提出背景-容器

假设一个程序员在开发一个app时，在自己电脑上从头到尾搭建了一套环境，而在测试时需要在另一台电脑上进行，最终运行时又需要在第三台电脑上运行。一般的方式是分别在测试电脑与运行电脑上再重新搭建这套环境，但是这样一是搭建了3次环境，耗费时间；第二是由于硬件的以及操作系统的不同，可能即使搭建了相同的环境，相同的程序也无法正确运行。

这时提出，可以使用虚拟机来解决该问题，只需要开发人员配置好一套虚拟机环境然后clone给测试与运维，在容器技术出现前，这的确是一种好方法，但是该方法也存在缺陷。为了运行这一个应用程序，需要运行一台虚拟机，而对比一个应用，操作系统占用的资源其实更多，这样即浪费了存储也浪费了内存，并且虚拟机软件的启动也很慢，虚拟机软件的大小也不小。

具体而言，在学过了操作系统之后可以知道，计算机的系统其实分为内核和用户，其中后者通过系统调用的方式访问前者。虽然内核的程序并不大，但是通常需要维护许多数据结构，导致需要占用大量资源。虚拟机就是完全模拟了内核和其上的用户程序，而容器则是使用宿主机的内核，从而减少了资源开销。

于是，提出是否存在一种方法，即轻量又能隔离环境？

容器-docker

容器技术，可以视为一种“轻量化的虚拟机”，即隔离各应用的环境，但是又使用同一操作系统，而docker就是一种容器技术的实现。

docker中有三个关键概念：Dockerfile，image，container

其中image可以理解为类似操作系统的iso镜像文件，使用docker engine（类似vmware）可以实例化一个container（虚拟机实例）。而dockerfile则是说明如何构建一个image

举例说明

一般使用时，在工作文件夹下创建一个Dockerfile文件。内容首先 FROM 指明基础镜像，如果本地没有则可以从服务器下载。WORKDIR指明镜像（虚拟机）工作文件夹/app，之后都默认在该文件夹下。COPY . .将当前文件夹系下所有文件拷贝到/app下。RUN指令来运行指令。通过上述命令即可完成docker镜像的创建。

而使用CMD在 镜像运行起来后的容器 中运行命令

然后使用docker build -t docker_name .来构建镜像image，其中-t参数说明image名，.指明在当前文件夹下搜索dockerfile。第一次运行时会比较慢，因为docker会下载各种文件并按照操作构建，但是之后docker会将操作缓存在本地，第二次build时便会更快。

在build之后便可以docker run -p local_port:docker_port -d docker_name，直接通过已经构建的image来运行一个container。其中-d是指在后台运行，不在命令行输出运行过程；-p是指定将docker的一个端口映射到本地的一个端口。

额外操作

docker中的数据是在docker容器关闭后是不会保存的，就像是删除了虚拟机一样；此外，docker容器应该是“无状态”的，以便于迁移等。所以可以将容器数据保存在外部。docker中，可以创建一个数据卷，在容器启动时将该数据卷挂载到docker的文件目录下（像是外接了一个硬盘）；并且，一个数据卷可以挂载在多个容器下，以实现分布式存储

docker volume create volume_name来创建一个数据卷，之后启动容器时添加-v参数，例如docker run -v volume_name:/path docker_name将数据卷挂载

docker-compose

通过docker，现在可以在环境中运行一个应用，但是如果有多个应用该怎么办？一种方法是在一个container中运行多个应用，但是存在一些问题，如应用之间要求的环境不同；当一个应用出问题时，需要停下整个环境来调试。所以通常是每个container中运行一个应用，但是要启动多个container需要多次docker run，很不方便。可以使用sh文件来完成，而官方则是提供了专用的工具docker-compose，来一次性打开多个docker。

docker-compose根据docker-compose.yml文件来运行

其中version与docker-engine版本有关，在services下可以打开多个container，如web，db；其中可以指定不同的镜像来源，如build，image。

完成后使用docker-compose up -d来运行该文件启动所有容器；要停止则使用docker-compose down。

额外内容

docker文件结构

一个容器中的文件结构和linux基本一致

不同版本image

docker和虚拟机不同，依旧是使用宿主机的内核，所以对于构建使用的image基础的linux版本有要求。一般来说，宿主机的高版本内核可以兼容docker的低版本镜像，反之则一般不行。

daemon.json文件

docker engine的配置文件，可以用于设置docker image的存储位置，image的大小，网络配置等