Docker 是 2014 年最為火爆的技術(shù)之一，幾乎所有的程序員都聽(tīng)說(shuō)過(guò)它。Docker 是一種“輕量級(jí)”容器技術(shù)，它幾乎動(dòng)搖了傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的地位，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有越來(lái)越多的公司開(kāi)始逐步使用 Docker 來(lái)替換現(xiàn)有的虛擬化平臺(tái)了。作為一名 Java 程序員，我們是時(shí)候一起把 Docker 學(xué)起來(lái)了！

本文會(huì)對(duì)虛擬化技術(shù)與 Docker 容器技術(shù)做一個(gè)對(duì)比，然后引出一些 Docker 的名詞術(shù)語(yǔ)，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，***將對(duì)本文做一個(gè)總結(jié)。

我們先來(lái)回顧一下傳統(tǒng)虛擬化技術(shù)的體系架構(gòu)：

可見(jiàn)，我們?cè)谒拗鳈C(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(guò)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(jiǎn)單，但其中的技術(shù)細(xì)節(jié)是相當(dāng)高深莫測(cè)的，大神級(jí)人物都不一定說(shuō)得清楚。

凡是使用過(guò)虛擬機(jī)的同學(xué)，應(yīng)該都知道，啟動(dòng)虛擬機(jī)就像啟動(dòng)一臺(tái)計(jì)算機(jī)，初始化過(guò)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(dòng)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(shuō)，彼此并不知道對(duì)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?cè)賮?lái)對(duì)比一下 Docker 技術(shù)的體系架構(gòu)吧：

可見(jiàn)，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(kāi)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(duì)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(dòng)速度較虛擬機(jī)而言有本質(zhì)的飛躍，啟動(dòng)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(kāi)發(fā)人員提供福利。

我們?cè)賮?lái)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(jiǎn)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(guò)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(lái)。

下面，我們將結(jié)合一個(gè) Java Web 應(yīng)用的部署過(guò)程，來(lái)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(kāi)始！

原料

前提條件

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(guò) Linux 客戶端工具訪問(wèn)到 CentOS 操作系統(tǒng)就行。

需要說(shuō)明的是，Ubuntu 或其它 Linux 操作系統(tǒng)也能玩 Docker，只不過(guò)本文選擇了以 CentOS 為例，僅此而已。

CentOS 具體要求如下：

1. 必須是 64 位操作系統(tǒng)
2. 建議內(nèi)核在 3.8 以上

通過(guò)以下命令查看您的 CentOS 內(nèi)核：

如果執(zhí)行以上命令后，輸出的內(nèi)核版本號(hào)低于 3.8，請(qǐng)參考下面的方法來(lái)來(lái)升級(jí)您的 Linux 內(nèi)核。

對(duì)于 CentOS 6.5 而言，內(nèi)核版本默認(rèn)是 2.6。首先，可通過(guò)以下命令安裝***內(nèi)核：

隨后，編輯以下配置文件：

將default=1修改為default=0。

***，通過(guò)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(huì)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(lái)安裝 Docker 了。

安裝 Docker

只需通過(guò)以下命令即可安裝 Docker 軟件：

可使用以下命令，查看 Docker 是否安裝成功：

若輸出了 Docker 的版本號(hào)，則說(shuō)明安裝成功，我們下面就可以開(kāi)始使用 Docker 了。

可通過(guò)以下命令啟動(dòng) Docker 服務(wù)：

做法

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(guò)它來(lái)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(jiǎn)稱“鏡像”。

那么問(wèn)題來(lái)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(guó)內(nèi)卻是無(wú)法訪問(wèn)的。幸好國(guó)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。

下載鏡像

我們不妨還是以 CentOS 為例，通過(guò)以下步驟，下載一個(gè) CentOS 的鏡像。

首先，訪問(wèn) Docker 中文網(wǎng)，在首頁(yè)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(yè)面，在“Pull this repository”輸入框中，有一段命令，把它復(fù)制下來(lái)，在自己的命令行上運(yùn)行該命令，隨后將立即下載該鏡像。

