Docker 101（一） --- 容器

随着云计算服务，Docker容器类工具也开始大行其道。虽然早有耳闻，一直不了解其应用场景。最近折腾应用的服务化。服务器和应用迁移过程中，手动处理的方式太low。想到如何借助Docker部署和发布应用，或许是一个比较好的方式。下面是Docker初探的一些手记。可以大致熟悉docker的概念和操作。

安装

Docker早期的版本，对于mac非常不友好。安装还需要配合virtraulbox虚拟机。最新的版本则只需要安装一个dmg。然后神马docker engine， docker-compose和docker-machine都一应尽有了。

安装完毕docker之后，点击docker的app即可启动。运行docker info命令可以查docker的安装和运行状况。

镜像和容器

使用docker饶不过两个概念，镜像和容器。为了易于理解，暂且把镜像看成一个操作系统，只不过这个操作系统是静态的，还没有运行的文件。实际上镜像是特殊的文件系统，充分利用了UnionFS技术的分成存储架构。所谓的容器，可以理解为运行时的镜像。

假如启动了虚拟机来安装软件，为了防止安装有问题的软件，先打了一个快照进行备份。然后每安装一个软件，就打一个快照备份。这些备份的文件，就可以看成是一个个镜像。如果某个软件有问题，你需要从快照中恢复系统。选择一个快照（镜像）之后恢复系统，这个恢复的就可以看成是容器，即运行时的镜像。

当然，docker实际上实现的镜像和容器，并不是上述虚拟机快照的方式。只不国他们的使用方式和效果类似罢了，初次接触docker，暂且这么理解。

安装镜像

既然镜像是一些文件，那么从什么地方获取这些文件呢？Docker的公司提供了一个集中式的仓库---docker hub，存储了大量官方或三方的镜像文件。这个网站就类似github一样，可以自定义仓库，然后push或者pull镜像文件。下面安装一个最简单的linux系统的镜像。

运行docker images即可查看本地导入docker的镜像。如果全新安装docker，那么首次运行该命令将看不到任何镜像文件。

☁  docker  docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE

使用docker pull可以下载并导入一个镜像

☁  docker  docker pull busybox
Using default tag: latest
latest: Pulling from library/busybox
7520415ce762: Pull complete
Digest: sha256:32f093055929dbc23dec4d03e09dfe971f5973a9ca5cf059cbfb644c206aa83f
Status: Downloaded newer image for busybox:latest
☁  docker  docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
busybox             latest              00f017a8c2a6        2 weeks ago         1.11 MB

docker pull 命令会向仓库网站请求镜像文件，默认是（docker hub）。下载完毕之后可以看到我们导入了busybox的镜像。镜像一般由仓库，标签，镜像id，大小等信息。每一个镜像文件都是一个仓库，可以给这个仓库打tag。镜像id是镜像的唯一标识符，不能重复。引用镜像既可以其镜像id，也可以使用仓库:标签的方式，例如busybox:latest，默认的标签都是latest。当不写标签的时候，docker会指默认的标签。

启动容器

载入镜像之后，我们就可以创建并启动容器了。使用docker run命令启动容器。

☁  docker  docker run --name hello -it busybox /bin/sh
/ # ls
bin   dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var
/ # echo 'hello world'
hello world

run命令有不少参数，--name表示给容器起一个名字以方便我们识别和引用。-it其实是两个参数，分别指--interactive和--tty，表示开启一个交互式的终端服务，就行登录远程服务器一样登录容器。

run 命令会检查本地的镜像，如果本地没有就会去镜像仓库（默认是docker hub）中下载，然后再启动容器。

容器状态

重启的状态大致分为三种种，创建（Created）， 运行（Up），退出（Exited）。打开另外一个命令行，使用docker ps命令查看容器的状态。

☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
3d8f08bef033        busybox             "/bin/sh"           3 minutes ago       Up 3 minutes                            hello

可以看见和查看镜像一样类似。每个容器也有一个容器唯一标识的id，既可以使用容器id也可以使用nama参数引用容器。此时的容器状态是正在运行。

使用docker stop 命令停止容器

☁  docker  docker stop hello
hello
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
☁  docker  docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS                       PORTS               NAMES
3d8f08bef033        busybox             "/bin/sh"           5 minutes ago       Exited (137) 8 seconds ago                       hello
☁  docker  docker ps -a -q
3d8f08bef

停止容器之后，可以给ps命令添加-a和-q参数，前者用来查看所有容器的状态，包含已经退出运行的容器(Exited)。后者可以返回容器的id。当需要批量删除容器的时候，这个id参数很重要。

以 -it方式登录容器的终端，运行exit也会退出并停止容器。

容器有停止，当然就有启动，重启。

☁  docker  docker start 3d8f08bef033
3d8f08bef033
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
3d8f08bef033        busybox             "/bin/sh"           8 minutes ago       Up 2 seconds                            hello
☁  docker  docker restart hello
hello

上面演示了除了容器name之外，使用容器的id引用容器。

容器删除

创建了运行的容器，可以启动也可以关闭。当容器不再使用的时候，我们可以删除容器。删除容器前，务必保证先关闭容器，否则删除失败。

☁  docker  docker rm hello
Error response from daemon: You cannot remove a running container 3d8f08bef03361155c062acc08ee0a7cfd9bc2d3914d1627e14f192ca409fc50. Stop the container before attempting removal or use -f
☁  docker  docker stop hello
hello
☁  docker  docker rm hello
hello
☁  docker  docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES

