0. 引入
场景 -- 换个环境就跑不起来的程序
本地程序够正常运行，但换个环境程序却不能运行。核心问题在于环境的不同。同一套代码，如果在不同的环境上运行，可能会导致不同的运行结果。
Q：怎么理解环境？
程序运行起来并不是只有代码就可以，还需要运行环境、依赖的库等等。以Java Web应用程序为例：将一个Java Web程序跑起来涉及到很多东西，包括JDK、Spring等等。当这些某一项版本不一致时，可能会导致应用程序跑不起来。
Q： 如何模拟完全相同的环境？
虚拟化技术（Virtualization）：一种计算机资源管理技术，将计算机的硬件资源抽象、转换后呈现出新的硬件环境（相当于创建出一个新的硬件环境，可以在这个硬件环境下安装操作系统，部署应用运行环境）。
- 虚拟机（硬件级虚拟化技术）：运行在硬件上的虚拟技术，可以虚拟化硬件资源，在虚拟化的资源之上安装操作系统，如：
VMWare。
- 容器化技术（操作系统级虚拟化技术），运行在操作系统上的技术，模拟运行在一个操作系统上的多个不同进程，将其封闭在一个独立密闭的容器中，如：
Docker。
1. 什么是Docker
Docker：是开源的应用容器引擎，使用Go语言实现；使用Docker能够帮助我们将软件及其依赖的所有东西打包在一个容器里，可以将容器理解为一个便携式的、隔离的运行环境，像一个独立的箱子，里面包含了运行程序所需要的一切。
这样，可以在不同的电脑上运行这个容器，无需担心系统的不同配置会影响程序的运行，就像是把一个装满所有必需品的行李箱带到任何地方，不管在哪里，都可以舒适地生活一样。
注意：Docker不是容器。
Build once，Run anywhere（构建一次，到处运行）
通过Docker，可以一次性构建包含应用及其所有依赖的容器镜像。这种镜像在不同的环境中都能一致运行，无论是开发、测试还是生产环境。容器提供了隔离的运行环境，使得应用在各种平台上都能保持稳定和兼容。
Build, Ship and Run（构建，运输，运行）
- Build ： 镜像就像是集装箱，包含文件以及运行环境等等资源；
- Ship ：在宿主机和仓库间进行运输，这里仓库就像是超级码头；
- Run ：运行的镜像就是一个容器，容器就是运行程序的地方。
总结来说，Docker 使得应用程序的打包、运输和运行变得简单和一致，确保它在不同环境中都能正常工作。
2. 为什么用Docker
使用Docker的最终目的：保持环境一致性。与虚拟机相比，Docker有以下优点：
快
-
秒级启动：容器几乎瞬间启动，减少了等待时间。
-
快速交付和部署：
Docker镜像可以轻松推送到不同的环境，实现快速更新。例如，CI/CD流程中，代码提交后可以立即通过Docker部署到生产环境。
高
-
性能高：容器直接运行在主机操作系统上，相比虚拟机有更少的性能开销。
-
资源利用率高：容器共享操作系统内核，资源利用更高效。
强
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迁移性强：容器可以在任何支持
Docker的平台上运行，无论是本地开发机、测试服务器还是云平台。例如，一个在开发者本地运行的容器可以无缝迁移到AWS或Azure上运行。 -
扩展性强：容器易于扩展和管理，适合处理动态负载。例如，通过
Kubernetes等工具，可以自动扩展容器的实例数以应对流量高峰。
3. Docker的三个核心概念
小九要复刻一道经典名菜 -- 鸡蛋灌饼。
3.1 镜像（image）
复刻鸡蛋灌饼的第一步就是要知道怎么做？
镜像 (image) 可以理解为鸡蛋灌饼的食谱，也就是制作鸡蛋灌饼所需要的材料和步骤，如：平底锅，面粉，鸡蛋，食用油以及具体的做法。
Docker中，将应用程序及其所需要的代码，依赖、函数库、环境和配置文件打包在一起，称为镜像。
可以将镜像理解为将食材和做法拍了个照片，是静态的。通过镜像，可以创建多个不同的容器。
3.2 容器（Container）
当根据食谱制作鸡蛋灌饼时，最终会做出一个具体的、实际存在的鸡蛋灌饼。这个鸡蛋灌饼就是容器(Container)。鸡蛋灌饼（容器）是食谱（镜像）的具体实现。
多个不同的人使用相同的食谱（镜像）来制作鸡蛋灌饼，每个灌饼都是独立的，虽然配方相同，但每个灌饼在制作时可能会有些微不同的情况或细节。
