、進(jìn)入當(dāng)前正在運(yùn)行的容器

1. 方式一：docker exec -it 容器id /bin/bash，進(jìn)入容器后開啟一個(gè)新的終端（常用）。
2. 方式二：docker attach 容器id，進(jìn)入容器當(dāng)前正在執(zhí)行的終端。

7、從容器內(nèi)拷貝文件到主機(jī)

docker cp 容器id:容器內(nèi)路徑 主機(jī)路徑。

例如：docker cp 容器id:/home/test.java /home。

8、其它常用命令

后臺啟動(dòng)容器 -d。

查看日志命令。

docker logs --help。

顯示指定行數(shù)的日志：

docker logs -tf --tail 10 容器id。

-f：內(nèi)容，，，-t：時(shí)間。

例如：循環(huán)執(zhí)行。

docker run -d centos /bin/sh -c "while;do echo hello world;sleep 1;done"。

顯示容器中的進(jìn)行信息。

查看docker內(nèi)部的進(jìn)程信息：docker top 容器id。

查看容器的元數(shù)據(jù)。

docker inspect --help。

顯示容器的所有信息：

docker inspect 容器id。

七、docker常用命令小結(jié)