Docker 入门基础
Docker是什么?
Docker是一种开源的容器化平台,用于构建、部署和运行应用程序。它通过使用容器来实现应用程序的隔离和轻量级部署,使得应用程序可以在任何环境中以一致的方式运行。Docker容器包含应用程序及其所有的依赖项,如库、运行时环境、系统工具等。它们与宿主操作系统解耦,因此可以在不同的操作系统上运行,提供了更高的可移植性和灵活性。
Docker的核心概念
以下是Docker的一些核心概念:
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镜像(Image):镜像是Docker的基本构建块,它是一个只读的模板,包含了运行应用程序所需的所有文件系统、库和依赖项。镜像可以通过构建(使用Dockerfile定义构建步骤)或从Docker Hub等注册表获取。每个镜像都有一个唯一的标识符,称为镜像ID。
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容器(Container):容器是从镜像创建的运行实例。容器是可运行、可启动、可停止、可删除的,它将镜像加载到内存中,并在其上运行应用程序。每个容器都是相互隔离的,拥有自己的文件系统、网络和进程空间。容器可以轻松地复制、移动和共享。
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Docker注册表(Registry):Docker注册表是存储和分发镜像的地方。Docker Hub是官方的公共注册表,你可以从中获取各种官方和社区创建的镜像。此外,你也可以搭建私有的Docker注册表,用于存储和分享自己的镜像。
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Dockerfile:Dockerfile是一种文本文件,用于定义构建Docker镜像的步骤和配置。通过编写Dockerfile,你可以指定基础镜像、添加文件、运行命令、暴露端口等操作,以定义镜像的构建过程。
Docker的优势和用途
Docker的优势和用途如下:
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轻量性和可移植性:Docker容器相对于传统虚拟机更加轻量级,启动快速,资源占用少,使得应用程序在不同的环境中更易于部署和迁移。
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隔离性和安全性:容器提供了进程和文件系统级别的隔离,不同容器之间相互隔离,从而确保应用程序之间的互不干扰和安全性。
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可扩展性和弹性:使用Docker可以方便地进行应用程序的水平扩展,根据需要创建多个容器实例,以应对高负载情况。同时,容器的快速启动和停止使得应对变化的需求更加灵活。
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开发环境一致性:Docker可以帮助开发人员在不同的开发环境中保持一致性,从而避免了"在我这里能运行,为什么在你那里不能运行"的问题。
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持续集成和部署:Docker与CI/CD(持续集成/持续部署)工具集成良好,可以实现自动化构建、测试和部署应用程序。
Docker容器与虚拟机的区别
Docker 容器与虚拟机很相似,但它们之间又有着很大的区别:
虚拟机是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。创建虚拟机时,会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,每个虚拟机都有独立的硬盘和操作系统,可以像使用实体机一样对虚拟机进行操作。
虚拟机会消耗大量系统资源和开销,尤其是当多个虚拟机在同一物理服务器上运行时,每个虚拟机都有自己的子操作系统,大量精力以及资源被用于虚拟化的部署和运行上。
容器类似于虚拟机,只是容器不是完整的操作系统,容器通常只包含必要的操作系统包和应用程序,这就是它们轻量级的原因。
传统的虚拟机是在宿主机之上,又添加了一个新的操作系统,这就导致了虚拟机的臃肿,不适合迁移。而 Docker 是直接寄存在宿主机上,完全就会避免大部分虚拟机带来的困扰。
Docker 能做什么?
在开发中使用了 Docker 能为我们带来哪些便利呢?
Docker 使用前后对比
使用Docker之前 | 使用Docker之后 | |
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部署方式 | 手动安装和配置应用程序及其依赖项 | 使用容器镜像轻松部署应用程序,无需手动配置和管理 |
环境隔离 | 应用程序之间共享操作系统,可能导致版本冲突和依赖问题 | 每个应用程序使用独立的容器,实现高度的隔离和环境一致性 |
移植性 | 在不同环境中部署应用程序可能面临环境配置和依赖项问题 | 将应用程序及其所有依赖项打包成容器镜像,在任何Docker支持的环境中轻松部署 |
快速启动 | 应用程序启动和停止时间较长 | 容器可以在几秒钟内快速启动和停止 |
扩展性 | 手动扩展需要配置和管理多个物理或虚拟机实例 | 通过创建和启动多个容器实例,实现应用程序的水平扩展 |
环境一致性 | 开发、测试和生产环境之间存在差异 | 使用相同的容器镜像,在不同环境中保持一致的运行结果 |
开发效率 | 需要手动安装和配置各种开发工具和依赖项 | 使用预先构建的容器镜像,提供了开箱即用的开发环境,加快开发效率 |
迁移和备份 | 迁移和备份应用程序可能复杂且耗时 | 通过导出和导入容器镜像,实现应用程序的快速迁移和备份 |
资源利用率 | 物理或虚拟机实例可能资源利用率不高,每个实例都需要独立的操作系统 | 容器共享宿主机操作系统,资源利用率更高 |
在没有使用 Docker 时,我们开发完毕一个项目,需要打成 war 包或 jar 包。然后,在服务器上进行各种环境的安装、配置以及应用程序维护,比如:JDK、Tomcat、数据库等。
而且,上述的配置在开发环境、测试服务器、生产服务器(通常会有很多个),都需要进行一遍同样的操作,工作量相当繁重。在使用了 Docker 之后,我们可以自己创建一个空的镜像从头构建,也可以使用公共仓库中已经构建好的镜像,直接使用。当需要在不同环境中进行部署时,直接使用构建好的镜像即可,一次构建,多环境多次使用,方便快捷。
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