进入容器

我们启动了容器，有时候启动了容器，然后还需要进入容器做一些动作。下面再创建一个新的容器：

☁  docker  docker run --name app -it busybox /bin/sh
/ # 
/ # exit
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
☁  docker  docker start app
app
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS               NAMES
7ece3ac215e3        busybox             "/bin/sh"           About a minute ago   Up 2 seconds                            app
☁  docker  docker exec -it app /bin/sh
/ # ls
bin   dev   etc   home  proc  root  sys   tmp   usr   var
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
7ece3ac215e3        busybox             "/bin/sh"           2 minutes ago       Up About a minute                       app

使用exit退出容器，然后再用start命令启动容器，最后使用exec命令进入容器，最后再退出。exec进入再退出和run进入退出不一样，前者不会关闭容器，后者会关闭容器。当然，如果容器尚未启动，docker exec是无法进入容器。

容器创建与守护运行方式

我们使用docker run命令创建并启动了容器。其实还有一个命令只创建容器，但不启动容器。

☁  docker  docker create --name newapp busybox  echo "hello new app"
3c5b2e39e2203052b8ee72742a1ed06f65e4c71244c98f64f8fd778bc050e171
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
☁  docker  docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
3c5b2e39e220        busybox             "echo 'hello new app'"   7 seconds ago       Created                                 newapp
☁  docker  docker logs newapp
☁  docker  docker start newapp
newapp
☁  docker  docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS                     PORTS               NAMES
3c5b2e39e220        busybox             "echo 'hello new app'"   28 seconds ago      Exited (0) 3 seconds ago                       newapp
☁  docker  docker logs newapp
hello new app

上面的命令中，首先使用docker create创建了一个新的容器newapp，同时传递一个sh运行命令echo "hello new app"。刚创建的时候，看不到运行的容器的状态，实际上容器创建之后尚未启动，只是Created状态，因此也无法中docker logs中看到容器的输出。

当我们启动容器的时候，执行了echo命令，因此可以看到logs有执行的输出。可是容器执行完毕echo命令之后，就退出了。这其实很好理解，例如我们运行一个脚本，脚本运行完毕自然就退出了。只不过现在运行的脚本在容器中而已，完成任务软件自然就退出。除非容器中的脚本或者软件命令是以非daemon方式运行，或者执行一个永不退出的命令。

☁  docker  docker create --name always_run busybox  tail -f /dev/null
c5c6bb0acbee5d3037558defdaa54968cca3f94083dc765603caa1095f5d7466
☁  docker  docker ps -a
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND               CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
c5c6bb0acbee        busybox             "tail -f /dev/null"   4 seconds ago       Created                                 always_run
☁  docker  docker start always_run
newapp
☁  docker  docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND               CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
c5c6bb0acbee        busybox             "tail -f /dev/null"   12 seconds ago      Up 3 seconds                            always_run

上面介绍的只是容器内软件的运行方式。实际上docker的run命令要比create常用，而run命令执行创建容器并运行，我们会登录这个容器中，一旦exit，容器就停止了。如果需要启动容器的时候，还需要再运行start命令，为此可以给docker指定参数，让docker的进程以daemon方式运行。

☁  docker  docker run --name deamon_app -d busybox /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
4fb992fa3dce0c46ddabda4493924a5f0ff2c01a5cb72c1951ce6496fcb81c4f
☁  docker  docker logs -f deamon_app
hello world
hello world
hello world

查看容器的运行状态

docker ps可以看见docker的容器列表及其大致状态。此外，docker还提供了stats和top用来查看docker的容器的更详细状态：

☁  docker  docker top deamon_app
PID                 USER                TIME                COMMAND
13253               root                0:00                /bin/sh -c while true; do echo hello world; sleep 1; done
13275               root                0:00                sleep 1
☁  docker  docker stats deamon_app
CONTAINER           CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
deamon_app          0.06%               480 KiB / 1.952 GiB   0.02%               578 B / 648 B       0 B / 0 B           2
CONTAINER           CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS
deamon_app          0.05%               468 KiB / 1.952 GiB   0.02%               578 B / 648 B       0 B / 0 B           2
CONTAINER           CPU %               MEM USAGE / LIMIT     MEM %               NET I/O             BLOCK I/O           PIDS

top可以查看docker里容器运行的进程状态，stats则可以看到更详细的信息，包含CPU,内存，网络等。并且top只能查看运行的容器，stats没有限制。

关于容器更详细的状态，可以使用docker inspect命令。

总结

Docker其实是一种基于LXC实现的软件虚拟化技术。主要由仓库，镜像和容器组成完整的软件构建方式。仓库是存储docker镜像的文件库，镜像是分层的包含完成操作系统的文件，可以理解为操作系统的快照。容器则是基于镜像创建的操作系统运行环境。容器的状态分为Created，Up，Eixited。

我们介绍了不少命令用于操作容器。接下来，再探索一下关于镜像相关的操作。