Docker 是一種“輕量級”容器技術，它幾乎動搖了傳統(tǒng)虛擬化技術的地位，現(xiàn)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(xiàn)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，然后引出一些 Docker 的名詞術語，比如：容器、鏡像等，隨后將使用 Docker 搭建一個 Java Web 運行環(huán)境，最后將對本文做一個總結。

我們先來回顧一下傳統(tǒng)虛擬化技術的體系架構：

可見，我們在宿主機的操作系統(tǒng)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(xiàn)了一個虛擬操作系統(tǒng)，隨后，就可以在該虛擬操作系統(tǒng)上，安裝自己所需的應用程序了。這一切看似非常簡單，但其中的技術細節(jié)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。一旦虛擬機啟動以后，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(lián)互通的。不同的虛擬機之間卻是相互隔離的，也就是說，彼此并不知道對方的存在，但每個虛擬機占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(tǒng)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，都是占用的宿主機的硬件與網絡資源。

Docker 容器相對于虛擬機而言，除了在技術實現(xiàn)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(huán)境，節(jié)省我們的硬件資源，為我們開發(fā)人員提供福利。

需要強調的是，筆者并非否定虛擬化技術，而是想通過本文讓更多的讀者了解如何使用 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 這份美味佳肴。您準備好了嗎？我們現(xiàn)在就開始！

原料

前提條件

首先，您要準備一個 CentOS 的操作系統(tǒng)，虛擬機也行?？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：

• 必須是 64 位操作系統(tǒng)
• 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(zhí)行以上命令后，輸出的內核版本號低于 3.8，請參考下面的方法來來升級您的 Linux 內核。

對于 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：

rpm --import https://www.elrepo.org/RPM-GPG-KEY-elrepo.org
rpm -ivh http://www.elrepo.org/elrepo-release-6-5.el6.elrepo.noarch.rpm
yum -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，再次查看內核，您的 CentOS 內核將會顯示為 3.10。

如果到這里，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，那么就需要運行一種名為“鏡像”的文件，通過它來安裝軟件。在 Docker 的世界里，也有一個名為“鏡像”的東西，已經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 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。

然后，進入 CentOS 官方鏡像頁面，在“Pull this repository”輸入框中，有一段命令，把它復制下來，在自己的命令行上運行該命令，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

當下載完成后，您應該會看到：

REPOSITORY                TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
docker.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”這個鏡像了，或將其稱為倉庫（Repository），該鏡像有一個名為“centos6”的標簽（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?，F(xiàn)象，因為這個數(shù)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(xiàn)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，其實包含以下三個部分：

docker run <相關參數(shù)> <鏡像 ID> <初始命令>

其中，相關參數(shù)包括：

• -i：表示以“交互模式”運行容器
• -t：表示容器啟動后會進入其命令行
• -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(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:標簽名”，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”，表示什么也不做，只需進入命令行即可。

安裝相關軟件

為了搭建 Java Web 運行環(huán)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（下載地址）

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/

安裝 Tomcat

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/

設置環(huán)境變量

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/jdk
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME

最后，需要使用source命令，讓環(huán)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(chuàng)建運行腳本：

vi /root/run.sh

然后，編輯腳本內容如下：

#!/bin/bash
source ~/.bashrc
sh /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 的運行腳本來啟動 Tomcat 服務。

最后，為運行腳本添加執(zhí)行權限：

chmod u+x /root/run.sh

退出容器

當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，此時容器處于停止狀態(tài)，可使用如下命令查看所有容器：

docker ps -a

輸出如下內容：

CONTAINER ID    IMAGE      COMMAND             CREATED             STATUS                      PORTS               NAMES
57c312bbaad1  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)建一個可運行 Java Web 的鏡像。

創(chuàng)建 Java Web 鏡像

使用以下命令，根據某個“容器 ID”來創(chuàng)建一個新的“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。

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：

REPOSITORY                TAG                 IMAGE ID            CREATED             VIRTUAL SIZE
huangyong/javaweb         0.1                 fc826a4706af        38 seconds ago      562.8 MB
docker.cn/docker/centos   centos6             25c5298b1a36        7 weeks ago         215.8 MB

可見，此時已經看到了最新創(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(zhí)行/root/run.sh腳本，此時 Tomcat 控制臺不會出現(xiàn)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。

關于 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梁，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(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”，它是上面編寫的運行腳本，里面封裝了加載環(huán)境變量并啟動 Tomcat 服務的命令。

當運行以上命令后，會立即輸出一長串“容器 ID”，我們可通過docker ps命令來查看當前正在運行的容器。

CONTAINER ID        IMAGE                   COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS                     NAMES
82f47923f926  huangyong/javaweb:0.1   "/root/run.sh"  4 seconds ago     Up 3 seconds      0.0.0.0:58080->8080/tcp   javaweb

品嘗

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，我們了解了 Docker 是什么？它與虛擬機的差別在哪里？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(chuàng)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(chuàng)建 Docker 鏡像的方式。只需要我們編寫一個 Dockerfile 文件，隨后使用docker build命令即可完成以上所有的手工操作。