在前面的学习中，我们掌握了微服务的服务注册与发现(nacos)、配置中心(nacos)、远程服务调用(feign)、网关(gateway)，同时借助Idea编译工具多次完成本地服务启动、部署和验证。但是我们假想下面场景：
● 开发人员A写好的代码-->开发人员B的电脑上运行，B必须保证跟A一样的系统环境(JDK/MySQL等)
● 系统代码部署从DEV-->TEST-->PRE-->PROD，每个环节都必须保证一样的系统环境(同上)
● 分布式系统中依赖组件非常多，组件与组件之间的部署往往会产生一些冲突(端口/依赖/环境等)
这样的版本一致保证会耗费我们大量的时间和精力，同时万一有问题产生，我们也很难第一时间考虑到是因为版本不一致导致的问题。因此我们需要一套可以平滑切换的部署引擎，这就是本节我们学习的Docker。
1.认识Docker
1.1 什么是Docker
1-Docker解决依赖兼容
Docker为了解决依赖的兼容问题的，采用了两个手段：
● 【依赖打包】将应用的Libs（函数库）、Deps（依赖）、配置与应用一起打包
● 【部署隔离】将每个应用放到一个隔离容器去运行，避免互相干扰
此时打包好的应用包(不再是原来的jar包)既包含应用本身，也包含应用所需的Libs、Deps，无需在操作系统上安装，自然不存在应用间的兼容问题。
虽然解决了不同应用的兼容问题，但是开发、测试等多个环境，不同的操作系统版本之间也会有差异，这个不解决一样会面临开篇所说的问题，想了解这个必须先了解下操作系统的结构。
2-Docker解决操作系统环境差异
以一个ubuntu操作系统为例，如下：
其结构包括：
- 计算机硬件：如CPU、内存、磁盘等
- 系统内核：所有Linux发行版内核都是Linux，如CentOS/Ubuntu/Fedora等，内核与计算机硬件交互，对外提供内核指令，用于操作计算机硬件。
- 系统应用：操作系统本身提供的应用、函数库。这些函数是对内核指令的封装，使用更方便。
应用与计算机交互的流程大致如下： - 应用（外部应用如redis/web应用等）调用操作系统应用（函数库），实现各种功能
- 系统函数库是对内核指令集的封装，会调用内核指令
- 内核指令操作计算机硬件
如Ubuntu和CenOS虽然都是基于Linux内核，无非是系统应用不同，提供函数库有差异，如下：
但就是这种差异，当一个Ubuntu版本的MySQL尝试安装到CentOS系统时，MySQL还是调用的Ubuntu函数库，会出现找不到或者不匹配的情况，从而导致报错，即出现我们上面提到的系统环境差异导致的不兼容问题：
我们来看下Docker是如何处理这种环境间的差异的：
● Docker将应用程序与所需调用的系统(如Ubuntu)函数库一起打包
● Docker运行到不同操作系统时，直接基于打包的函数库，借助于操作系统Linux内核来运行
3-小结
Docker如何解决大型项目依赖关系复杂，不同组件依赖的兼容性问题？
● Docker允许开发中将应用、依赖、函数库、配置一起打包，形成可移植镜像
● Docker应用运行在容器中，使用沙箱机制，相互隔离
Docker如何解决开发、测试、生产环境有差异的问题？
● Docker镜像中包含完整运行环境，包括系统函数库，仅依赖系统的Linux内核，因此可以在任意Linux操作系统上运行
Docker是一个快速交付应用、运行应用的技术，具备下列优势：
● 可以将程序及其依赖、运行环境一起打包为一个镜像，可以迁移到任意Linux操作系统
● 运行时利用沙箱机制形成隔离容器，各个应用互不干扰
● 启动、移除都可以通过一行命令完成，方便快捷
1.2 Docker和虚拟机的区别
如果对虚拟机有了解的读者（也可以在一个操作系统中运行另一个操作系统，从而达到保护系统中的应用），那么Docker听起来也是这样的环境隔离，二者有什么区别？为什么现在主流是使用Docker呢？
虚拟机：在操作系统中模拟硬件设备，然后运行另一个操作系统，比如在 Windows 系统里面运行 Ubuntu 系统，这样就可以运行任意的Ubuntu应用了。
Docker：仅是封装函数库，并没有模拟完整的操作系统，即共享同一个底层硬件设备。
相较于传统虚拟机而言，二者主要区别如下：
特性 容器 虚拟机
启动 秒级 分钟级
硬盘使用 一般为 MB 一般为 GB
性能 接近原生 弱于
系统支持量 单机支持上千个容器 一般几十个
总结如下：
● docker是一个系统进程；虚拟机是在操作系统中的操作系统
● docker体积小、启动速度快、性能好；虚拟机体积大、启动速度慢、性能一般
1.3 Docker架构
1-基本概念
镜像
