本文从下面两部分内容讲解Docker。
- 运维（Ops）视角。
- 开发（Dev）视角。
在运维视角中，主要包括下载镜像、运行新的容器、登录新容器、在容器内运行命令，以及销毁容器。
在开发视角中，更多关注与应用相关的内容。《深入浅出Docker内》会从GitHub拉取一些应用代码，解释其中的Dockerfile，将应用容器化，并在容器中运行它们。
通过上面两部分内容，你可以从整体上理解Docker究竟是什么，以及主要组件之间是如何相互配合的。推荐读者对开发和运维两部分内容都要阅读。
1.1 运维视角
当读者安装Docker的时候，会涉及两个主要组件：Docker客户端和Docker daemon（有时也被称为“服务端”或者“引擎”）。
daemon实现了Docker引擎的API。
使用Linux默认安装时，客户端与daemon之间的通信是通过本地IPC/UNIX Socket完成的（/var/run/docker.sock）；在Windows上是通过名为npipe:////./pipe/docker_engine的管道（pipe）完成的。读者可以使用docker version命令来检测客户端和服务端是否都已经成功运行，并且可以互相通信。
1> docker version 2Client: 3 Version: 18.01.0-ce 4 API version: 1.35 5 Go version: go1.9.2 6 Git commit: 03596f5 7 Built: Wed Jan 10 20:11:05 2018 8 OS/Arch: linux/amd64 9 Experimental: false 10 Orchestrator: swarm 11 12Server: 13 Engine: 14 Version: 18.01.0-ce 15 API version: 1.35 (minimum version 1.12) 16 Go version: go1.9.2 17 Git commit: 03596f5 18 Built: Wed Jan 10 20:09:37 2018 19 OS/Arch: linux/amd64 20 Experimental: false
如果读者能成功获取来自客户端和服务端的响应，那么可以继续后面的操作。如果读者正在使用 Linux，并且服务端返回了异常响应，则可尝试在命令的前面加上 sudo——sudo docker version。如果加上sudo之后命令正常运行，那么读者需要将当前用户加入到docker用户组，或者给本书后面的命令都加上sudo前缀。
1.1.1 镜像
将Docker镜像理解为一个包含了OS文件系统和应用的对象会很有帮助。如果读者实际操作过，就会认为与虚拟机模板类似。虚拟机模板本质上是处于关机状态的虚拟机。在Docker世界中，镜像实际上等价于未运行的容器。如果读者是一名开发者，可以将镜像比作类（Class）。
在Docker主机上运行docker image ls命令。
1$ docker image ls 2REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
如果读者运行命令环境是刚完成Docker安装的主机，或者是Play With Docker，那么Docker主机中应当没有任何镜像，命令输出内容会如上所示。
在Docker主机上获取镜像的操作被称为拉取（pulling）。如果使用Linux，那么会拉取ubuntu:latest镜像；如果使用Windows，则会拉取microsoft/powershell:nanoserver镜像。
1latest: Pulling from library/ubuntu 250aff78429b1: Pull complete 3f6d82e297bce: Pull complete 4275abb2c8a6f: Pull complete 59f15a39356d6: Pull complete 6fc0342a94c89: Pull complete 7Digest: sha256:fbaf303...c0ea5d1212 8Status: Downloaded newer image for ubuntu:latest
再次运行docker image ls命令来查看刚刚拉取的镜像。
1$ docker images 2REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE 3ubuntu latest 00fd29ccc6f1 3 weeks ago 111MB
关于镜像的存储位置以及镜像内部构成，本书会在后续的章节中详细介绍。现在，读者只需知道镜像包含了基础操作系统，以及应用程序运行所需的代码和依赖包。刚才拉取的ubuntu镜像有一个精简版的Ubuntu Linux文件系统，其中包含部分Ubuntu常用工具。而Windows示例中拉取的microsoft/powershell镜像，则包含了带有PowerShell的Windows Nano Server操作系统。
如果拉取了如nginx或者microsoft/iis这样的应用容器，则读者会得到一个包含操作系统的镜像，并且在镜像中还包括了运行Nginx或IIS所需的代码。
重要的是，Docker的每个镜像都有自己的唯一ID。用户可以通过引用镜像的ID或名称来使用镜像。如果用户选择使用镜像ID，通常只需要输入ID开头的几个字符即可——因为ID是唯一的，Docker知道用户想引用的具体镜像是哪个。
1.1.2 容器
到目前为止，读者已经拥有一个拉取到本地的镜像，可以使用docker container run命令从镜像来启动容器。
在Linux中启动容器的命令如下。
1$ docker container run -it ubuntu:latest /bin/bash 2root@6dc20d508db0:/#
在Windows中启动容器的命令如下。
