**本文只是对Docker的概念做了较为详细的介绍，并不涉及一些像Docker环境的安装以及Docker的一些常见操作和命令。**

- [一 先从认识容器开始](#一-先从认识容器开始)

- [1.1 什么是容器?](#11-什么是容器)

- [先来看看容器较为官方的解释](#先来看看容器较为官方的解释)

- [再来看看容器较为通俗的解释](#再来看看容器较为通俗的解释)

- [1.2 图解物理机,虚拟机与容器](#12-图解物理机虚拟机与容器)

- [二 再来谈谈 Docker 的一些概念](#二-再来谈谈-docker-的一些概念)

- [2.1 什么是 Docker?](#21-什么是-docker)

- [2.2 Docker 思想](#22-docker-思想)

- [2.3 Docker 容器的特点](#23-docker-容器的特点)

- [2.4 为什么要用 Docker ?](#24-为什么要用-docker-)

- [三 容器 VS 虚拟机](#三-容器-vs-虚拟机)

- [3.1 两者对比图](#31-两者对比图)

- [3.2 容器与虚拟机总结](#32-容器与虚拟机总结)

- [3.3 容器与虚拟机两者是可以共存的](#33-容器与虚拟机两者是可以共存的)

- [四 Docker基本概念](#四-docker基本概念)

- [4.1 镜像(Image):一个特殊的文件系统](#41-镜像image一个特殊的文件系统)

- [4.2 容器(Container):镜像运行时的实体](#42-容器container镜像运行时的实体)

- [4.3仓库(Repository):集中存放镜像文件的地方](#43仓库repository集中存放镜像文件的地方)

- [五 最后谈谈:Build Ship and Run](#五-最后谈谈build-ship-and-run)

- [六 总结](#六-总结)

**一句话概括容器：容器就是将软件打包成标准化单元，以用于开发、交付和部署。**

- **容器镜像是轻量的、可执行的独立软件包** ，包含软件运行所需的所有内容：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。

- **容器化软件适用于基于Linux和Windows的应用，在任何环境中都能够始终如一地运行。**

- **容器赋予了软件独立性**　，使其免受外在环境差异（例如，开发和预演环境的差异）的影响，从而有助于减少团队间在相同基础设施上运行不同软件时的冲突。

**如果需要通俗的描述容器的话，我觉得容器就是一个存放东西的地方，就像书包可以装各种文具、衣柜可以放各种衣服、鞋架可以放各种鞋子一样。我们现在所说的容器存放的东西可能更偏向于应用比如网站、程序甚至是系统环境。**


关于虚拟机与容器的对比在后面会详细介绍到，这里只是通过网上的图片加深大家对于物理机、虚拟机与容器这三者的理解。

**物理机**


**虚拟机：**


**容器：**


通过上面这三张抽象图，我们可以大概可以通过类比概括出： **容器虚拟化的是操作系统而不是硬件，容器之间是共享同一套操作系统资源的。虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统。因此容器的隔离级别会稍低一些。**


说实话关于Docker是什么并太好说，下面我通过四点向你说明Docker到底是个什么东西。

- **Docker 是世界领先的软件容器平台。**

- **Docker** 使用 Google 公司推出的 **Go 语言** 进行开发实现，基于 **Linux 内核** 的cgroup，namespace，以及AUFS类的**UnionFS**等技术，**对进程进行封装隔离，属于操作系统层面的虚拟化技术。** 由于隔离的进程独立于宿主和其它的隔离的进

程，因此也称其为容器。**Docke最初实现是基于 LXC.**

- **Docker 能够自动执行重复性任务，例如搭建和配置开发环境，从而解放了开发人员以便他们专注在真正重要的事情上：构建杰出的软件。**

- **用户可以方便地创建和使用容器，把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改，就像管理普通的代码一样。**


- **集装箱**

- **标准化：** ①运输方式 ② 存储方式 ③ API接口

- **隔离**

- #### 轻量

在一台机器上运行的多个 Docker 容器可以共享这台机器的操作系统内核；它们能够迅速启动，只需占用很少的计算和内存资源。镜像是通过文件系统层进行构造的，并共享一些公共文件。这样就能尽量降低磁盘用量，并能更快地下载镜像。

- #### 标准

Docker 容器基于开放式标准，能够在所有主流 Linux 版本、Microsoft Windows 以及包括 VM、裸机服务器和云在内的任何基础设施上运行。

- #### 安全

Docker 赋予应用的隔离性不仅限于彼此隔离，还独立于底层的基础设施。Docker 默认提供最强的隔离，因此应用出现问题，也只是单个容器的问题，而不会波及到整台机器。

- **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**

　　简单来说： **容器和虚拟机具有相似的资源隔离和分配优势，但功能有所不同，因为容器虚拟化的是操作系统，而不是硬件，因此容器更容易移植，效率也更高。**

　　传统虚拟机技术是虚拟出一套硬件后，在其上运行一个完整操作系统，在该系统上再运行所需应用进程；而容器内的应用进程直接运行于宿主的内核，容器内没有自己的内核，而且也没有进行硬件虚拟。因此容器要比传统虚拟机更为轻便.



