Docker 核心理念：镜像与容器

为了解决“在我的机器上能运行”的问题，Docker 使用了两个基本原理：镜像和容器。明白它们之间的区别是有效使用 Docker 打包和运行应用程序的第一步。可以将它们看作是蓝图和根据蓝图建造出来的建筑。

什么是 Docker 镜像？

Docker 镜像是一个轻量级、独立、可执行的软件包，它包含了运行一段软件所需的一切：代码、运行时环境（如 Python）、系统工具、系统库和配置。它本质上是一个模板或蓝图。

Docker 镜像的特点包括：

1. 只读模板： 镜像一旦构建完成，就不会改变。这种不变性确保了每次使用该镜像启动容器时的一致性。
2. 分层文件系统： 镜像以分层方式构建。Dockerfile（我们将在下一节介绍）中的每条指令通常都会创建一个新层。这种分层方式使构建和分发高效，因为 Docker 只需重建或下载已更改的层。例如，您的基础操作系统层可以在许多镜像中复用。
3. 包含所需的一切： 镜像打包了应用程序代码（如您的 Flask 应用）、依赖项（requirements.txt）、Python 解释器本身，以及应用程序正确运行所需的任何操作系统库或工具。

可以将 Docker 镜像想象成制作蛋糕的详细食谱。食谱列出了所有配料（库、代码）、特定的烤箱设置（运行时配置）和分步说明（构建过程）。食谱本身是不会改变的。

什么是 Docker 容器？

Docker 容器是 Docker 镜像的运行实例。如果说镜像是一个蓝图（或食谱），那么容器就是根据蓝图建造的实际房屋（或根据食谱烘焙的蛋糕）。

当您“运行”一个镜像时，您就创建了一个容器。容器的特点如下：

1. 执行环境： 这是一个隔离环境，您的应用程序在此运行。容器拥有自己的进程空间、网络接口和文件系统，在很大程度上与宿主机和其他容器隔离。
2. 基于镜像： 每个容器都是从镜像创建的。容器实质上运行着该镜像中打包的应用程序。
3. 可写层： 尽管镜像本身是只读的，但容器会在镜像层之上添加一个薄的可写层。容器运行时所做的任何更改（如写入日志文件或临时数据）都发生在此层。除非使用特定的存储机制，否则这些更改在容器被移除时通常会丢失。
4. 多个实例： 您可以从同一个镜像创建并运行多个容器，就像您可以使用同一个食谱烘焙多个相同的蛋糕一样。每个容器都独立运行。

用我们的类比来说，容器就像实际使用食谱（镜像）烘焙蛋糕。您遵循说明，混合配料，然后放入烤箱。烘焙出的蛋糕就是容器，它是从食谱创建出的一个具体实例。您可以使用那个食谱（镜像）烘焙出许多相同的蛋糕（容器）。

镜像与容器：蓝图与实例

核心关系很简单：镜像是在构建时生成的产物，而容器是在运行时生成的产物。 您只需构建一次镜像，然后可以在不同的机器上多次运行它，每次都创建相同的容器。

这种关系提供了部署所需的一致性。因为镜像打包了应用程序及其环境，所以从该镜像运行容器可确保应用程序的行为方式一致，无论底层宿主系统的配置如何。

该过程始于包含指令的 Dockerfile。运行 docker build 会创建一个只读的 Docker 镜像。使用此镜像运行 docker run 会启动一个或多个独立可运行的容器。

理解这种区别非常重要。我们构建一个包含 Flask 应用程序、其依赖项和 Python 运行时的镜像。然后，我们将这个镜像作为容器运行，它会在隔离、一致的环境中执行我们的 Flask 应用程序，准备好提供预测服务。在后续章节中，我们将学习如何编写 Dockerfile（食谱）来为我们的预测服务构建镜像。