一. Docker是什么？
Docker是基于Go语言实现的云开源项目，对应用程序进行隔离，并且独立于宿主机和其他进程，这种运行时封装的状态称为容器。
Docker理念就是将应用及依赖包打包到一个可移植的容器中，可发布到任意linux发行版 docker 引擎中，使沙箱机制运行程序，程序之间相互隔离。
Docker的设计，打破过去程序即应用的观念，透过镜像将作业系统核心除外，将应用程式所需要的系统环境，由上到下打包，达到应用程式跨平台间的无缝接轨运作。只需要一次部署环境，换到别的机子上就可以一键部署，大大简化了操作。
docker的三要素：镜像、容器和仓库。
（1）镜像 （image）:就是一个只读的模板，镜像可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建很多容器。类似于java 中的类对象。
（2）容器（container）：Docker利用容器独立运行的一个或一组应用，容器是用镜像创建的运行实例，他可以被启动、开始、停止、删除。每个容器是相互隔离的、保证安全的平台。容器的定义和镜像几乎一模一样，也是一堆层的同一视角，唯一区别在于容器的最上面那层是可读可写的。
（3）仓库（repository）:存放镜像文件的场所，仓库和仓库注册服务器registry是有区别的，仓库注册服务器往往存放着多个仓库，每个仓库中又包含多个镜像，每个镜像有不同的标签。
Docker是一个C/S结构的系统柜，Docker守护进程运行在主机上，然后通过Socket连接从客户端访问,守护进程从客户端接收命令并管理运行在主机上的容器
docker的内部组件：
（1）namespaces:linux内核提供的一种进程资源隔离的机制，例如进程、网络、挂载点等，不同的容器在不同的命名空间中。
（2）CGroups:linux内核提供的一种限制进程资源的机制，例如cpu、内存等资源。
（3）UnionFs:联合文件系统，它支持对于文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下，Union文件系统是Docker镜像的基础，镜像可以通过分层进行继承，基于基础镜像(没有父镜像)，可以制作各种具体的应用镜像。特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看其里，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终文件系统会包含所有底层的文件和目录。
二. 为什么使用 docker？
docker和vm的区别：
Docker容器 虚拟机VM
操作系统 与宿主机共享OS 宿主机OS上运行虚拟机OS
存储大小 镜像小，便于存储和传输 镜像庞大
运行性能 几乎无额外性能损失 操作系统额外的CPU、内存消耗
移植性 轻便、灵活、适应于Linux 笨重，与虚拟化技术耦合度高
硬件亲和性 面向软件开发者 面向硬件运维者
为什么 docker 比 vm 快？？？？
（1）Docker有着比虚拟机更少的抽象层，由于docker不需要hypervisor实现硬件资源虚拟化，运行在docker容器上的程序都是直接使用的实际物理机的硬件资源，docker运行性能几乎无额外损耗。
（2）docker 直接利用宿主机的内核，而不需GuestOS,因此，当新建一个容器时，docker不需和虚拟机一样重新加载这个虚拟机内核，避免引寻、加载操作系统内核比较费时费资源的过程。当新建一个虚拟机时，虚拟机软件需要加载Guest OS,返回新建过程是分钟级别的，而docker由于直接利用宿主机的操作系统，所以省略了这个返回过程，因此新建一个docker只需要几秒钟。
三. docker的安装
对于centos7版本以上的安装过程如下（官网安装教程)
1. 移除旧版本的docker
sudo yum remove docker docker-client docker-client-latest \
docker-common docker-latest docker-latest-logrotate \
docker-logrotate docker-engine
2. 安装所需依赖包
sudo yum install -y yum-utils device-mapper-persistent-data lvm2
3. 设置稳定的存储库
sudo yum-config-manager --add-repo \
https://download.docker.com/linux/centos/docker-ce.repo
4. 启用一些存储库
sudo yum-config-manager --enable docker-ce-nightly docker-ce-test
5. 开始安装最新版本的docker
sudo yum install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
在使用docker之前，先熟悉下docker常用命令
四. 镜像
1. 镜像简介
定义：Docker镜像是一个不包含linux内核而又精简的linux操作系统。
默认会从国外拉取镜像，建议配置国内镜像仓库
vi /etc/docker/daemon.json
{
"registry-mirrors":["https://registry.docker-cn.com"]
}
docker其实是一层层的文件系统组成。我们可以通过使用docker histroy imageName命令查看镜像各层的内容，每层对应dockerFile中的一条指令。容器其实就是在镜像上又加了一层读写层。如果容器删除了，最上面的读写层也就删除了，改动也就丢失了。
bootfs( boot file system)主要包含 bootloader和 kernel, bootloader主要是引导加载 kernel, Linux刚启动时会加载 bootfs文件系统,在Docker镜像的最底层是 bootfs.这一层与我们典型的 Linux/Und系统是一样的,包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了,此时内存的使用权已由 bootfs转交给内核,此时系统也会卸载 bootfs
rootfs (root file systen),在 bootfs之上,包含的就是典型 Linux系统中的/dev,/proc,/bin,/etc等标准目录和文件。 rootfs就是各种不同的操作系统发行版,比如 Ubuntu, Centos等等。
对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层可以直接使用host的kernel,自己只需要提供rootfs就可以了，由此可见对于不同的linux发行版，bootfs基本是一致的，rootfs会有差别。
传统的Linux加载bootfs时会先将rootfs设为read-only，然后在系统自检之后将rootfs从read-only改为read-write，然后我们就可以在rootfs上进行写和读的操作了。