1> docker container run -it microsoft/powershell:nanoserver pwsh.exe 2 3Windows PowerShell 4Copyright (C) 2016 Microsoft Corporation. All rights reserved. 5PS C:\>
仔细观察上面命令的输出内容，会注意到每个实例中的提示符都发生了变化。这是因为-it参数会将Shell切换到容器终端——现在已经位于容器内部了！
接下来分析一下docker container run命令。docker container run告诉Docker daemon启动新的容器。其中-it参数告诉Docker开启容器的交互模式并将读者当前的Shell连接到容器终端（在容器章节中会详细介绍）。接下来，命令告诉Docker，用户想基于ubuntu:latest镜像启动容器（如果用户使用Windows，则是基于microsoft/powershell:nanoserver镜像）。最后，命令告诉Docker，用户想要在容器内部运行哪个进程。对于Linux示例来说是运行Bash Shell，对于Windows示例来说则是运行PowerShell。
在容器内部运行ps命令查看当前正在运行的全部进程。
Linux示例如下。
1root@6dc20d508db0:/# ps -elf 2F S UID PID PPID NI ADDR SZ WCHAN STIME TTY TIME CMD 34 S root 1 0 0 - 4560 wait 13:38 ? 00:00:00 /bin/bash 40 R root 9 1 0 - 8606 - 13:38 ? 00:00:00 ps -elf
Windows示例如下。
1PS C:\> ps 2 3Handles NPM(K) PM(K) WS(K) CPU(s) Id SI ProcessName 4------- ------ ----- ----- ------ -- -- ----------- 5 0 5 964 1292 0.00 4716 4 CExecSvc 6 0 5 592 956 0.00 4524 4 csrss 7 0 0 0 4 0 0 Idle 8 0 18 3984 8624 0.13 700 4 lsass 9 0 52 26624 19400 1.64 2100 4 powershell 10 0 38 28324 49616 1.69 4464 4 powershell 11 0 8 1488 3032 0.06 2488 4 services 12 0 2 288 504 0.00 4508 0 smss 13 0 8 1600 3004 0.03 908 4 svchost 14 0 12 1492 3504 0.06 4572 4 svchost 15 0 15 20284 23428 5.64 4628 4 svchost 16 0 15 3704 7536 0.09 4688 4 svchost 17 0 28 5708 6588 0.45 4712 4 svchost 18 0 10 2028 4736 0.03 4840 4 svchost 19 0 11 5364 4824 0.08 4928 4 svchost 20 0 0 128 136 37.02 4 0 System 21 0 7 920 1832 0.02 3752 4 wininit 22 0 8 5472 11124 0.77 5568 4 WmiPrvSE
Linux容器中仅包含两个进程。
- PID 1：代表/bin/bash进程，该进程是通过docker container run命令来通知容器运行的。
- PID 9：代表ps -elf进程，查看当前运行中进程所使用的命令/程序。
命令输出中展示的ps -elf进程存在一定的误导，因为这个程序在ps命令退出后就结束了。这意味着容器内长期运行的进程其实只有/bin/bash。
Windows 容器运行中的进程会更多，这是由 Windows 操作系统工作方式决定的。虽然Windows容器中的进程比Linux容器要多，但与常见的Windows服务器相比，其进程数量却是明显偏少的。
按Ctrl-PQ组合键，可以在退出容器的同时还保持容器运行。这样Shell就会返回到Docker主机终端。可以通过查看Shell提示符来确认。
现在读者已经返回到Docker主机的Shell提示符，再次运行ps命令。
Linux示例如下。
1$ ps -elf 2F S UID PID PPID NI ADDR SZ WCHAN TIME CMD 34 S root 1 0 0 - 9407 - 00:00:03 /sbin/init 41 S root 2 0 0 - 0 - 00:00:00 [kthreadd] 51 S root 3 2 0 - 0 - 00:00:00 [ksoftirqd/0] 61 S root 5 2 -20 0 - 00:00:00 [kworker/0:0H] 71 S root 7 2 -0 - 0 - 00:00:00 [rcu_sched] 8<Snip> 90 R ubuntu 22783 22475 0 - 9021 - 00:00:00 ps -elf
Windows示例如下。
