作者：黃勇
來源：https://my.oschina.net/huangyong/blog/372491
Docker 是 2014 年最為火爆的技術之一，幾乎所有的程序員都聽說過它。Docker 是一種“輕量級”容器技術，它幾乎動搖了傳統虛擬化技術的地位，現在國內外已經有越來越多的公司開始逐步使用 Docker 來替換現有的虛擬化平臺了。作為一名 Java 程序員，我們是時候一起把 Docker 學起來了！
本文會對虛擬化技術與 Docker 容器技術做一個對比，然後引出一些 Docker 的名詞術語，比如：容器、鏡像等，隨後將使用 Docker 搭建一個 Java Web 運行環境，最後將對本文做一個總結。
我們先來回顧一下傳統虛擬化技術的體系架構：
可見，我們在宿主機的操作系統上，可安裝了多個虛擬機，而在每個虛擬機中，通過虛擬化技術，實現了一個虛擬操作系統，隨後，就可以在該虛擬操作系統上，安裝自己所需的應用程序了。這一切看似非常簡單，但其中的技術細節是相當高深莫測的，大神級人物都不一定說得清楚。
凡是使用過虛擬機的同學，應該都知道，啟動虛擬機就像啟動一臺計算機，初始化過程是相當慢的，我們需要等很久，才能看到登錄界面。一旦虛擬機啟動以後，就可以與宿主機建立網絡連接，確保虛擬機與宿主機之間是互聯互通的。不同的虛擬機之間卻是相互隔離的，也就是說，彼此並不知道對方的存在，但每個虛擬機佔用的都是宿主機的硬件與網絡資源。
我們再來對比一下 Docker 技術的體系架構吧：
可見，在宿主機的操作系統上，有一個 Docker 服務在運行（或者稱為“Docker 引擎”），在此服務上，我們可開啟多個 Docker 容器，而每個 Docker 容器中可運行自己所需的應用程序，Docker 容器之間也是相互隔離的，同樣地，都是佔用的宿主機的硬件與網絡資源。
Docker 容器相對於虛擬機而言，除了在技術實現上完全不一樣以外，啟動速度較虛擬機而言有本質的飛躍，啟動一個容器只在眨眼瞬間。不管是虛擬機還是 Docker 容器，它們都是為了隔離應用程序的運行環境，節省我們的硬件資源，為我們開發人員提供福利。
我們再來看看 Docker 的 Logo 吧：
很明顯，這是一隻鯨魚，它託著許多集裝箱。我們可以把宿主機可當做這隻鯨魚，把相互隔離的容器可看成集裝箱，每個集裝箱中都包含自己的應用程序。這 Logo 簡直的太形象了！
需要強調的是，筆者並非否定虛擬化技術，而是想通過本文讓更多的讀者瞭解如何使用 Docker 技術，讓大家知道除了虛擬化技術以外，還有另一種替代技術，也能讓應用程序隔離起來。
下面，我們將結合一個 Java Web 應用的部署過程，來描述如何“烹飪”Docker 這份美味佳餚。您準備好了嗎？我們現在就開始！
原料
前提條件
首先，您要準備一個 CentOS 的操作系統，虛擬機也行。總之，可以通過 Linux 客戶端工具訪問到 CentOS 操作系統就行。
需要說明的是，Ubuntu 或其它 Linux 操作系統也能玩 Docker，只不過本文選擇了以 CentOS 為例，僅此而已。
CentOS 具體要求如下：
- 必須是 64 位操作系統
- 建議內核在 3.8 以上
通過以下命令查看您的 CentOS 內核：
uname -r
如果執行以上命令後，輸出的內核版本號低於 3.8，請參考下面的方法來來升級您的 Linux 內核。
對於 CentOS 6.5 而言，內核版本默認是 2.6。首先，可通過以下命令安裝最新內核：
隨後，編輯以下配置文件：
vi /etc/grub.conf
將default=1修改為default=0。
最後，通過reboot命令重啟操作系統。
重啟後如果不出意外的話，再次查看內核，您的 CentOS 內核將會顯示為 3.10。
如果到這裡，您和我們所期望的結果是一致的。恭喜您！下面我們就一起來安裝 Docker 了。
安裝 Docker
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.rpm
yum -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，我們下面就可以開始使用 Docker 了。
可通過以下命令啟動 Docker 服務：
service docker start
做法
就像曾經安裝軟件一樣，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，那麼就需要運行一種名為“鏡像”的文件，通過它來安裝軟件。在 Docker 的世界裡，也有一個名為“鏡像”的東西，已經安裝我們所需的操作系統，我們一般成為“Docker 鏡像”，本文簡稱“鏡像”。
那麼問題來了，我們從哪裡下載鏡像呢？
Docker 官網 確實已經提供了所有的鏡像下載地址，可惜在國內卻是無法訪問的。幸好國內好心人提供了一個 Docker 中文網，在該網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，通過以下步驟，下載一個 CentOS 的鏡像。
首先，訪問 Docker 中文網，在首頁中搜索名為“centos”的鏡像，在搜索的結果中，有一個“官方鏡像”，它就是我們所需的。
然後，進入 CentOS 官方鏡像頁面，在“Pull this repository”輸入框中，有一段命令，把它複製下來，在自己的命令行上運行該命令，隨後將立即下載該鏡像。
最後，使用以下命令查看本地所有的鏡像：
docker images
當下載完成後，您應該會看到：
如果看到以上輸出，說明您可以使用“docker.cn/docker/centos”這個鏡像了，或將其稱為倉庫（Repository），該鏡像有一個名為“centos6”的標籤（Tag），此外還有一個名為“25c5298b1a36 ”的鏡像 ID（可能您所看到的鏡像 ID 與此處的不一致，那是正常現象，因為這個數字是隨機生成的）。此外，我們可以看到該鏡像只有 215.8 MB，非常小巧，而不像虛擬機的鏡像文件那樣龐大。
現在鏡像已經有了，我們下面就需要使用該鏡像，來啟動容器。
啟動容器
容器是在鏡像的基礎上來運行的，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用程序。既然鏡像已經下載到本地，那麼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，其實包含以下三個部分：
docker run <相關參數> <鏡像 ID> <初始命令>
其中，相關參數包括：
- -i：表示以“交互模式”運行容器
- -t：表示容器啟動後會進入其命令行
- -v：表示需要將本地哪個目錄掛載到容器中，格式：-v <宿主機目錄>:<容器目錄>
假設我們的所有安裝程序都放在了宿主機的/root/software/目錄下，現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:標籤名”，例如：docker.cn/docker/centos:centos6。
初始命令表示一旦容器啟動，需要運行的命令，此時使用“/bin/bash”，表示什麼也不做，只需進入命令行即可。
安裝相關軟件
為了搭建 Java Web 運行環境，我們需要安裝 JDK 與 Tomcat，下面的過程均在容器內部進行。我們不妨選擇/opt/目錄作為安裝目錄，首先需要通過cd /opt/命令進入該目錄。
安裝 JDK
首先，解壓 JDK 程序包：
tar -zxf /mnt/software/jdk-7u67-linux-x64.tar.gz -C .