镜像中应用程序运行后形成的进程就是容器，可以将容器理解为一台台运行起来的虚拟机，里面运行了应用程序，每个容器独立运行，互相之间不影响。
3.3 镜像文件（Dockerfile）
Dockerfile就是鸡蛋灌饼的详细制作步骤和配方单。它定义了如何从零开始制作鸡蛋灌饼（或者创建Docker镜像），包括需要的原材料（基础镜像）和制作过程（安装软件、配置环境等）。
Dockerfile可以理解为自动化脚本，用来创建镜像。
【例子】构建Java项目的 Docker 镜像
# 添加 Java 8 镜像来源
FROM java:8
# 添加参数
ARG JAR_FILE
# 添加 Spring Boot 包
ADD target/${JAR_FILE} app.jar
# 执行启动命令
ENTRYPOINT ["java","-Djava.security.egd=file:/dev/./urandom","-jar","/app.jar"]
总结来说，镜像是一个可复用的配方，容器是使用这个配方制作的实际产品，而Dockerfile是制作这个配方的详细说明。
4. Docker常用命令
4.1 镜像相关命令
- 下载镜像
docker pull
- 列出镜像
docker images
- 运行镜像
docker run -d --name 容器名称 镜像名称
- 删除镜像
docker rmi 镜像名称
4.2 容器相关命令
- 查看所有容器
docker ps -a
- 查看所有正在运行中的容器
docker ps
- 启动已经被停止的容器
docker start 容器名称
- 重新启动容器
docker restart 容器名称
- 进入对应容器
docker exec -it 容器名称 bash
- 停止运行中的容器
docker stop 容器名称
- 创建一个新的容器并运行
docker run -d --name 容器名称 镜像名称
5. Docker与k8s
5.1 k8s是什么
k8s 是 kubernetes 的缩写，'8' 代表中间的八个字符。是一种容器编排技术。
假设小九经营一家鸡蛋灌饼店，目标是确保餐厅每天都能制作出一致的高质量鸡蛋灌饼，并能够应对顾客数量的变化。如果顾客突然增多，需要能够快速地制作更多的鸡蛋灌饼；如果某个厨师因为某些原因无法工作，需要有备用的厨师可以接替。
可以将k8s看作是一个大型的餐厅经理或厨房主管。这个主管的工作是管理和协调多个厨师（容器）和厨房的资源（服务器），确保所有鸡蛋灌饼按照标准制作，并在需要时进行调整和优化。
5.2 k8s能干什么
-
调度和管理：
k8s负责将不同的厨师（容器）分配到不同的厨房（服务器）上，以确保生产线的顺畅运转。例如，它决定哪个厨师在哪里工作，并确保有足够的厨师来满足订单需求。 -
扩展和缩减：根据需求的变化，
k8s可以自动增加或减少厨师（容器）的数量。如果订单量增加，它可以派遣更多厨师；如果订单量减少，它可以减少厨师数量。 -
负载均衡：
k8s确保鸡蛋灌饼的生产负荷均匀分配，不会有某个厨师过于繁忙而其他厨师闲着。它还可以根据需求分配流量，确保每个鸡蛋灌饼能及时出炉。 -
故障恢复：如果某个厨师出现问题（如机器故障），
k8s会迅速调度其他厨师接手工作，确保生产不会受到影响。
5.3 Docker与Kubernetes的关系
Docker是用来制作鸡蛋灌饼的配方和实际制作过程。它定义了制作鸡蛋灌饼的标准步骤和材料（镜像），并提供了厨房的具体操作环境（容器）。Docker让你可以轻松地创建和运行这些鸡蛋灌饼。
Kubernetes在Docker的基础上进行管理和协调。它不会自己制作鸡蛋灌饼，但它会管理多个使用Docker制作的鸡蛋灌饼的过程。Kubernetes确保所有鸡蛋灌饼的生产按照预定标准进行，并能够根据需要自动调整生产线的资源。
【总结】
- Docker 提供了容器化的环境，使你能够构建、运行和管理个别的鸡蛋灌饼（容器）。
- Kubernetes 负责协调和管理这些鸡蛋灌饼的生产过程，确保整个厨房（集群）高效、可靠地运作，并自动处理扩展、负载均衡和故障恢复等任务。
简而言之，Docker是工具和配方，而Kubernetes是管理这些工具和配方的系统，确保所有生产过程顺利进行。