1> ps 2Handles NPM(K) PM(K) WS(K) CPU(s) Id SI ProcessName 3------- ------ ----- ----- ------ -- -- ----------- 4 220 11 7396 7872 0.33 1732 0 amazon-ssm-agen 5 84 5 908 2096 0.00 2428 3 CExecSvc 6 87 5 936 1336 0.00 4716 4 CExecSvc 7 203 13 3600 13132 2.53 3192 2 conhost 8 210 13 3768 22948 0.08 5260 2 conhost 9 257 11 1808 992 0.64 524 0 csrss 10 116 8 1348 580 0.08 592 1 csrss 11 85 5 532 1136 0.23 2440 3 csrss 12 242 11 1848 952 0.42 2708 2 csrss 13 95 5 592 980 0.00 4524 4 csrss 14 137 9 7784 6776 0.05 5080 2 docker 15 401 17 22744 14016 28.59 1748 0 dockerd 16 307 18 13344 1628 0.17 936 1 dwm 17 <SNIP> 18 1888 0 128 136 37.17 4 0 System 19 272 15 3372 2452 0.23 3340 2 TabTip 20 72 7 1184 8 0.00 3400 2 TabTip32 21 244 16 2676 3148 0.06 1880 2 taskhostw 22 142 7 6172 6680 0.78 4952 3 WmiPrvSE 23 148 8 5620 11028 0.77 5568 4 WmiPrvSE
可以看到与容器相比，Docker主机中运行的进程数要多很多。Windows容器中运行的进程要远少于Windows主机，Linux容器中的进程数也远少于Linux主机。
在之前的步骤当中，是使用Ctrl-PQ组合键来退出容器的。在容器内部使用该操作可以退出当前容器，但不会杀死容器进程。读者可以通过docker container ls命令查看系统内全部处于运行状态的容器。
1$ docker container ls 2CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS NAMES 3e2b69eeb55cb ubuntu:latest "/bin/bash" 7 mins Up 7 min vigilant_borg
上述的输出显示只有一个运行中的容器。这就是前面示例中创建的那个容器。输出中有该容器，证明了容器在退出后依然是运行的。读者可以看到这个进程是7min之前创建的，并且一直在运行。
1.1.3 连接到运行中的容器
执行docker container exec命令，可以将Shell连接到一个运行中的容器终端。因为之前示例中的容器仍在运行，所以下面的示例会创建到该容器的新连接。
Linux示例如下。
1$ docker container exec -it vigilant_borg bash 2root@e2b69eeb55cb:/#
示例中的容器名为“vigilant_brog”。读者环境中的容器名称会不同，所以请记得将“vigilant_brog”替换为自己Docker主机上运行中的容器名称或者ID。
Windows示例如下。
1> docker container exec -it pensive_hamilton pwsh.exe 2 3Windows PowerShell 4Copyright (C) 2016 Microsoft Corporation. All rights reserved. 5PS C:\>
本例中使用的容器为“pensive_hamilton”。同样，读者环境中的容器名称会不同，所以请记得将“pensive_hamilton”替换为自己Docker主机上运行中的容器名称或者ID。
注意，Shell提示符又发生了变化。此时已登录到了容器内部。
docker container exec命令的格式是docker container exec <options><container-name or container-id> <command/app>。在示例中，将本地Shell连接到容器是通过-it参数实现的。本例中使用名称引用容器，并且告诉Docker运行Bash Shell（在Windows示例中是PowerShell）。使用十六进制ID的方式也可以很容易地引用具体容器。
再次使用Ctrl-PQ组合键退出容器。
Shell提示符应当退回到Docker主机中。
再次运行docker container ls命令来确认容器仍处于运行状态。
1$ docker container ls 2CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS NAMES 3e2b69eeb55cb ubuntu:latest "/bin/bash" 9 mins Up 9 min vigilant_borg
通过docker container stop和docker container rm命令来停止并杀死容器。切记需要将示例中的名称/ID替换为读者自己的容器对应的名称和ID。
1$ docker container stop vigilant_borg 2vigilant_borg 3 4$ docker container rm vigilant_borg 5vigilant_borg
通过运行docker container ls命令，并指定-a参数来确认容器已经被成功删除。添加-a的作用是让Docker列出所有容器，甚至包括那些处于停止状态的。
1$ docker container ls -a 2CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
1.2 开发视角
容器即应用！
在本节中，会分析一份应用代码中的Dockerfile并将其容器化，最终以容器的方式运行。相关代码可从本书配套资源或我的Github主页中获取。
本节接下来的内容会基于 Linux 示例进行演示。但其实两个示例中都容器化了相同的Web 应用代码，所以步骤也是一样的。
进入到仓库文件目录之下，查看其内容。
