graph TB
    subgraph 虚拟机启动流程 2-5分钟
        V1[物理电源 ON]
        V2[BIOS / UEFI 自检]
        V3[BootLoader 引导]
        V4[加载操作系统内核]
        V5[初始化系统服务 systemd]
        V6[启动应用]

        V1 --> V2 --> V3 --> V4 --> V5 --> V6
        style V1 fill:#ffcccc
        style V6 fill:#ccffcc
    end

    subgraph 容器启动流程 毫秒-秒级
        C1[Daemon 收到请求]
        C2[创建 Namespace]
        C3[挂载文件系统 OverlayFS]
        C4[配置网络和 cgroups]
        C5[直接运行应用进程]

        C1 --> C2 --> C3 --> C4 --> C5
        style C1 fill:#ffcccc
        style C5 fill:#ccffcc
    end

graph LR
    subgraph 容器启动时
        A[Docker Daemon] -->|clone() 系统调用| B[创建新进程]
        B -->|指定 Namespace 标志| C[进程获得隔离环境]
        C -->|直接使用宿主机内核| D[无需加载内核]
    end

    subgraph 虚拟机启动时
        E[Hypervisor] -->|虚拟硬件| F[启动 Guest OS]
        F -->|加载 vmlinuz| G[完整引导过程]
        G -->|数分钟| H[应用就绪]
    end

# 容器启动本质上是进程创建
# strace 跟踪 docker run 的系统调用
strace -f docker run alpine echo "hello"
# ... clone(...) ← 关键调用，创建容器进程
# ... execve("/bin/echo", ...) ← 直接运行应用

# 第一次运行可能稍慢（需要下载镜像层）
docker run nginx
# 第二次运行极快（镜像已缓存）
docker run nginx  # 秒级启动

# 构建缓存让构建也很快
docker build -t myapp .  # 第一次构建
docker build -t myapp .  # 第二次：几乎瞬间（全部命中缓存）

# 容器不需要完整的磁盘初始化
# 只需要挂载 OverlayFS

# OverlayFS 挂载示例
mount -t overlay overlay \
  -o lowerdir=/var/lib/docker/overlay2/layer1:/var/lib/docker/overlay2/layer2,upperdir=/var/lib/docker/overlay2/container-layer,workdir=/var/lib/docker/overlay2/work \
  /merged

# 对比虚拟机：需要创建文件系统、分区表
# mkfs.ext4 /dev/sda1
# mount /dev/sda1 /mnt

# 官方镜像大小对比
docker images

# alpine Linux 镜像只有几 MB
alpine        latest    5MB
# 基础容器镜像非常精简
ubuntu        22.04    77MB
nginx         alpine   23MB
node          alpine   126MB

# 下载和解压时间极短
docker pull alpine
# 5MB 的镜像，几秒钟就拉取完成

graph TB
    subgraph 容器隔离
        P1[进程1: Namespace 隔离]
        P2[进程2: Namespace 隔离]
        Kernel[宿主机内核
1 份]
        P1 -->|共享| Kernel
        P2 -->|共享| Kernel
    end

    subgraph 虚拟机隔离
        VM1Kernel[Guest Kernel 1
1 份完整内核]
        VM2Kernel[Guest Kernel 2
1 份完整内核]
        Hypervisor[Hypervisor]
        Hw[硬件]
        Hw --> Hypervisor
        Hypervisor --> VM1Kernel
        Hypervisor --> VM2Kernel
    end

# 测试容器启动时间
time docker run alpine echo "hello"
# real    0m0.124s   ← 0.124 秒！

time docker run -d -p 80:80 nginx
# real    0m0.892s   ← 不到 1 秒

# 对比虚拟机
# 即使是精简的 VM 镜像，启动也需要 30 秒以上

# 容器启动慢的常见原因
# 1. 第一次拉取大镜像
docker pull tensorflow/tensorflow:2.12.0  # 1.5GB，需要时间

# 2. 入口脚本做了很多初始化
# CMD ["/init.sh"]  # init.sh 里可能安装了依赖、迁移了数据库

# 3. 资源限制太紧
# docker run --cpus="0.1"  # CPU 受限，初始化慢

# 4. 宿主机负载高
# 很多大容器同时启动