特殊的文件系统，除了提供容器运行时所需的程序、库、资源、配置等文件外，还包含了一些为运行时准备的一些配置参数（如匿名卷、环境变量、用户等）。镜像不包含任何动态数据，其内容在构建之后也不会被改变。
分层存储
镜像构建时，会一层层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。因此，在构建镜像的时候，需要额外小心，每一层尽量只包含该层需要添加的东西，任何额外的东西应该在该层构建结束前清理掉。
总结
Docker将应用程序及其所需的依赖、函数库、环境、配置等文件打包在一起，称为镜像。
容器
镜像和容器的关系，就像是面向对象程序设计中的类和实例一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器可以被创建、启动、停止、删除、暂停等。
容器本质是进程，但与直接在宿主执行的进程不同，容器进程运行在属于自己独立的命名空间。因此容器可以有自己的文件系统、网络配置、进程空间。容器内的进程是运行在一个隔离环境里，也正是因为这种隔离的特性，让跟多初学Docker的人混淆容器和虚拟机。
容器存储层
跟镜像的分层存储类似，容器也是如此。每个容器运行时，是以镜像为基础层，在其上创建一个当前容器的层出层，我们可以称这个为容器运行时读写而准备的存储层为容器存储层。其生命周期与容器一样，容器消亡时，容器存储层也随之消失。
按Docker最佳实践，容器不应该向其存储层写入任何数据，容器存储层都要保持无状态。所有文件写入操作都应该使用数据卷(Volume)、或者绑定宿主目录，这些读写直接对宿主产生，性能和稳定性更高。
总结
镜像中的应用程序运行后形成的进程就是容器，只是Docker会给容器进程做隔离，对外不可见。
仓库
镜像构建完成后，可以很容易在当前宿主机运行，但是想要在其他服务器上使用这个镜像，我们就需要一个集中的存储、分发镜像的服务，Docker Registry就是这样一个服务。
一个Docker Registry可以包含多个仓库(Repository)；每个仓库可以包含多个标签(Tag)；每个标签对应一个镜像。通常一个仓库会包含一个软件的不同版本镜像，标签用于区分版本，如不给出标签，默认latest作为标签。
Docker Registry公开服务
开发给用户使用、允许用户管理镜像的Registry服务，可避免重复劳动，如Redis/Nginx等
● 官方的Docker镜像的托管平台：Docker Hub。
● 国内代理的DcokerHub公开服务：网易云镜像服务、DaoCloud 镜像市场、阿里云镜像库 等。
Docker Registry私有服务
公司内部使用、迭代的镜像Registry服务，需要用户自己完成代码打包、镜像上传。
小结
三者关系如上所示，注意：镜像都是只读的。
例如你下载了一个QQ，如果我们将QQ在磁盘上的运行文件及其运行的操作系统依赖打包，形成QQ镜像。然后你可以启动多次，双开、甚至三开QQ，跟多个妹子聊天。
2-Docker架构
Docker是一个CS架构的程序，底层由Go 语言进行开发实现，由两部分组成
● 服务端(server)：Docker守护进程，负责处理Docker指令，管理镜像、容器等
● 客户端(client)：通过命令或RestAPI向Docker服务端发送指令。可以在本地或远程向服务端发送指令
1.4 Docker安装
企业生产一般都是在Linux环境下部署Docker，其中CentOS发行版最多，因此我们也将在CentOS环境下安装Docker，如未安装请跳转：windows安装centos7
1-卸载(可选)
如果之前安装过旧版本的Docker，可以使用下面命令卸载：
yum remove docker \
docker-client \
docker-client-latest \
docker-common \
docker-latest \
docker-latest-logrotate \
docker-logrotate \
docker-selinux \
docker-engine-selinux \
docker-engine \
docker-ce
2-安装docker
首先需要虚拟机联网，接着安装yum工具
yum install -y yum-utils \
device-mapper-persistent-data \
lvm2 --skip-broken
接着更新本地镜像为aliyun，否则拉取国外的会失败
设置docker镜像源
yum-config-manager \
--add-repo \
