Docker 是 2014 年最為火爆的技術(shù)之一，幾乎所有的程序員都聽說過它。Docker 是一種“輕量級”容器技術(shù)，它幾乎動搖了傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的地位，現(xiàn)在國內(nèi)外已經(jīng)有越來越多的公司開始逐步使用 Docker 來替換現(xiàn)有的虛擬化平臺了。作為一名 Java 程序員，我們是時(shí)候一起把 Docker 學(xué)起來了！
本文會對虛擬化技術(shù)與 Docker 容器技術(shù)做一個(gè)對比，然后引出一些 Docker 的名詞術(shù)語，比如：容器、鏡像等，隨后將使用 Docker 搭建一個(gè) Java Web 運(yùn)行環(huán)境，最后將對本文做一個(gè)總結(jié)。
我們先來回顧一下傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的體系架構(gòu)：
可見，我們在宿主機(jī)的操作系統(tǒng)上，可安裝了多個(gè)虛擬機(jī)，而在每個(gè)虛擬機(jī)中，通過虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)虛擬操作系統(tǒng)，隨后，就可以在該虛擬操作系統(tǒng)上，安裝自己所需的應(yīng)用程序了。這一切看似非常簡單，但其中的技術(shù)細(xì)節(jié)是相當(dāng)高深莫測的，大神級人物都不一定說得清楚。
凡是使用過虛擬機(jī)的同學(xué)，應(yīng)該都知道，啟動虛擬機(jī)就像啟動一臺計(jì)算機(jī)，初始化過程是相當(dāng)慢的，我們需要等很久，才能看到登錄界面。一旦虛擬機(jī)啟動以后，就可以與宿主機(jī)建立網(wǎng)絡(luò)連接，確保虛擬機(jī)與宿主機(jī)之間是互聯(lián)互通的。不同的虛擬機(jī)之間卻是相互隔離的，也就是說，彼此并不知道對方的存在，但每個(gè)虛擬機(jī)占用的都是宿主機(jī)的硬件與網(wǎng)絡(luò)資源。
我們再來對比一下 Docker 技術(shù)的體系架構(gòu)吧：
可見，在宿主機(jī)的操作系統(tǒng)上，有一個(gè) Docker 服務(wù)在運(yùn)行（或者稱為“Docker 引擎”），在此服務(wù)上，我們可開啟多個(gè) Docker 容器，而每個(gè) Docker 容器中可運(yùn)行自己所需的應(yīng)用程序，Docker 容器之間也是相互隔離的，同樣地，都是占用的宿主機(jī)的硬件與網(wǎng)絡(luò)資源。
Docker 容器相對于虛擬機(jī)而言，除了在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上完全不一樣以外，啟動速度較虛擬機(jī)而言有本質(zhì)的飛躍，啟動一個(gè)容器只在眨眼瞬間。不管是虛擬機(jī)還是 Docker 容器，它們都是為了隔離應(yīng)用程序的運(yùn)行環(huán)境，節(jié)省我們的硬件資源，為我們開發(fā)人員提供福利。
我們再來看看 Docker 的 Logo 吧：
很明顯，這是一只鯨魚，它托著許多集裝箱。我們可以把宿主機(jī)可當(dāng)做這只鯨魚，把相互隔離的容器可看成集裝箱，每個(gè)集裝箱中都包含自己的應(yīng)用程序。這 Logo 簡直的太形象了！
需要強(qiáng)調(diào)的是，筆者并非否定虛擬化技術(shù)，而是想通過本文讓更多的讀者了解如何使用 Docker 技術(shù)，讓大家知道除了虛擬化技術(shù)以外，還有另一種替代技術(shù)，也能讓應(yīng)用程序隔離起來。
下面，我們將結(jié)合一個(gè) Java Web 應(yīng)用的部署過程，來描述如何“烹飪”Docker 這份美味佳肴。您準(zhǔn)備好了嗎？我們現(xiàn)在就開始！
首先，您要準(zhǔn)備一個(gè) CentOS 的操作系統(tǒng)，虛擬機(jī)也行?？傊?，可以通過 Linux 客戶端工具訪問到 CentOS 操作系統(tǒng)就行。
