Docker深度解析：从架构到底层逻辑与实战应用
在开始探索Docker的奇妙世界之前，我们需要明白一个常见的误区：仅仅使用docker run命令运行服务，并不能代表已经掌握了Docker的核心技术。理解Docker的架构以及其各个核心组件的工作原理，就如同理解Java的JVM、Spring的IoC或K8s的控制器一样，是掌握容器技术的关键基础。
本文将引领大家从实战和底层角度全面理解Docker的架构，带领大家达到“看得懂、说得清、用得顺”的境界。
一、Docker到底是什么？
Docker是一个开源的容器化平台，它将应用及其所有依赖打包进一个轻量级的镜像中，实现一次构建，处处运行的目标。Docker基于Linux的三大核心技术：Namespaces（实现进程隔离）、cgroups（实现资源限制）以及UnionFS / OverlayFS（实现镜像的分层存储）。可以理解为，Docker是一个将Linux内核功能抽象封装为容器工具集的平台。
二、全面览视Docker架构
我们可以通过一张流程图来直观理解Docker架构中各个组件如何协同工作。Docker CLI负责发送命令到Docker Daemon，Daemon提供REST接口并处理镜像、容器、网络等逻辑。其中，Image Manager、Container Manager、NetworkManager各自承担不同的任务。镜像通过远程的Registry（如Docker Hub、Harbor）进行镜像的拉取和推送。
三、详解Docker核心组件及功能
1. Docker CLI（客户端）：提供熟悉的docker run、docker ps等命令，作为Docker Daemon的前端界面，CLI默认通过UNIX socket /var/run/docker.sock与Daemon通信。
2. Docker Daemon（守护进程）：这是Docker的核心服务，后台常驻。所有Docker命令，最终都由Daemon处理，包括处理REST API请求、构建和运行容器、管理网络、挂载卷和日志记录等任务。
3. Docker REST API：Docker提供一套HTTP API，可以被远程调用或集成到CI/CD工具中。
4. 镜像（Images）：镜像是容器的“模板”，由多个只读的分层构成，每一层是前一层的增量更新，顶层镜像为只读，容器运行时加上一个可写层。
5. 容器（Containers）：容器是运行时的镜像副本，是镜像的实例化进程。容器是短暂的，可以删除和重建；而镜像是持久的。
6. 仓库（Registry）：用于存储和分享镜像。公共仓库如Docker Hub，而私有仓库如Harbor通常用于企业环境，支持用户认证、镜像清理、镜像扫描等高级功能。
7. Docker Storage：用于持久化存储容器数据，包括Volume和Bind Mount两种方式。
四、Docker的核心应用场景
1. 快速构建开发环境：通过Docker可以快速搭建包含MySQL、Redis和Nginx等的本地环境。
2. 测试环境隔离：不同团队或项目可以使用不同的容器进行隔离运行，互不干扰。
3. CI/CD自动化部署：配合GitLab CI、GitHub Actions、Jenkins等工具，实现代码提交时的自动构建镜像并部署到测试或生产环境。
五、实战演示：Nginx容器的生命周期之旅
以Nginx容器为例，我们将逐步展示其生命周期：
1. 拉取镜像：docker pull nginx:latest。
2. 运行容器：docker run -d -p 8080:80 –name mynginx nginx。
3. 查看容器状态：docker ps。
4. 进入容器内部：docker exec -it mynginx /bin/bash。
5. 停止并删除容器：docker stop mynginx && docker rm mynginx。
通过这样的实战演示，我们可以更深入地理解容器的生命周期及其在实际应用中的运作原理。
