Docker 入门：从镜像到容器

Docker 架构概念图

Docker 的核心思想很简单：把应用和它的所有依赖打包成一个可移植的单元。点击下方的框，了解每个组件的关系。

关键术语树

• Image 镜像
  • Layer 层
  • Tag 标签
  • Dockerfile
• Container 容器
  • docker run
  • Volume 卷
  • Port 端口映射
• Registry 仓库
  • Docker Hub
  • docker pull
  • docker push

Dockerfile 逐行解析

这是一个典型的 Python Web 应用 Dockerfile。点击左侧的每一行，右侧会显示详细解释。

层缓存模拟器

Docker 构建时，每个指令产生一个层。如果输入没变，层会被缓存复用。一旦某层失效，它后面所有层都得重建。试试调整顺序，看看缓存如何变化。

容器生命周期

点击 Run 观察容器从构建到运行到清理的全过程。每个阶段对应一条 docker 命令。

你已经在上方看到了一个完整的 Dockerfile。现在来检验一下理解：下面的命令匹配练习中，将左侧的 Dockerfile 指令与右侧的描述正确匹配。使用上下按钮调整顺序。

指令匹配练习

Q："设置容器内的工作目录" 对应哪条指令？点击下方按钮查看答案。

为什么重要： Dockerfile 就是一个构建脚本，只是它构建的产物是可移植的镜像。理解每条指令的含义后，你就能读懂任何 Dockerfile。

一个 Node.js Express 应用需要容器化。Dockerfile 中有 5 处 TODO，请补全。点击 Check 检查是否正确。

为什么重要： 手写 Dockerfile 是容器化的第一步。掌握这 7 条指令后，90% 的应用都可以用这个模板容器化。

从零写一个 Python Flask 应用的 Dockerfile。要求：

• 基础镜像用 python:3.12-slim
• 工作目录 /app
• 先复制 requirements.txt 并安装依赖（用 --no-cache-dir 参数）
• 复制全部源代码
• 声明 5000 端口
• 启动命令为 python app.py（用 JSON 数组形式）
• 添加一条注释说明使用 slim 的原因

为什么重要： 从零编写是巩固理解的最佳方式。如果你能独立完成这个任务，说明你已经掌握了 Dockerfile 的核心结构。

下面是一个"笨拙"的 Dockerfile。它能跑但层缓存很差。请用上方的层缓存模拟器测试你的优化方案，记录你的思考过程。

FROM python:3.12
WORKDIR /app
COPY . .
RUN pip install -r requirements.txt
EXPOSE 5000
CMD ["python", "app.py"]

问题：

• 这个 Dockerfile 有哪些问题？（至少找出 3 个）
• 如何重写以最大化缓存命中？
• 在层缓存模拟器中验证你的方案：选择"源代码变化"，优化后应该只有 2 层重建，而不是 4 层。

# 使用 slim 减小体积
FROM python:3.12-slim
WORKDIR /app
# 先复制依赖文件，利用层缓存
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 再复制源代码
COPY . .
EXPOSE 5000
CMD ["python", "app.py"]

为什么重要： 在实际工程中，层缓存的优化可以把构建时间从几分钟缩短到几秒。这个"先复制依赖再复制源码"的模式适用于 Node.js、Go、Java 等所有语言。

自测

检验你对 Docker 核心概念的理解。共 8 题，每题选完后查看解析。

容器 vs 虚拟机

经常有人问"容器和虚拟机有什么区别"。这是理解 Docker 价值的关键。

术语表

点击卡片翻转查看定义。

总结与下一步