1$ cd psweb 2$ ls -l 3total 28 4-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 341 Sep 29 12:15 app.js 5-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 216 Sep 29 12:15 circle.yml 6-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 338 Sep 29 12:15 Dockerfile 7-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 421 Sep 29 12:15 package.json 8-rw-rw-r-- 1 ubuntu ubuntu 370 Sep 29 12:15 README.md 9drwxrwxr-x 2 ubuntu ubuntu 4096 Sep 29 12:15 test 10drwxrwxr-x 2 ubuntu ubuntu 4096 Sep 29 12:15 views
对于Windows示例，读者需要cd到dotnet-docker-samples\aspnetapp目录当中。
Linux的示例是一个简单的Node.js Web应用。Windows示例是一个简单的http://ASP.NET Web应用。
每个仓库中都包含一个名为Dockerfile的文件。Dockerfile是一个纯文本文件，其中描述了如何将应用构建到Docker镜像当中。
查看Dockerfile的全部内容。
1$ cat Dockerfile 2 3FROM alpine 4LABEL maintainer="nigelpoulton@hotmail.com" 5RUN apk add --update nodejs nodejs-npm 6COPY . /src 7WORKDIR /src 8RUN npm install 9EXPOSE 8080 10ENTRYPOINT ["node", "./app.js"]
Windows示例中的Dockerfile内容会有所不同。但是，这些区别在现阶段并不重要。关于Dockerfile的更多细节本书会在接下来的章节中进行详细介绍。现在，只需要知道Dockerfile的每一行都代表一个用于构建镜像的指令即可。
使用docker image build命令，根据Dockerfile中的指令来创建新的镜像。示例中新建的Docker镜像名为test:latest。
一定要在包含应用代码和Dockerfile的目录下执行这些命令。
1$ docker image build -t test:latest . 2 3Sending build context to Docker daemon 74.75kB 4Step 1/8 : FROM alpine 5latest: Pulling from library/alpine 688286f41530e: Pull complete 7Digest: sha256:f006ecbb824...0c103f4820a417d 8Status: Downloaded newer image for alpine:latest 9 ---> 76da55c8019d 10<Snip> 11Successfully built f154cb3ddbd4 12Successfully tagged test:latest
{注：}
Windows示例构建可能花费比较长的时间。构建时间长短是由构建过程中要拉取的镜像大小和复杂度决定的。
一旦构建完成，就可以确认主机上是否存在test:latest镜像。
1$ docker image ls 2REPO TAG IMAGE ID CREATED SIZE 3Test latest f154cb3ddbd4 1 minute ago 55.6MB 4...
读者现在已经拥有一个新的Docker镜像，其中包含了应用程序。
从镜像启动容器，并测试应用。
Linux代码如下。
1$ docker container run -d \ 2 --name web1 \ 3 --publish 8080:8080 \ 4 test:latest
打开Web浏览器，在地址栏中输入容器运行所在的Docker主机的DNS名称或者IP地址，并在后面加上端口号8080。然后就能看到图4.1的Web页面。
如果读者使用的是Windows示例或者Mac版Docker，则需要将地址替换为localhost:8080或者127.0.0.1:8080；如果读者使用的是Play with Docker，需要单击终端界面上的8080超链接。
图1.1 Linux系统测试应用Web界面
Windows代码如下。
1> docker container run -d \ 2 --name web1 \ 3 --publish 8080:80 \ 4 test:latest
打开Web浏览器，在地址栏中输入容器运行所在的Docker主机的DNS名称或者IP地址，并在后面加上端口号8080，然后就能看到图4.2的Web页面。
图1.2 Windows系统测试应用Web界面
如果读者使用的是Windows示例或者Mac版Docker，则可参考上面的规则。
读者已经成功将应用代码构建到了Docker镜像当中，然后以容器的方式启动该镜像，这个过程叫作“应用容器化”。
1.3 本文小结
在运维部分，我们下载了Docker镜像，启动容器并且登录到容器内部执行相应的命令，最后停止容器并删除。
在开发部分，我们完成了简单应用的容器化过程：从GitHub拉取应用源代码，并且通过Dockerfile中的指令，将应用代码构建到镜像之中。接着运行了该容器化应用。
来源：oschina
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