Docker 容器化技术入门与实践指南
什么是 Docker？
Docker 是一种开源的容器化平台，它通过操作系统级虚拟化技术，将应用程序及其依赖项打包成标准化的容器单元。与传统的虚拟机相比，Docker 容器更加轻量级，启动更快，资源利用率更高。
容器技术解析
容器是一种轻量级的虚拟化技术，它共享主机操作系统内核，但提供了独立的用户空间。与虚拟机相比，容器具有以下优势：
- 资源高效：不需要为每个容器运行完整的操作系统
- 快速启动：容器可以在毫秒级别启动
- 一致性：开发、测试和生产环境保持一致
- 可移植性：一次构建，随处运行
为什么选择 Docker？
Docker 已经成为现代软件开发和部署的事实标准，主要原因包括：
- 环境一致性：消除"在我机器上能运行"的问题
- 快速部署：简化了持续集成和持续部署流程
- 资源隔离：确保应用程序互不干扰
- 微服务友好：天然适合微服务架构
Docker 核心概念
镜像(Image)
镜像是 Docker 容器的构建模板，包含了运行应用程序所需的所有内容：代码、运行时环境、库、环境变量和配置文件。
容器(Container)
容器是镜像的运行实例，可以被启动、停止、删除等。容器之间相互隔离，保证安全。
仓库(Registry)
Docker 仓库用于存储和分发 Docker 镜像，最著名的公共仓库是 Docker 官方镜像库。
快速上手 Docker
安装 Docker
Docker 支持主流操作系统，包括：
- Windows 10/11（需要启用 WSL2）
- macOS
- Linux 各发行版
安装完成后，可以通过以下命令验证安装：
docker run hello-world
第一个容器实践
让我们从运行一个简单的 Busybox 容器开始：
# 拉取 Busybox 镜像
docker pull busybox
# 运行容器并执行命令
docker run busybox echo "Hello Docker"
容器管理常用命令
# 查看运行中的容器
docker ps
# 查看所有容器（包括已停止的）
docker ps -a
# 停止容器
docker stop <容器ID>
# 删除容器
docker rm <容器ID>
# 删除镜像
docker rmi <镜像名>
部署静态网站
让我们通过一个实际例子来体验 Docker 的强大之处 - 部署一个静态网站。
# 运行静态网站容器
docker run -d -P --name static-site prakhar1989/static-site
# 查看端口映射
docker port static-site
这个命令会：
- 从仓库拉取静态网站镜像
- 在后台运行容器(-d)
- 随机映射容器端口到主机端口(-P)
- 为容器命名(--name)
访问输出的端口号即可查看网站。
构建自定义镜像
虽然使用现有镜像很方便，但更多时候我们需要构建自己的镜像。Docker 使用 Dockerfile 来定义镜像构建过程。
一个简单的 Node.js 应用 Dockerfile 示例：
FROM node:14
WORKDIR /app
COPY package.json .
RUN npm install
COPY . .
CMD ["node", "app.js"]
构建命令：
docker build -t my-node-app .
进阶主题
容器网络
Docker 提供了多种网络模式：
- 桥接网络（默认）
- 主机网络
- 覆盖网络（用于集群）
- 无网络（完全隔离）
数据持久化
容器本身是临时的，为了持久化数据，可以使用：
- 数据卷(Volumes)
- 绑定挂载(Bind mounts)
- tmpfs 挂载（内存文件系统）
Docker Compose
对于多容器应用，使用 Docker Compose 可以简化管理。通过一个 YAML 文件定义所有服务、网络和卷。
最佳实践
- 一个容器只运行一个进程
- 使用官方镜像作为基础
- 最小化镜像层数
- 使用 .dockerignore 文件
- 为镜像打上语义化版本标签
- 不要在镜像中存储敏感信息
总结
Docker 彻底改变了应用程序的开发、交付和运行方式。通过本指南，您已经掌握了 Docker 的基本概念和常用操作。接下来可以探索更高级的主题如容器编排(Kubernetes)、服务网格(Service Mesh)等，构建真正的云原生应用。
记住，容器化不是万能的，但对于现代分布式系统和微服务架构，Docker 无疑是必备技能。
