作为一个 systemd 重度使用者，经常用 docker 容器进行一些本地测试或搭建一个开发环境， 因为 systemd 提供了 systemd-nspawn 来模拟 chroot，无疑它也是可以用来构建容器的， 所以就摸索了一番，总结如下。
什么是 systemd-nspawn？
systemd-nspawn 很像 chroot 命令，但是更为强大， 它可以全面虚拟化整个文件系统、进程树、各种各样的 IPC 子系统以及主机名和域名。 它可以用来在一个轻量级的容器内运行一个命令或操作系统。
由于是基于 systemd init 系统，所以它也可以利用现有的 systemd 各种组件命令。
构建一个最小的 Archlinux 容器
因为我本机是 Archlinux，所以就以构建 Archlinux 容器为例了，首先创建一个容器的顶层文件夹：
mkdir -p ~/Containers/arch
利用 pacstrap 将 Archlinux 基本系统安装进容器文件夹：
pacstrap -c -d ~/Containers/arch base base-devel
因为容器和宿主机可以共享 linux 内核，所以初始化容器文件夹可以忽略 linux 包：
# pacstrap -i -c -d ~/Containers/arch base --ignore linux
==> Creating install root at arch
==> Installing packages to arch
:: Synchronizing package databases...
core 120.1 KiB 619K/s 00:00 [######################################] 100%
extra 1755.6 KiB 1600K/s 00:01 [######################################] 100%
community 3.6 MiB 2.90M/s 00:01 [######################################] 100%
:: linux is in IgnorePkg/IgnoreGroup. Install anyway? [Y/n] n
其中 -i 选项避免自动确认。
这样一个 Archlinux 容器就构建成功了，你可以通过 systemd-nspawn 命令开启容器：
systemd-nspawn -b -D ~/Containers/arch -n
容器启动后，可以用 root 用户名登陆，无须密码，进入容器系统后，你就可以搭建自己的容器环境了。
当然，你也可以很容易的构建一个 debian 或 fedora 容器，网上有许多构建方法，这里不再讲解。
machinectl
systemd-nspawn 开启的容器被称为 machine，可以利用 systemd 中的 machinectl 命令进行各种容器操作。
machinectl 命令默认会到 /var/lib/machines、/usr/local/lib/machines/ 和 /usr/lib/machines/ 目录搜索容器。
为了可以用 machinectl 命令，我们将上面的容器文件夹移动到 /var/lib/machines/arch 文件夹下：
mv ~/Containers/arch /var/lib/machines/arch
因为 archlinux 中 pam_security 的控制，machinectl 命令是不能 root 登陆的，为了解决这个问题，需要在容器里修改文件
/etc/securetty，添加 pts/0。
这样我们就可以用 machinectl 来控制我们的 arch 容器了。
开启 arch 容器：
machinectl start arch
登录 arch 容器：
machinectl login arch
运行 arch 容器命令：
machinectl shell arch /usr/bin/pwd
关闭 arch 容器：
machinectl poweroff arch
machinectl 其他一些命令：
machinectl reboot container_name
machinectl terminate container_name
machinectl kill container_name
machinectl list
machinectl status container_name
machinectl show container_name
machinectl enable container_name
machinectl disable container_name
machinectl bind container_name PATH [PATH]
machinectl copy-to container_name PATH [PATH]
machinectl copy-from container_name PATH [PATH]
machinectl 也有很多与容器 image 相关的命令，这里不再介绍。
与其他 systemd 组件配合使用
systemd 系列组件大多都有一个 -M 选项，此选项就是用来指定容器，容器搜索路径与 machinectl 一样。
我们可以这样用 systemd-nspawn 来开启容器：
systemd-nspawn -M container_name
查看容器日志：
journalctl -M container_name
查看容器进程控制组内容：
systemd-cgls -M container_name
分析容器启动过程：
systemd-analyze -M container_name
开机自启动指定容器
systemctl enable systemd-nspawn@container_name.service
容器内安装运行 GUI 程序
安装应用程序，以及 GUI 程序所需字体：
pacman -S gui-app
pacman -S adobe-source-code-pro-fonts adobe-source-han-sans-cn-fonts adobe-source-han-serif-cn-fonts
确保在 host 环境 home 目录下有 .Xauthority 文件, 如果没有需要运行 xauth generate :0 . trusted 生成。
在 host 环境运行 xhost + 命令，然后运行下面命令开启容器：
sudo systemd-nspawn \
--setenv=DISPLAY=:0 \
--setenv=XAUTHORITY=~/.Xauthority \
--bind-ro=$HOME/.Xauthority:/root/.Xauthority \
--bind=/tmp/.X11-unix \
-D ./containers_dir
进入容器环境运行 gui 命令就可以了。