02-Docker快速入门-10分钟理解容器

10分钟看懂Docker核心概念

别急着想复杂的概念，我们先通过一个简单的例子理解Docker。

一个最简单的例子

想象你要开一家咖啡店：

传统部署方式

每开一家分店都要：

找房子（服务器）
装修（安装操作系统、依赖环境）
买设备（安装软件）
招人培训（配置环境）
开业（部署应用）

每家店都要从头开始，而且每家店的装修、设备可能都不一样，导致咖啡品质不一致。

Docker方式

先在一个地方把一切都准备好：

做一个标准化的"店铺模板"（镜像）
包含所有的装修、设备、配方
要开新店时，直接复制这个模板（容器）
瞬间开业

每家店都一模一样，品质完全一致。

Docker的三大核心概念

1. 镜像（Image）

镜像是一个只读的"模板"，包含：

应用程序代码
运行环境（操作系统、运行时库）
依赖文件
配置参数

镜像的特点：

只读：创建后不能修改
分层：由多层叠加而成
可复用：可以基于已有镜像创建新镜像

常见镜像：

nginx：Web服务器
python：Python运行环境
mysql：MySQL数据库
redis：缓存服务

2. 容器（Container）

容器是镜像运行起来的"实例"。

容器的特点：

可以启动、停止、删除
相互隔离，互不影响
可以访问宿主机资源（需要配置）
容器内部修改不会影响镜像

类比：

镜像 = 类（Class）
容器 = 对象（Object）
一个类可以创建多个对象，一个镜像可以启动多个容器

3. 仓库（Registry）

仓库是存放镜像的地方，类似代码仓库（如GitHub）。

常见仓库：

Docker Hub：官方公共仓库（https://hub.docker.com）
阿里云镜像加速器：国内访问更快
私有仓库：企业内部使用

镜像命名规范：

仓库地址/组织名/镜像名:标签

例如：
docker.io/library/nginx:latest
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/library/nginx:latest
nginx:latest  # 省略仓库地址，默认用Docker Hub

Docker的工作流程

┌─────────────┐    拉取/构建    ┌──────────────┐
│  Dockerfile │ ────────────> │    镜像      │
└─────────────┘              └──────────────┘
                                  │
                            启动容器
                                  ↓
                            ┌──────────────┐
                            │    容器      │
                            │ (运行中的应用)│
                            └──────────────┘

流程说明：

编写Dockerfile：定义如何构建镜像
构建镜像：根据Dockerfile创建镜像
推送/拉取：把镜像推送到仓库或从仓库拉取
启动容器：基于镜像运行容器

第一个Docker容器

让我们运行一个真正的容器：

# 运行一个nginx容器
docker run -d -p 80:80 --name my-web nginx

命令解析：

docker run：运行容器的命令
-d：后台运行（detach）
-p 80:80：端口映射（宿主机80 -> 容器80）
--name my-web：给容器起个名字
nginx：使用的镜像名称

验证：

打开浏览器访问 http://localhost
你会看到nginx的欢迎页面！

查看容器：

# 查看运行中的容器
docker ps

# 查看所有容器（包括停止的）
docker ps -a

容器的生命周期

创建 ──> 启动 ──> 运行中 ──> 停止 ──> 删除
   ↑        ↓        ↓        ↓        ↓
   └────────────────┴────────────────┘
         任意状态都可以重启

常用操作：

# 创建并启动容器
docker run ...

# 停止运行中的容器
docker stop my-web

# 启动已停止的容器
docker start my-web

# 重启容器
docker restart my-web

# 删除容器
docker rm my-web

容器的隔离机制

1. 进程隔离（Namespace）

每个容器都有独立的进程空间：

# 在容器内
docker exec my-web ps aux
# 只能看到容器内的进程，看不到宿主机的进程

2. 文件系统隔离

每个容器有独立的文件系统：

容器内的文件操作不影响宿主机
容器删除后，文件也会丢失（除非做了持久化）

3. 网络隔离

每个容器有独立的网络空间：

容器之间默认隔离
需要配置才能互相访问

4. 资源限制（Cgroups）

可以限制容器使用的资源：

# 限制容器最多用512MB内存
docker run -d -m 512m nginx

镜像的分层原理

Docker镜像采用分层存储，每层都是只读的：

┌─────────────┐  应用层（代码、配置）
├─────────────┤  运行时层（Python、Node.js等）
├─────────────┤  系统工具层（wget、curl等）
├─────────────┤  基础系统层（Ubuntu、Alpine等）
└─────────────┘

优势：

节省空间：多个镜像共享相同的层
快速构建：只修改变化的层
版本管理：每层都有唯一ID

容器运行时： 在镜像最上层添加一个可写层：

┌─────────────┐  可写层（容器运行时修改的文件）
├─────────────┤  只读层（镜像的层）
├─────────────┤
├─────────────┤
├─────────────┤
└─────────────┘

实战：运行一个Python程序

# 1. 创建一个简单的Python脚本
echo 'print("Hello, Docker!")' > hello.py

# 2. 用Docker运行这个脚本
docker run --rm -v $(pwd):/app python:3.11 python /app/hello.py