第1章：你好，Docker！—— 容器世界初探第1章：你好，Docker！—— 容器世界初探在前言中，我们聊到了“代码

第1章：你好，Docker！—— 容器世界初探

在前言中，我们聊到了“代码集装箱”的概念。现在，是时候打开第一个集装箱，亲眼看看里面的构造了。本章将为你揭开 Docker 的神秘面纱，从最核心的概念讲起，并带领你完成与 Docker 的第一次“亲密接触”。

1.1 什么是容器？（用“集装箱”的比喻讲透）

让我们再次回到那个绝妙的比喻：集装箱。

在没有集装箱的时代，码头上的货物千奇百怪：一袋袋的咖啡豆、一箱箱的电子产品、一捆捆的木材... 工人们需要针对每一种货物，使用不同的工具和方法来搬运，效率低下且极易出错。

后来，集装箱诞生了。它把所有货物都打包进一个标准化的、与世隔绝的铁箱子里。从此，码头工人不再关心里面装的是什么，他们只需要操作同一种吊车，就能高效、安全地处理所有集装箱。

Docker 容器（Container） 就是软件世界的“集装箱”。

它将一个应用程序连同其运行所需的所有依赖（比如特定版本的运行时、库、配置文件等），一起打包到一个隔离的、标准化的环境中。

这个“容器”有几个神奇的特性：

隔离性：容器内的世界与外部（我们称之为主机 Host）是隔离的。容器里的应用，看不到也影响不到主机上的其他进程，反之亦然。这保证了环境的纯净。
一致性：这个打包好的容器，无论是在你的 Windows 电脑、同事的 Mac，还是在云端的 Linux 服务器上，其内部的运行环境都是一模一样的。这就从根本上解决了“在我电脑上明明是好的”这一世纪难题。
轻量级：与后面要讲的虚拟机相比，容器非常轻巧，启动速度可以达到秒级甚至毫秒级。

1.2 容器 vs. 虚拟机：谁更胜一筹？

提到隔离环境，很多同学会立刻想到虚拟机（Virtual Machine, VM）。没错，虚拟机也能解决环境一致性的问题，但它和容器在实现原理上有着天壤之别。

虚拟机：它是在一个操作系统（Host OS）之上，通过 Hypervisor 软件，再模拟一整套硬件（CPU、内存、硬盘），然后在这些虚拟硬件上安装一个完整的客户操作系统（Guest OS），最后在客户操作系统里运行你的应用。它非常“重”，因为你每开一个应用，就要背着一个完整的操作系统。
容器：它更加聪明。它直接运行在主机的操作系统之上，利用操作系统本身提供的内核隔离技术（如 Linux 的 Cgroups 和 Namespaces）来创建隔离环境。所有容器共享主机的内核，它们只是在进程层面被隔离开。它非常“轻”，因为它省去了客户操作系统这个沉重的包袱。

我们可以用一张图来直观对比：

特性	虚拟机 (VM)	容器 (Container)
隔离级别	硬件级隔离，非常彻底	进程级隔离，共享主机内核
体积	巨大（通常 GB 级别）	轻量（通常 MB 级别）
启动速度	慢（分钟级）	快（秒级甚至毫秒级）
性能损耗	较大（因为虚拟化了一层硬件）	极小（接近原生性能）
资源占用	高	低

结论：对于绝大多数应用部署场景，容器在轻量、快速、高效方面完胜虚拟机。虚拟机更适合需要运行不同操作系统，或需要极高级别安全隔离的场景。

1.3 Docker 的“三驾马车”：镜像、容器与仓库

要真正玩转 Docker，你必须理解这三个核心概念，它们是 Docker 世界的基石。

镜像 (Image)
- 是什么：Docker 镜像是一个只读的模板，它包含了创建容器所需的一切指令。你可以把它想象成一个软件的“安装包”，或者更贴切地说，是创建“代码集装箱”的**“模具”或“图纸”**。
- 特点：镜像是分层的，每一层都是一组文件和目录的变更。这种设计使得镜像的复用、共享和存储变得非常高效。
容器 (Container)
- 是什么：容器是由镜像创建出来的、正在运行的实例。如果镜像是图纸，那容器就是根据这张图纸建造出来的、可以住人（运行应用）的“房子”。
- 特点：容器是可读可写的，你可以在容器内部进行操作。你可以从同一个镜像创建出任意多个相互隔离的容器。
仓库 (Repository)
- 是什么：仓库是集中存放和分发镜像的地方。你可以把它理解为代码界的 GitHub，只不过它存放的是 Docker 镜像。
- 分类：仓库分为公共仓库（如官方的 Docker Hub）和私有仓库（可以自己搭建或使用云服务商提供的）。