***，使用以下命令查看本地所有的鏡像：

當(dāng)下載完成后，您應(yīng)該會(huì)看到：

如果看到以上輸出，說(shuō)明您可以使用“docker.cn/docker/centos”這個(gè)鏡像了，或?qū)⑵浞Q為倉(cāng)庫(kù)（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，那是正常現(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(lái)啟動(dòng)容器。

啟動(dòng)容器

容器是在鏡像的基礎(chǔ)上來(lái)運(yùn)行的，一旦容器啟動(dòng)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(dòng)容器呢？

只需使用以下命令即可啟動(dòng)容器：

這條命令比較長(zhǎng)，我們稍微分解一下，其實(shí)包含以下三個(gè)部分：

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(dòng)后會(huì)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(shuō)明的是，不一定要使用“鏡像 ID”，也可以使用“倉(cāng)庫(kù)名:標(biāo)簽名”，例如：docker.cn/docker/centos:centos6。

初始命令表示一旦容器啟動(dòng)，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。

安裝相關(guān)軟件

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(guò)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(guò)cd /opt/命令進(jìn)入該目錄。

安裝 JDK

首先，解壓 JDK 程序包：

然后，重命名 JDK 目錄：

安裝 Tomcat

首先，解壓 Tomcat 程序包：

然后，重命名 Tomcat 目錄：

設(shè)置環(huán)境變量

首先，編輯.bashrc文件

然后，在該文件末尾添加如下配置：

***，需要使用source命令，讓環(huán)境變量生效：

編寫運(yùn)行腳本

我們需要編寫一個(gè)運(yùn)行腳本，當(dāng)啟動(dòng)容器時(shí)，運(yùn)行該腳本，啟動(dòng) Tomcat，具體過(guò)程如下：

首先，創(chuàng)建運(yùn)行腳本：

然后，編輯腳本內(nèi)容如下：

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(lái)啟動(dòng) Tomcat 服務(wù)。

***，為運(yùn)行腳本添加執(zhí)行權(quán)限：

退出容器

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：

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：

輸出如下內(nèi)容：

記住以上CONTAINER ID（容器 ID），隨后我們將通過(guò)該容器，創(chuàng)建一個(gè)可運(yùn)行 Java Web 的鏡像。

創(chuàng)建 Java Web 鏡像

使用以下命令，根據(jù)某個(gè)“容器 ID”來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的“鏡像”：

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(lái)啟動(dòng) Java Web 容器。

啟動(dòng) 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：

可見(jiàn)，此時(shí)已經(jīng)看到了***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(guò)“鏡像名”或“鏡像 ID”來(lái)啟動(dòng)容器，與上次啟動(dòng)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(dòng)容器內(nèi)部的 Tomcat 服務(wù)。此時(shí)，需要使用以下命令：

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(tái)不會(huì)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(guò) Docker 網(wǎng)橋來(lái)訪問(wèn)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(shuō)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(guò)宿主機(jī) IP 地址與端口號(hào)來(lái)映射容器內(nèi)部的 IP 地址與端口號(hào)，

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(lái)。***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(dòng) Tomcat 服務(wù)的命令。

當(dāng)運(yùn)行以上命令后，會(huì)立即輸出一長(zhǎng)串“容器 ID”，我們可通過(guò)docker ps命令來(lái)查看當(dāng)前正在運(yùn)行的容器。

品嘗

在瀏覽器中，輸入以下地址，即可訪問(wèn) Tomcat 首頁(yè)：

注意：這里使用的是宿主機(jī)的 IP 地址，與對(duì)外暴露的端口號(hào) 58080，它映射容器內(nèi)部的端口號(hào) 8080。

總結(jié)

通過(guò)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(dòng)容器？這一切看似簡(jiǎn)單，但操作也是相當(dāng)繁瑣的，不過(guò)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(dòng)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。

不必過(guò)于驚訝，一切盡在不言中……