https://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
sed -i 's/download.docker.com/mirrors.aliyun.com\/docker-ce/g' /etc/yum.repos.d/docker-ce.repo
yum makecache fast
输入指令开始安装，这里我们安装的ce(社区免费版本)
yum install -y docker-ce
3-启动Dokcer
Docker应用后续会用到的端口非常多，建议大家直接关闭防火墙，一定要关闭，一定要关闭。
关闭
systemctl stop firewalld
禁止开机启动防火墙
systemctl disable firewalld
查看防火墙状态
systemctl status firewalld
命令启动Docker
systemctl start docker # 启动docker服务
systemctl stop docker # 停止docker服务
systemctl restart docker # 重启docker服务
输入命令查看启动状态
systemctl status docker
输入命令查看Docker版本
docker -v
4-配置镜像加速
docker官方镜像仓库网速较差，我们需要设置国内镜像服务：
参考阿里云的镜像加速文档：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors
也可直接依次参照执行：
sudo mkdir -p /etc/docker
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
"registry-mirrors": ["https://au39ixuh.mirror.aliyuncs.com"]
}
EOF
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker
2.Docker基本操作
2.1 镜像操作
1-镜像名称
首先来看下镜像的名称组成
● 镜名称一般分两部分组成：[repository]:[tag]。
● 在没有指定tag时，默认是latest，代表最新版本的镜像
这里mysql就是repository，5.7就是tag，合一起就是镜像名称，代表5.7版本的MySQL镜像。
2-镜像命令
常见的镜像操作命令如图：
3-案例(拉取、查看镜像)
需求：从DockerHub中拉取一个nginx镜像并查看
1）首先去镜像仓库搜索nginx镜像，比如DockerHub：
2）根据查看到的镜像名称，拉取自己需要的镜像，通过命令：docker pull nginx
3）通过命令：docker images 查看拉取到的镜像
4-案例(保存、导入镜像)
需求：利用docker save将nginx镜像导出磁盘，然后再通过load加载回来
1）docker xx --help命令查看docker save和docker load的语法
例如，查看save命令用法，可以输入命令：
docker save --help
结果：
命令格式：
docker save -o [保存的目标文件名称] [镜像名称]
2）docker save导出镜像到磁盘
运行命令：
docker save -o nginx.tar nginx:latest
结果如图：
3）docker load加载镜像
先删除本地的nginx镜像：
docker rmi nginx:latest
然后运行命令，加载本地文件：
docker load -i nginx.tar
结果：
5-实战案例(Redis镜像拉取、加载)
1）去DockerHub搜索Redis镜像
2）查看Redis镜像的名称和版本
3）利用docker pull命令拉取镜像
docker pull redis
4）利用docker save命令将 redis:latest打包为一个redis.tar包
docker save -o redis.tar redis:latest
5）利用docker rmi 删除本地的redis:latest
docker rmi redis:latest
6）利用docker load 重新加载 redis.tar文件
docker load -i redis.tar
2.2 容器操作
容器操作的命令如图：
容器保护三个状态：
● 运行：进程正常运行
● 暂停：进程暂停，CPU不再运行，并不释放内存
● 停止：进程终止，回收进程占用的内存、CPU等资源
1-常用指令