需要說明的是，Ubuntu 或其它 Linux 操作系統(tǒng)也能玩 Docker，只不過本文選擇了以 CentOS 為例，僅此而已。
CentOS 具體要求如下：
通過以下命令查看您的 CentOS 內(nèi)核：
uname -r
如果執(zhí)行以上命令后，輸出的內(nèi)核版本號低于 3.8，請參考下面的方法來來升級您的 Linux 內(nèi)核。
對于 CentOS 6.5 而言，內(nèi)核版本默認(rèn)是 2.6。首先，可通過以下命令安裝最新內(nèi)核：
rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.orgrpm -ivh http://www.elrepo.org/elrepo-release-6-5.el6.elrepo.noarch.rpmyum -y --enablerepo=elrepo-kernel install kernel-lt
隨后，編輯以下配置文件：
vi /etc/grub.conf
將default=1修改為default=0。
最后，通過reboot命令重啟操作系統(tǒng)。
重啟后如果不出意外的話，再次查看內(nèi)核，您的 CentOS 內(nèi)核將會顯示為 3.10。
如果到這里，您和我們所期望的結(jié)果是一致的。恭喜您！下面我們就一起來安裝 Docker 了。
只需通過以下命令即可安裝 Docker 軟件：
rpm -Uvh http://download.fedoraproject.org/pub/epel/6/i386/epel-release-6-8.noarch.rpmyum -y install docker-io
可使用以下命令，查看 Docker 是否安裝成功：
docker version
若輸出了 Docker 的版本號，則說明安裝成功了，可通過以下命令啟動 Docker 服務(wù)：
service docker start
一旦 Docker 服務(wù)啟動完畢，我們下面就可以開始使用 Docker 了。
就像曾經(jīng)安裝軟件一樣，我們首先需要有一張刻錄了該軟件的光盤，如果您使用的是虛擬光驅(qū)，那么就需要運(yùn)行一種名為“鏡像”的文件，通過它來安裝軟件。在 Docker 的世界里，也有一個(gè)名為“鏡像”的東西，已經(jīng)安裝我們所需的操作系統(tǒng)，我們一般成為“Docker 鏡像”，本文簡稱“鏡像”。
那么問題來了，我們從哪里下載鏡像呢？
Docker 官網(wǎng) 確實(shí)已經(jīng)提供了所有的鏡像下載地址，可惜在國內(nèi)卻是無法訪問的。幸好國內(nèi)好心人提供了一個(gè) Docker 中文網(wǎng)，在該網(wǎng)站上可以下載我們所需的 Docker 鏡像。
我們不妨還是以 CentOS 為例，通過以下步驟，下載一個(gè) CentOS 的鏡像。
首先，訪問 Docker 中文網(wǎng)，在首頁中搜索名為“centos”的鏡像，在搜索的結(jié)果中，有一個(gè)“官方鏡像”，它就是我們所需的。
然后，進(jìn)入 CentOS 官方鏡像頁面，在“Pull this repository”輸入框中，有一段命令，把它復(fù)制下來，在自己的命令行上運(yùn)行該命令，隨后將立即下載該鏡像。
最后，使用以下命令查看本地所有的鏡像：
docker images
當(dāng)下載完成后，您應(yīng)該會看到：
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZEdocker.cn/docker/centos centos6 25c5298b1a36 7 weeks ago 215.8 MB
如果看到以上輸出，說明您可以使用“docker.cn/docker/centos”這個(gè)鏡像了，或?qū)⑵浞Q為倉庫（Repository），該鏡像有一個(gè)名為“centos6”的標(biāo)簽（Tag），此外還有一個(gè)名為“25c5298b1a36 ”的鏡像 ID（可能您所看到的鏡像 ID 與此處的不一致，那是正?，F(xiàn)象，因?yàn)檫@個(gè)數(shù)字是隨機(jī)生成的）。此外，我們可以看到該鏡像只有 215.8 MB，非常小巧，而不像虛擬機(jī)的鏡像文件那樣龐大。