三者的关系可以这样概括：

你从 仓库 (Repository) 下载一张 镜像 (Image) 图纸，然后使用这张图纸，建造出一个或多个可以运行应用的 容器 (Container)。

1.4 [实战] 在你的电脑上安装 Docker Desktop

理论讲了这么多，是时候动手了！我们将安装 Docker 官方提供的桌面工具——Docker Desktop。它集成了 Docker 引擎、命令行工具等所有你需要的东西，非常方便。

访问官方网站: www.docker.com/products/do…

网站会自动检测你的操作系统（Windows / Mac / Linux），并提供相应的下载链接。

安装步骤 (以 Windows 为例):

系统要求：确保你的 Windows 10/11 开启了 WSL 2 (Windows Subsystem for Linux 2) 功能。Docker Desktop 依赖它来运行。通常在安装过程中，如果没开启，它会引导你开启。
下载安装包：点击下载按钮，获取 .exe 安装文件。
双击运行：像安装普通软件一样双击运行。保持默认配置，一路点击“Ok”或“Next”即可。
重启电脑：安装完成后，通常需要重启一次电脑来使所有配置生效。
验证安装：重启后，Docker Desktop 会自动启动。打开你的命令行工具（如 PowerShell, CMD 或 Terminal），输入以下命令：
```
docker --version
```
如果能看到类似 Docker version xx.xx.xx, build 100c701 的输出，恭喜你，安装成功！

1.5 [实战] 运行你的第一个容器：`docker run hello-world`

激动人心的时刻到了！我们将运行 Docker 官方提供的一个入门镜像 hello-world，来体验一下完整的流程。

在你的命令行中，输入：

docker run hello-world

当你敲下回车后，Docker 在背后为你做了这样几件事：

检查本地：Docker 引擎首先会检查你的电脑上有没有一个叫做 hello-world 的镜像。
拉取镜像：发现本地没有，它就会自动去默认的 Docker Hub 仓库中查找并下载 (pull) 这个镜像。
创建容器：下载完成后，Docker 会以这个镜像为模板，创建并启动 (run) 一个新的容器。
执行命令：hello-world 镜像被设计为启动后在容器内执行一个程序，这个程序会打印出一段欢迎信息。
终止容器：信息打印完毕后，容器内的程序执行结束，这个容器也就自动停止了。

你应该会看到类似下面的输出：

Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.

... (后面还有一些更详细的解释)

看到这段话，意味着你已经成功地走通了从“仓库”拉取“镜像”，再到运行“容器”的完整流程！

1.6 本章小结 & 避坑指南

恭喜！你已经成功迈出了容器世界的第一步。

本章回顾：
- 我们理解了容器的核心价值：隔离性与一致性。
- 我们对比了容器与虚拟机的区别，明确了容器轻量、高效的优势。
- 我们掌握了 Docker 的三大核心概念：镜像（图纸）、容器（房子）和仓库（商店）。
- 我们动手安装了 Docker Desktop，并成功运行了第一个容器。
避坑指南：安装过程中的常见问题
- 问题1：提示需要开启 WSL 2 或 Hyper-V？
  - 原因：Docker Desktop for Windows 强依赖 Windows 的虚拟化技术。
  - 解决：请根据提示，在“启用或关闭 Windows 功能”中，勾选“适用于 Linux 的 Windows 子系统”和“Hyper-V”。或者直接在管理员权限的 PowerShell 中运行 wsl --install。
- 问题2：docker 命令找不到 (command not found)？
  - 原因：安装后，Docker 的路径没有被正确添加到系统的环境变量 PATH 中。
  - 解决：尝试重启你的电脑和命令行工具。如果还不行，需要手动将 Docker 的安装路径（通常是 C:\Program Files\Docker\Docker\resources\bin）添加到系统环境变量中。
- 问题3：拉取 hello-world 镜像速度很慢或失败？
  - 原因：Docker Hub 的服务器在国外，国内访问可能存在网络问题。
  - 解决：可以配置国内的镜像加速器。打开 Docker Desktop 的设置 (Settings) -> Docker Engine，在右侧的 JSON 编辑器中加入以下内容（以阿里云为例，你需要注册自己的账号获取专属地址）：
```
{
  "registry-mirrors": ["https://<你的ID>.mirror.aliyuncs.com"]
}
```
    或者使用其它的可用镜像比如：
```
{
  "registry-mirrors": [
    "https://docker.m.daocloud.io",
    "https://dockerpull.cn",
    "https://docker.mirrors.ustc.edu.cn",
    "https://hubp.me",
    "https://docker.1panel.live",
  ]
}
```
    点击 "Apply & Restart" 保存并重启 Docker即可。

现在，你已经有了一个可以工作的 Docker 环境。在下一章，我们将学习如何为自己的应用程序制作专属的 Docker 镜像。

第1章：你好，Docker！—— 容器世界初探