容器与虚拟机

容器和虚拟机都是"隔离环境"，但实现原理完全不同。

对比

虚拟机：
┌─────────────────────┐
│   Hypervisor         │
├──────┬───────┬──────┤
│ VM1  │ VM2   │ VM3  │
│ OS   │ OS    │ OS   │
│ App  │ App   │ App  │
└──────┴───────┴──────┘

容器：
┌─────────────────────┐
│   Host OS / Kernel   │
├──────┬───────┬──────┤
│ 容器1 │ 容器2 │ 容器3 │
│ App   │ App   │ App  │
└──────┴───────┴──────┘

三大核心概念

镜像（Image）

镜像是一个只读模板，包含运行应用所需的全部文件（代码、运行时、库、环境变量）。

# 一个简单的镜像定义
FROM openjdk:17-slim
WORKDIR /app
COPY target/myapp.jar .
EXPOSE 8080
CMD ["java", "-jar", "myapp.jar"]

• 镜像由多层（Layer）组成，每层只读
• 层可以被复用和缓存
• 镜像构建后不可变

容器（Container）

容器是镜像的运行实例，在镜像层之上添加一个可写层。

┌─────────────────┐
│  容器（可写层）    │ ← 容器删除后数据丢失
├─────────────────┤
│  镜像层 3         │
├─────────────────┤
│  镜像层 2         │
├─────────────────┤
│  镜像层 1（基础层） │
└─────────────────┘

仓库（Registry）

• Docker Hub：Docker 官方公共仓库
• 私有仓库：Harbor、AWS ECR、阿里云 ACR
• 镜像命名：[仓库地址/][命名空间/]镜像名:标签

Docker 架构

Docker 使用 C/S（Client/Server）架构：

┌──────────┐     REST API      ┌──────────────┐
│  Client   │ ──────────────→   │   Daemon      │
│ (docker   │   (socket/HTTP)  │   (dockerd)   │
│  CLI)     │                  │               │
└──────────┘                   └──────┬────────┘
                                      │
                     ┌────────────────┼────────────────┐
                     ▼                ▼                 ▼
               ┌──────────┐   ┌──────────┐   ┌──────────────┐
               │ containerd │   │ 网络     │   │  存储卷       │
               │ (运行时)    │   │ (CNI)   │   │ (Volume)     │
               └──────────┘   └──────────┘   └──────────────┘

常用命令

生命周期

# 运行容器
docker run -d --name myapp -p 8080:8080 nginx:alpine

查看运行中的容器
docker ps

查看所有容器（含已停止）
docker ps -a

停止容器
docker stop myapp

启动已停止容器
docker start myapp

删除容器
docker rm myapp

强制删除运行中的容器
docker rm -f myapp

镜像管理

# 拉取镜像
docker pull nginx:alpine

列出镜像
docker images

删除镜像
docker rmi nginx:alpine

构建镜像
docker build -t myapp:latest .

导出/导入镜像
docker save myapp:latest > myapp.tar
docker load < myapp.tar

交互与调试

# 进入容器 Shell
docker exec -it myapp /bin/sh

查看日志
docker logs -f myapp

查看资源占用
docker stats

查看容器详细信息
docker inspect myapp

查看容器进程
docker top myapp

容器生命周期

docker create
                       │
                       ▼
                  ┌─────────┐
                  │ Created  │
                  └────┬────┘
                       │ docker start
                       ▼
                  ┌─────────┐
        ┌────────→│ Running  │──┐
        │         └────┬────┘  │
        │              │       │
   docker pause     docker     │ docker stop
        │           restart    │
        │              │       │
        │         ┌────┴────┐  │
        └─────────┤ Paused  │  │
                  └─────────┘  │
                               │
                          ┌────▼────┐
                          │ Stopped │
                          └────┬────┘
                               │ docker rm
                               ▼
                          ┌─────────┐
                          │ Removed  │
                          └─────────┘

容器网络模式

# 创建自定义网络
docker network create --driver bridge mynet

在指定网络中运行容器
docker run -d --network mynet --name app1 myapp
docker run -d --network mynet --name app2 myapp

容器间通过容器名通信
app1 中可以直接 ping app2