現(xiàn)在鏡像已經(jīng)有了，我們下面就需要使用該鏡像，來啟動容器。
容器是在鏡像的基礎(chǔ)上來運(yùn)行的，一旦容器啟動了，我們就可以登錄到容器中，安裝自己所需的軟件或應(yīng)用程序。既然鏡像已經(jīng)下載到本地，那么如何才能啟動容器呢？
只需使用以下命令即可啟動容器：
docker run -i -t -v /root/software/:/mnt/software/ 25c5298b1a36 /bin/bash
這條命令比較長，我們稍微分解一下，其實(shí)包含以下三個(gè)部分：
docker run <相關(guān)參數(shù)> <鏡像 ID> <初始命令>
其中，相關(guān)參數(shù)包括：
-i：表示以“交互模式”運(yùn)行容器-t：表示容器啟動后會進(jìn)入其命令行-v：表示需要將本地哪個(gè)目錄掛載到容器中，格式：-v <宿主機(jī)目錄>:<容器目錄>假設(shè)我們的所有安裝程序都放在了宿主機(jī)的/root/software/目錄下，現(xiàn)在需要將其掛載到容器的/mnt/software/目錄下。
需要說明的是，不一定要使用“鏡像 ID”，也可以使用“倉庫名:標(biāo)簽名”，例如：docker.cn/docker/centos:centos6。
初始命令表示一旦容器啟動，需要運(yùn)行的命令，此時(shí)使用“/bin/bash”，表示什么也不做，只需進(jìn)入命令行即可。
為了搭建 Java Web 運(yùn)行環(huán)境，我們需要安裝 JDK 與 Tomcat，下面的過程均在容器內(nèi)部進(jìn)行。我們不妨選擇/opt/目錄作為安裝目錄，首先需要通過cd /opt/命令進(jìn)入該目錄。
首先，解壓 JDK 程序包：
tar -zxf /mnt/software/jdk-7u67-linux-x64.tar.gz -C .
然后，重命名 JDK 目錄：
mv jdk1.7.0_67/ jdk/
首先，解壓 Tomcat 程序包：
tar -zxf /mnt/software/apache-tomcat-7.0.55.tar.gz -C .
然后，重命名 Tomcat 目錄：
mv apache-tomcat-7.0.55/ tomcat/
首先，編輯.bashrc文件
vi ~/.bashrc
然后，在該文件末尾添加如下配置：
export JAVA_HOME=/opt/jdkexport PATH=$PATH:$JAVA_HOME
最后，需要使用source命令，讓環(huán)境變量生效：
source ~/.bashrc
我們需要編寫一個(gè)運(yùn)行腳本，當(dāng)啟動容器時(shí)，運(yùn)行該腳本，啟動 Tomcat，具體過程如下：
首先，創(chuàng)建運(yùn)行腳本：
vi /root/run.sh
然后，編輯腳本內(nèi)容如下：
#!/bin/bashsource ~/.bashrcsh /opt/tomcat/bin/catalina.sh run
注意：這里必須先加載環(huán)境變量，然后使用 Tomcat 的運(yùn)行腳本來啟動 Tomcat 服務(wù)。
最后，為運(yùn)行腳本添加執(zhí)行權(quán)限：
chmod u+x /root/run.sh
當(dāng)以上步驟全部完成后，可使用exit命令，退出容器。
隨后，可使用如下命令查看正在運(yùn)行的容器：
docker ps
此時(shí)，您應(yīng)該看不到任何正在運(yùn)行的程序，因?yàn)閯偛乓呀?jīng)使用exit命令退出的容器，此時(shí)容器處于停止?fàn)顟B(tài)，可使用如下命令查看所有容器：
docker ps -a
輸出如下內(nèi)容：
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES57c312bbaad1 docker.cn/docker/centos:centos6 "/bin/bash" 27 minutes ago Exited (0) 19 seconds ago naughty_goldstine
記住以上CONTAINER ID（容器 ID），隨后我們將通過該容器，創(chuàng)建一個(gè)可運(yùn)行 Java Web 的鏡像。
