【容器化应用程序设计和开发】2.1 容器化基础知识和Docker容器

往期回顾：

第一章：【云原生概念和技术】

容器化应用程序设计和开发是一种基于容器技术的应用程序设计和开发方法论。它将应用程序拆分为多个小型服务，并将其封装到可移植、可扩展和轻量级的容器中。

在容器化应用程序设计和开发中，使用Docker等容器化引擎创建、管理和部署容器镜像。然后使用Kubernetes等容器编排系统将这些容器协调起来，并提供自动化扩展和负载均衡等功能。

此外，采用微服务架构对应用程序进行重构，以便每个服务都可以独立开发、测试和部署。还可以使用声明式配置和基础设施即代码等最佳实践来简化部署和维护流程。

通过容器化应用程序设计和开发，可以实现更高的灵活性、可移植性和可靠性，并使开发人员能够更高效地构建和部署应用程序。

2.1 容器化基础知识和Docker容器

容器化是一种在操作系统级别上虚拟化应用程序的技术，将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中。容器化技术有助于简化应用程序开发、部署和管理，并提高应用程序的可移植性和可伸缩性。

2.1.1 容器的创建

云原生容器的创建是指将应用程序及其所有依赖项打包成一个独立的运行环境，并使用容器编排工具（如Kubernetes）部署到云计算平台上。下面是利用 CentOS 和 Java 来创建云原生容器的示例。通常包括以下几个步骤：

1. 安装Docker引擎

我们需要在 Centos 镜像上安装 Docker 引擎，以便可以创建、运行和管理容器。在Linux终端输入以下命令：

2. 编写一个Java应用程序

安装完Docker引擎后，我们需要编写一个Java应用程序并构建一个可执行jar包。下面是一个简单的Java代码示例：

对于如何把Java应用程序打成 jar 包，估计小伙伴们都不陌生，我们可以利用Maven 来构建应用程序可以执行的 jar 包:

执行完上述命令后，在target目录下会生成一个名为“hello-world.jar”的可执行jar包。

3. 编写Dokcerfile 文件

接下来，我们需要编写一个Dockerfile文件，该文件定义了如何构建Docker镜像。在终端中进入项目根目录，新建一个名为“Dockerfile”的文件（注意大小写），并输入以下内容：

1. FROM ：指定了基础镜像；
2. COPY ：将当前目录中的所有文件复制到容器目录中；
3. ENTRYPOINT ：定义了运行容器时要执行的命令；

4. 构建Docker 镜像

最后，我们可以使用以下命令来构建和运行该Docker镜像：

第一个命令会使用当前目录中的Dockerfile文件构建一个名为“hello-world-image”的Docker镜像。

第二个命令会使用该镜像创建一个名为“hello-world-container”的容器，并将其映射到主机的8080端口。

由此，你可以在浏览器中访问http://localhost:8080来验证应用程序是否运行正常。

2.1.2 容器的管理

云原生容器的管理是指在云计算环境中部署和管理应用程序所使用的容器。容器技术可以轻松地将应用程序及其所有依赖项打包到一个独立的运行环境中，以实现更加高效、可靠和灵活的应用程序部署和管理方式。

在云原生应用中，通常会使用 Kubernetes 这样的容器编排工具来管理容器。其核心是一个控制平面（Control Plane），由多个组件组成，负责管理整个集群的状态，其中包括调度、扩展、监视和故障恢复等操作。用户通过Kubernetes API与控制平面交互，并通过deployment、service、pod等资源类型来定义和部署应用程序。

下面是一个简单的Java代码示例，演示如何创建一个Deployment来部署一个Java应用程序：

该代码使用Kubernetes Deployment资源配置文件来定义名为“my-java-app”的Java应用程序的部署。

它定义了应该有三个副本运行该应用程序，并指定了容器镜像和端口等其他配置信息。

Kubernetes控制平面将使用这些信息来创建并管理Pod对象，以确保应用程序在整个集群中始终处于稳定状态。