爲什麼引入Docker容器

一、爲什麼引入Docker

在軟件開發中，由於計算機的環境各不相同，不同軟件在不同機器上運行時，需要進行環境配置。

比如，操作系統的設置，各種庫和組件的安裝。只有它們都正確，軟件才能運行。舉例來說，安裝一個 Python 應用，計算機必須有 Python 引擎，還必須有各種依賴，可能還要配置環境變量。

如果某些老舊的模塊與當前環境不兼容，可能會出現"在我的機器可以跑，其他機器很可能跑不了”的問題。

環境配置如此麻煩，換一臺機器，就要重來一次，甚是麻煩。那麼能不能從根本上解決問題，軟件可以帶環境安裝？也就是說，安裝的時候，把原始環境一模一樣地複製過來。

1. 虛擬機
   虛擬機（virtual machine）就是帶環境安裝的一種解決方案。它可以在一種操作系統裏面運行另一種操作系統，比如在 Windows 系統裏面運行 Linux 系統。應用程序對此毫無感知，因爲虛擬機看上去跟真實系統一模一樣，而對於底層系統來說，虛擬機就是一個普通文件，不需要了就刪掉，對其他部分毫無影響。

   雖然用戶可以通過虛擬機還原軟件的原始環境。但是，這個方案有幾個缺點。
   （1）資源佔用多：
   虛擬機會獨佔一部分內存和硬盤空間。它運行的時候，其他程序就不能使用這些資源了。哪怕虛擬機裏面的應用程序，真正使用的內存只有 1MB，虛擬機依然需要幾百 MB 的內存才能運行。
   （2）冗餘步驟多：
   虛擬機是完整的操作系統，一些系統級別的操作步驟，往往無法跳過，比如用戶登錄。
   （3）啓動慢：
   啓動操作系統需要多久，啓動虛擬機就需要多久。可能要等幾分鐘，應用程序才能真正運行。

2. Linux容器
   由於虛擬機存在這些缺點，Linux 發展出了另一種虛擬化技術：Linux 容器（Linux Containers，縮寫爲 LXC）。

   Linux 容器不是模擬一個完整的操作系統，而是對進程進行隔離。或者說，在正常進程的外面套了一個保護層。對於容器裏面的進程來說，它接觸到的各種資源都是虛擬的，從而實現與底層系統的隔離。

   由於容器是進程級別的，相比虛擬機有很多優勢。

   （1）啓動快：啓動容器相當於啓動本機的一個進程，而不是啓動一個操作系統，速度就快很多。
   （2）資源佔用少
   容器只佔用需要的資源，不佔用那些沒有用到的資源；虛擬機由於是完整的操作系統，不可避免要佔用所有資源。另外，多個容器可以共享資源，虛擬機都是獨享資源。
   （3）體積小
   容器只要包含用到的組件即可，而虛擬機是整個操作系統的打包，所以容器文件比虛擬機文件要小很多。

3. Docker
   Docker 屬於 Linux 容器的一種封裝，提供簡單易用的容器使用接口。它是目前最流行的 Linux 容器解決方案。

   Docker 將應用程序與該程序的依賴，打包在一個文件裏面。運行這個文件，就會生成一個虛擬容器。程序在這個虛擬容器裏運行，就好像在真實的物理機上運行一樣。有了 Docker，就不用擔心環境問題。

   總體來說，Docker 的接口相當簡單，用戶可以方便地創建和使用容器，把自己的應用放入容器。容器還可以進行版本管理、複製、分享、修改，就像管理普通的代碼一樣。