- **容器是一个应用层抽象，用于将代码和依赖资源打包在一起。** **多个容器可以在同一台机器上运行，共享操作系统内核，但各自作为独立的进程在用户空间中运行** 。与虚拟机相比， **容器占用的空间较少**（容器镜像大小通常只有几十兆），**瞬间就能完成启动** 。

- **虚拟机 (VM) 是一个物理硬件层抽象，用于将一台服务器变成多台服务器。** 管理程序允许多个 VM 在一台机器上运行。每个VM都包含一整套操作系统、一个或多个应用、必要的二进制文件和库资源，因此 **占用大量空间** 。而且 VM **启动也十分缓慢** 。

　　通过Docker官网，我们知道了这么多Docker的优势，但是大家也没有必要完全否定虚拟机技术，因为两者有不同的使用场景。**虚拟机更擅长于彻底隔离整个运行环境**。例如，云服务提供商通常采用虚拟机技术隔离不同的用户。而 **Docker通常用于隔离不同的应用** ，例如前端，后端以及数据库。

就我而言，对于两者无所谓谁会取代谁，而是两者可以和谐共存。


Docker 包括三个基本概念

- **镜像（Image）**

- **容器（Container）**

- **仓库（Repository）**

理解了这三个概念，就理解了 Docker 的整个生命周期


　　**操作系统分为内核和用户空间**。对于 Linux 而言，内核启动后，会挂载 root 文件系统为其提供用户空间支持。而Docker 镜像（Image），就相当于是一个 root 文件系统。

　　**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。

　　Docker 设计时，就充分利用 **Union FS**的技术，将其设计为 **分层存储的架构** 。 镜像实际是由多层文件系统联合组成。

　　**镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。**　比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。因此，在构建镜像的时候，需要额外小心，每一层尽量只包含该层需要添加的东西，任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。

　　分层存储的特征还使得镜像的复用、定制变的更为容易。甚至可以用之前构建好的镜像作为基础层，然后进一步添加新的层，以定制自己所需的内容，构建新的镜像。

　　镜像（Image）和容器（Container）的关系，就像是面向对象程序设计中的 类 和 实例 一样，镜像是静态的定义，**容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等** 。

　　**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。前面讲过镜像使用的是分层存储，容器也是如此。**

　　**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。**

　　镜像构建完成后，可以很容易的在当前宿主上运行，但是， **如果需要在其它服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry就是这样的服务。**

　　一个 Docker Registry中可以包含多个仓库（Repository）；每个仓库可以包含多个标签（Tag）；每个标签对应一个镜像。所以说：**镜像仓库是Docker用来集中存放镜像文件的地方类似于我们之前常用的代码仓库。**

　　通常，**一个仓库会包含同一个软件不同版本的镜像**，而**标签就常用于对应该软件的各个版本** 。我们可以通过```<仓库名>:<标签>```的格式来指定具体是这个软件哪个版本的镜像。如果不给出标签，将以 latest 作为默认标签.。

**这里补充一下Docker Registry 公开服务和私有 Docker Registry的概念：**

　　**Docker Registry 公开服务** 是开放给用户使用、允许用户管理镜像的 Registry 服务。一般这类公开服务允许用户免费上传、下载公开的镜像，并可能提供收费服务供用户管理私有镜像。

　　最常使用的 Registry 公开服务是官方的 **Docker Hub** ，这也是默认的 Registry，并拥有大量的高质量的官方镜像，网址为：[https://hub.docker.com/](https://hub.docker.com/) 。在国内访问**Docker Hub** 可能会比较慢国内也有一些云服务商提供类似于 Docker Hub 的公开服务。比如 [时速云镜像库](https://hub.tenxcloud.com/)、[网易云镜像服务](https://www.163yun.com/product/repo)、[DaoCloud 镜像市场](https://www.daocloud.io/)、[阿里云镜像库](https://www.aliyun.com/product/containerservice?utm_content=se_1292836)等。

　　除了使用公开服务外，用户还可以在 **本地搭建私有 Docker Registry** 。Docker 官方提供了 Docker Registry 镜像，可以直接使用做为私有 Registry 服务。开源的 Docker Registry 镜像只提供了 Docker Registry API 的服务端实现，足以支持 docker 命令，不影响使用。但不包含图形界面，以及镜像维护、用户管理、访问控制等高级功能。

如果你搜索Docker官网，会发现如下的字样：**“Docker - Build, Ship, and Run Any App, Anywhere”**。那么Build, Ship, and Run到底是在干什么呢？


- **Build（构建镜像）** ： 镜像就像是集装箱包括文件以及运行环境等等资源。

- **Ship（运输镜像）** ：主机和仓库间运输，这里的仓库就像是超级码头一样。

- **Run （运行镜像）** ：运行的镜像就是一个容器，容器就是运行程序的地方。

**Docker 运行过程也就是去仓库把镜像拉到本地，然后用一条命令把镜像运行起来变成容器。所以，我们也常常将Docker称为码头工人或码头装卸工，这和Docker的中文翻译搬运工人如出一辙。**

本文主要把Docker中的一些常见概念做了详细的阐述，但是并不涉及Docker的安装、镜像的使用、容器的操作等内容。这部分东西，希望读者自己可以通过阅读书籍与官方文档的形式掌握。如果觉得官方文档阅读起来很费力的话，这里推荐一本书籍《Docker技术入门与实战第二版》。