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docker化你的java应用(上)

Java编程精选 • 4 月前 • 58 次点击  


作者丨张丰哲

https://www.jianshu.com/p/66d611657ed6


前言


在各种技术大会(互联网架构,云计算等等),哪都少不了docker的身影。docker为啥这么火?因为它解决了大部分企业的痛点:快速的持续集成,服务的弹性伸缩,部署简单,方便了运维,而且为企业节省了机器资源,降低了成本。现在在很多企业(腾讯/京东/阿里/小红书等等)都大规模使用docker。作为开发工程师,咱们或多或少需要接触docker,因为咱们的程序运行在docker容器当中,了解docker,有益无害。下面我们就进入docker的世界吧~


走进docker


docker是什么?


docker logo


docker的官网是:https://www.docker.com/,上图是docker的logo:一条鲸鱼驮着一些集装箱在大海中遨游!(这个logo非常有意思,蕴含了docker的核心思想,稍后分析)


docker官网对docker的一句话定义是:


“Docker is the world’s leading software containerization platform.”

(docker是全球领先的软件容器化平台)


大白话就是:docker是一个用来装应用的容器,就像杯子可以装水,书包可以放书,笔筒可以放笔....你可以把任何你想得到的程序放到docker中!


docker是跨平台的,支持linux/macos/windows,不过docker是在ubuntu系统上开发的,对于ubuntu支持最好。


理解docker logo


docker logo里面是一条鲸鱼驮着一些集装箱在海中遨游。


想一下,如果没有集装箱,那么货物是零散的存放,运输过程中说不定出现破损或者丢失,如果采用集装箱,因为是密闭的,标准的,货物运输会很安全。


鲸鱼,游到码头拿货(取集装箱),然后出发,运输集装箱到目的地。这种存储货物/运输货物的方式很标准,保证从一个地方到另一个地方,不会出现问题。


以前,A机器上运行的程序想部署一套到其他机器上去,如果采取传统到方式进行文件拷贝等,有可能出现问题,采用集装箱的方式进行运输就可以避免。


既然,集装箱是标准的,就是说它的操作也是标准的,比如打开,关闭。这就意味着我们对应用的启动、停止等将是统一的命令。(不论是nginx,tomcat等等,它们的启动,停止都将是统一的命令!这里说的就是docker的api接口的标准化)


集装箱和集装箱之间有隔离性,就好像虚拟机似的。我们知道虚拟机可以有自己的内存/CPU/硬盘/网卡等,docker差不多,不过docker的容器更佳轻量级,它的创建、销毁非常快。【docker的隔离性最底层还是依赖linux的lxc(Linux Container容器是一种内核虚拟化技术)机制来实现的】



docker思想


docker的思想解决了哪些问题?


“程序在我这里运行好好的,咋在你那里就不行了呢?”


一个普通的java web程序跑起来,需要哪些依赖?


操作系统os/jdk/webserver/代码/配置文件/...


比如,程序中调用了系统命令,现在os变了;


比如,jdk版本,编译使用的是1.8版本,机器上安装的是jdk1.6,无法识别class版本;


比如,tomcat版本,有些旧版本的配置新版本不支持;...


针对这种问题,docker的处理方式是,把os/jdk/webserver/代码等等一个个的放到集装箱中去,打包放到鲸鱼上,由鲸鱼给我们送到目的地去,也就是说docker解决了运行环境不一致带来的问题!


“哪个大哥又写死循环了,系统又变慢了...”


传统的方式中,我们一台机器上部署了很多服务,很可能由于其他服务出现死循环占领cpu,日志狂打磁盘爆满等情况导致我们自己的服务出现异常。


而docker的隔离性可以完全避免这样的问题,因为docker在启动的时候,就给限定了最大能使用的cpu,内存,硬盘,如果超出就kill掉。


“双十一来了,又要部署几千台服务,过完节后,还得下线这么多,累死了...”


对于大部分系统而言,流量并不是均匀的,比如电商系统,在11.11大促期间,就需要临时扩容机器,之后在下掉,如果是成百上千台,那就给运维带来非常大的工作量,有了docker就变得简单了,从5台服务器变成500台,5000台...都是分分钟的事情。(也就是说docker解决了快速扩容,弹性伸缩)


docker的三大核心概念


在上面我们大白话说了那么多,现在我们需要用专业术语来揭开docker的3大核心概念了:镜像/仓库/容器。


镜像(images),就是上面我们说的集装箱;

仓库(repository),就是码头;

容器(container),就是运行程序的地方;


docker运行一个程序的过程是:去仓库把镜像拉到本地,然后用命令把镜像运行起来,变成容器!(build构建镜像;ship运输镜像;run运行的镜像就是一个容器)


简单示例它们之间的关系


本质来说,镜像就是一系列的文件,docker利用linux的ufs(联合文件系统)机制进行存储来达到分层的效果。比如/test1目录下有a和b两个文件,test2目录下有c和d两个文件,那么利用ufs可以达到/test下有a、b、c、d四个文件,即ufs是一种分层的文件系统,可以将不同的目录挂到同一个虚拟文件系统下。每一层镜像层加载完毕后,会被看成同一个目录,相当于只有一个文件系统,docker的这种文件系统就被称作为镜像。


容器,上面已经提及过,就是一个进程,可以把容器想象成一个虚拟机,会有自己的文件系统。注意容器是可写的,而镜像是只读的,因为运行中的程序大部分有写的需求,比如写日志,修改一些文件什么的。如果容器需要对镜像层的某些文件作修改,该如何处理呢?那么就把镜像层中的文件拷贝到容器中,在容器中进行修改,当我们的应用读取文件的时候,是从对顶层容器开始查找,如果没有才会开始查找下一层(这样我们就能读取到修改的文件了。)


仓库,这里有点类似maven仓库的概念,其实就是为了传输镜像。https://hub.docker.com/这个是docker官网给我们提供的远程仓库地址,当然公司内部一般会有自己的私有镜像中心。


上图中,可以清楚的看到,同一个镜像可以生成多个容器运行,容器之间是相互独立的。


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