但Docker的镜像却不是这样，它在bootfs自检完毕之后并不会把rootfs的read-only改为read-write。而是利用union mount（UnionFS的一种挂载机制）将一个或多个read-only的rootfs加载到之前的read-only的rootfs层之上。在加载了这么多层的rootfs之后，仍然让它看起来只像是一个文件系统，在Docker的体系里把union mount的这些read-only的rootfs叫做Docker的镜像。但是，此时的每一层rootfs都是read-only的，我们此时还不能对其进行操作。当我们创建一个容器，也就是将Docker镜像进行实例化，系统会在一层或是多层read-only的rootfs之上分配一层空的read-write的rootfs。
docker镜像的分层好处:共享资源，比如，有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保存一份base镜像，同时内存中也只需加载一份base镜像，就可以为所有容器服务了，而且镜像的每一层都可以被共享。
Docker容器产生的数据，如果不通过docker commit生成新的镜像，使得数据作为镜像的一部分保存起来，那么当容器删除后，数据自然也没有了。所以我们使用容器数据卷来保存这些数据。
2. 文件共享
容器数据卷就是目录或文件，存在于一个或者多个容器中，由docker挂载到容器，但不属于联合文件系统，因此能绕过Union file system提供一些用于持续存储或共享数据的特性。
容器数据卷的设计目的就是数据的持久化，完全独立与容器的生存周期，因此docker不会在容器删除时删除其挂载的数据卷。
容器数据卷的特点如下:
（1）数据卷可在容器之间共享或者重用数据。
（2）卷中的更改可直接生效。
（3）数据卷中的更改不会包含在镜像的更新中。
（4）数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。
使用方式如下：
1. 新建容器时，使用 v + 参数
docker run -it -v /宿主机绝对路径目录:/容器内目录[:ro] 镜像名 //容器read only
2. 通过dockerFile创建镜像时，使用 volume命令指定
VOLUME[“/dataVolumeContainer1”,“/dataVolumeContainer2”]
容器间数据共享的方式通过继承。命名的容器挂载数据卷，其他容器通过挂载这个(父容器)实现数据共享，挂载数据卷的容器，称之为数据卷容器。使用方式如下：
docker run -it --name dc02 --volumes-from dc01 imageName
容器之间配置信息的传递，数据卷的生命周期一直持续到没有容器使用它为止。比如 doc01继承 doc02, doc02继承doc03,如果删除doc02,doc01 和 doc03还是会数据共享。
3. DockerFile
DockerFile是用来构建Docker镜像的构建文件，是由一系列命令和参数构成的脚本。
DockerFile基础知识
（1）每条保留字指令都必须为大写字母且后面要跟至少一个参数。
（2）指令按照从上到下，顺序执行。
（3）#表示注释。
（4）每条指令都会创建一个新的镜像层，并对镜像进行提交。
DockerFile的一些常用指令。
FROM baseImage //当前镜像是基于哪个基础镜像制作的
MAINTAINER name|email //制作者的名称或者邮件地址
RUN command //构建镜像时运行的命令
EXPOSE port //当前容器对外暴露的端口
WORKDIR dir //进入伪终端时所在目录
ENV key value //设置环境变量
ADD src dest //拷贝src目录中的文件到容器dest目录，该命令会自动处理url和tar
COPY src dest //同ADD， 但是不会处理压缩文件，直接拷贝
VOLUME ["/dir1","/dir2"] //容器数据卷，用来做文件的持久化
CMD command //容器启动时运行的命令
ENTRYPOINT command //同CMD
ONBUILD command //当其他dockFile中使用该镜像做基础镜像构建镜像时，该命令会被触发
最后使用 build 命令进行构建
DockerFile构建镜像过程如下：
（1）Docker从基础镜像运行一个容器。
（2）执行一个命令对该容器进行修改。
（3）执行类似 commit 对当前容器新建成一个新的镜像。
（4）对新镜像运行出一个新容器，重复2-3
构建 java网站环境镜像使用案例：
vim dockerFile
FROM centos:7
MAINTAINER someone
ADD jdk....tar.gz /usr/local
ENV JAVA_HOME /usr/local/jdk...
ADD tomcat9 /usr/local
RUN rm -rf /usr/local/*.tar.gz
WORKDIR /usr/local/tomcat9
EXPOSE 8080
五. 镜像仓库
1. 搭建私有仓库
Docker Hub作为Docker默认官方公共镜像；如果想要自己搭建私有镜像仓库，官方也提供了registry镜像，使得搭建私有仓库非常简单，过程如下:
1.下载registry镜像并启动
docker pull registry
docker run -d -p5000:5000 --name "myregistry" registry
2. 查看仓库内的所有镜像
curl http://registryIp:5000/v2/_catalog
3. 配置该私有仓库受信任
vi /etc/docker/daemon.json
{"insecure-registries":["registryIp:5000"]}
systemctl restart docker
4. 给镜像打标签，实际上是指定私有仓库的地址
docker tag imageName registryIp:5000/imageName
5. 将该镜像上传到私有仓库
docker push registryIp:5000/imageName
6. 通过访问 http://registryIp:5000/v2/_catalog查看是否上传成功
7. 从私有仓库下载镜像
docker pull registryIp:5000/imageName
2. 公共仓库的使用
1. 注册用户(https://hub.docker.com/)
2. 使用docker login 命令进行登录
3. 给镜像打标签
docker tag imageName dockerId/imageName
5. 上传该镜像
docker push dockerId/imageName
六. 企业级镜像仓库Harbor