然後，重命名 JDK 目錄：
mv jdk1.7.0_67/ jdk/
安裝 Tomcat
首先，解壓 Tomcat 程序包：
tar -zxf /mnt/software/apache-tomcat-7.0.55.tar.gz -C .
然後，重命名 Tomcat 目錄：
mv apache-tomcat-7.0.55/ tomcat/
設置環境變量
首先，編輯.bashrc文件
vi ~/.bashrc
然後，在該文件末尾添加如下配置：
export JAVA_HOME=/opt/jdk
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME
最後，需要使用source命令，讓環境變量生效：
source ~/.bashrc
編寫運行腳本
我們需要編寫一個運行腳本，當啟動容器時，運行該腳本，啟動 Tomcat，具體過程如下：
首先，創建運行腳本：
vi /root/run.sh
然後，編輯腳本內容如下：
#!/bin/bash
source ~/.bashrc
sh /opt/tomcat/bin/catalina.sh run
注意：這裡必須先加載環境變量，然後使用 Tomcat 的運行腳本來啟動 Tomcat 服務。
最後，為運行腳本添加執行權限：
chmod u+x /root/run.sh
退出容器
當以上步驟全部完成後，可使用exit命令，退出容器。
隨後，可使用如下命令查看正在運行的容器：
docker ps
此時，您應該看不到任何正在運行的程序，因為剛才已經使用exit命令退出的容器，此時容器處於停止狀態，可使用如下命令查看所有容器：
docker ps -a
輸出如下內容：
記住以上CONTAINER ID（容器 ID），隨後我們將通過該容器，創建一個可運行 Java Web 的鏡像。
創建 Java Web 鏡像
使用以下命令，根據某個“容器 ID”來創建一個新的“鏡像”：
docker commit 57c312bbaad1 huangyong/javaweb:0.1
該容器的 ID 是“57c312bbaad1”，所創建的鏡像名是“huangyong/javaweb:0.1”，隨後可使用鏡像來啟動 Java Web 容器。
啟動 Java Web 容器
有必要首先使用docker images命令，查看當前所有的鏡像：
可見，此時已經看到了最新創建的鏡像“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，我們現在不再進入容器的命令行，而是直接啟動容器內部的 Tomcat 服務。此時，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“守護模式”執行/root/run.sh腳本，此時 Tomcat 控制檯不會出現在輸出終端上。
- -p：表示宿主機與容器的端口映射，此時將容器內部的 8080 端口映射為宿主機的 58080 端口，這樣就向外界暴露了 58080 端口，可通過 Docker 網橋來訪問容器內部的 8080 端口了。
- --name：表示容器名稱，用一個有意義的名稱命名即可。
關於 Docker 網橋的內容，需要補充說明一下。實際上 Docker 在宿主機與容器之間，搭建了一座網絡通信的橋樑，我們可通過宿主機 IP 地址與端口號來映射容器內部的 IP 地址與端口號，
在一系列參數後面的是“鏡像名”或“鏡像 ID”，怎麼方便就怎麼來。最後是“初始命令”，它是上面編寫的運行腳本，裡面封裝了加載環境變量並啟動 Tomcat 服務的命令。
當運行以上命令後，會立即輸出一長串“容器 ID”，我們可通過docker ps命令來查看當前正在運行的容器。
品嚐
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：這裡使用的是宿主機的 IP 地址，與對外暴露的端口號 58080，它映射容器內部的端口號 8080。
總結
通過本文，我們瞭解了 Docker 是什麼？它與虛擬機的差別在哪裡？以及如何安裝 Docker？如何下載 Docker 鏡像？如何運行 Docker 容器？如何在容器內安裝應用程序？如何在容器上創建鏡像？如何以服務的方式啟動容器？這一切看似簡單，但操作也是相當繁瑣的，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，可以自動地創建 Docker 鏡像的方式。只需要我們編寫一個 Dockerfile 文件，隨後使用docker build命令即可完成以上所有的手工操作。
不必過於驚訝，一切盡在不言中……