使用以下命令，根據(jù)某個(gè)“容器 ID”來創(chuàng)建一個(gè)新的“鏡像”：
docker commit 57c312bbaad1 huangyong/javaweb:0.1
該容器的 ID 是“57c312bbaad1”，所創(chuàng)建的鏡像名是“huangyong/javaweb:0.1”，隨后可使用鏡像來啟動 Java Web 容器。
有必要首先使用docker images命令，查看當(dāng)前所有的鏡像：
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED VIRTUAL SIZEhuangyong/javaweb 0.1 fc826a4706af 38 seconds ago 562.8 MBdocker.cn/docker/centos centos6 25c5298b1a36 7 weeks ago 215.8 MB
可見，此時(shí)已經(jīng)看到了最新創(chuàng)建的鏡像“huangyong/javaweb:0.1”，其鏡像 ID 是“fc826a4706af”。正如上面所描述的那樣，我們可以通過“鏡像名”或“鏡像 ID”來啟動容器，與上次啟動容器不同的是，我們現(xiàn)在不再進(jìn)入容器的命令行，而是直接啟動容器內(nèi)部的 Tomcat 服務(wù)。此時(shí)，需要使用以下命令：
docker run -d -p 58080:8080 --name javaweb huangyong/javaweb:0.1 /root/run.sh
稍作解釋：
-d：表示以“守護(hù)模式”執(zhí)行/root/run.sh腳本，此時(shí) Tomcat 控制臺不會出現(xiàn)在輸出終端上。-p：表示宿主機(jī)與容器的端口映射，此時(shí)將容器內(nèi)部的 8080 端口映射為宿主機(jī)的 58080 端口，這樣就向外界暴露了 58080 端口，可通過 Docker 網(wǎng)橋來訪問容器內(nèi)部的 8080 端口了。--name：表示容器名稱，用一個(gè)有意義的名稱命名即可。關(guān)于 Docker 網(wǎng)橋的內(nèi)容，需要補(bǔ)充說明一下。實(shí)際上 Docker 在宿主機(jī)與容器之間，搭建了一座網(wǎng)絡(luò)通信的橋梁，我們可通過宿主機(jī) IP 地址與端口號來映射容器內(nèi)部的 IP 地址與端口號，
在一系列參數(shù)后面的是“鏡像名”或“鏡像 ID”，怎么方便就怎么來。最后是“初始命令”，它是上面編寫的運(yùn)行腳本，里面封裝了加載環(huán)境變量并啟動 Tomcat 服務(wù)的命令。
當(dāng)運(yùn)行以上命令后，會立即輸出一長串“容器 ID”，我們可通過docker ps命令來查看當(dāng)前正在運(yùn)行的容器。
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES82f47923f926 huangyong/javaweb:0.1 "/root/run.sh" 4 seconds ago Up 3 seconds 0.0.0.0:58080->8080/tcp javaweb
在瀏覽器中，輸入以下地址，即可訪問 Tomcat 首頁：
http://192.168.65.132:58080/
注意：這里使用的是宿主機(jī)的 IP 地址，與對外暴露的端口號 58080，它映射容器內(nèi)部的端口號 8080。
通過本文，我們了解了 Docker 是什么？它與虛擬機(jī)的差別在哪里？以及如何安裝 Docker？如何下載 Docker 鏡像？如何運(yùn)行 Docker 容器？如何在容器內(nèi)安裝應(yīng)用程序？如何在容器上創(chuàng)建鏡像？如何以服務(wù)的方式啟動容器？這一切看似簡單，但操作也是相當(dāng)繁瑣的，不過熟能生巧，需要我們不斷地操練。
除了這種手工生成 Docker 鏡像的方式以外，還有一種更像是寫代碼一樣，可以自動地創(chuàng)建 Docker 鏡像的方式。只需要我們編寫一個(gè) Dockerfile 文件，隨后使用docker build命令即可完成以上所有的手工操作。
