这是无量测试之道的第171篇原创

镜像：是一个只读的Docker 容器模板，包含启动容器所需要的所有文件系统结构和内容。

简单来讲，镜像是一个特殊的文件系统，它提供了与容器运行时所需的程序，软件库、资源、配置等静态数据，镜像不包含任何动态数据，镜像内容在构建后不会被改变。

常用的镜像操作如图所示：

拉取镜像

命令格式：docker pull [Registry]/[Repository]/[Image]:[Tag]

Registry：注册服务器，Docker 默认会从 docker.io 拉取镜像，如果你有自己的镜像仓库，可以把 Registry 替换为自己的注册服务器。

Repository：镜像仓库，通常把一组相关联的镜像归为一个镜像仓库，library为 Docker 默认的镜像仓库。

Image：镜像名称

Tag：镜像标签，如果你不指定拉取镜像的标签，默认为latest。

例如：获取一个名称为busybox的镜像

命令：docker pull busybox



该命令会先从本地进行搜索，如果本地搜索不到busybox镜像，则会从docker hup网站下载镜像。

查看镜像

docker images

该命令可以列出本地所有镜像



使用ls查看指定镜像：docker image ls test_image



使用grep查看指定镜像：docker images |grep test_image



重命名镜像

命令格式：docker tag[SOURCE_IMAGE][:TAG][TARGET_IMAGE][:TAG]



该条命令含义是将镜像名称为：test_image且tag为：latest重命名为：

镜像名称为：test_image_copy且tag为：latest的一个新镜像，相当于复制，而不是直接将原镜像干掉。

使用docker images命令查看刚才重命名为：test_image_copy的镜像

可以看到镜像名称为：test_image与test_image_copy的两个镜像，IMAGE ID和SIZE是一模一样的。是因为它们指向的是同一个镜像文件，只是别名不同。

这也证实了前面所说的docker tag有类似于复制的功能。



删除镜像

docker rmi或者docker image rm命令



使用命令：docker rmi test_image_copy删除镜像名称为：test_image_copy后，再使用docker images查看所有本地镜像，发现test_image_copy镜像不在列表，说明删除成功

构建镜像

(1)、使用docker commit 命令从运行中的容器提交为镜像

例如：从运行中的容器提交为镜像

创建一个名为test_image的容器并进入test_image容器

命令：docker run --rm --name=test_image -it test_image sh



在test_image容器中创建一个文件并写入内容

命令：touch hello_world.txt&&echo "I like the world of docker.">hello_world.txt



此时在容器的根目录下已经创建了一个名为hello_world.txt的文件并写入了：I like the world of docker的内容。

新打开一个命令行窗口，运行以下命令提交镜像

命令：docker commit test_image test_image:hello_world



该命令返回的内容为容器ID

使用docker image ls 命令查看镜像



可以看到本地镜像列表新增一个名称为：test_image，TAG为：hello_world的镜像，且IMAGE ID与同名镜像的IMAGE ID不一样。

(2)、使用docker build 命令从Dockerfile 构建镜像【最重要、最常用的构建镜像的方式】

使用Dockerfile构建镜像具有以下特性：

1)、Dockerfile 的每一行命令都会生成一个独立的镜像层，并且拥有唯一的ID

2)、Dockerfile 的命令是完全透明的，通过查看Dockerfile 的内容，可以知道镜像是如何一步步构建的。

3)、Dockerfile 是纯文本的，方便跟随代码一起存放在代码仓库并做版本管理。

以下是Dockerfile 常用操作指令



下面通过一个实例来熟悉以上这些指令，以下代码片段是一个Dockerfile：

FROM centos:7

COPY nginx.repo /etc/yum.repos.d/nginx.repo

RUN yum install -y nginx

EXPOSE 80

ENV HOST=mynginx

CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

Dockerfile 指令详细分析：

[1]、第一行：FROM centos:7

表示：是基于 centos:7 这个镜像来构建自定义镜像。这里需要注意，每个 Dockerfile 的第一行除了注释都必须以 FROM 开头。

[2]、第二行：COPY nginx.repo /etc/yum.repos.d/nginx.repo

表示：拷贝本地文件 nginx.repo 文件到容器内的 /etc/yum.repos.d 目录下。这里拷贝 nginx.repo 文件是为了添加 nginx 的安装源。

[3]、第三行：RUN yum install -y nginx

表示：在容器内运行yum install -y nginx命令，安装 nginx 服务到容器内，执行完第三行命令，容器内的 nginx 已经安装完成。

[4]、第四行：EXPOSE 80

表示：声明容器内业务(nginx)使用 80 端口对外提供服务。

[5]、第五行：ENV HOST=mynginx

表示：定义容器启动时的环境变量 HOST=mynginx，容器启动后可以获取到环境变量 HOST 的值为 mynginx。

[6]、第六行：CMD ["nginx","-g","daemon off;"]

表示：定义容器的启动命令，命令格式为json 数组。这里设置了容器的启动命令为 nginx ，并且添加了 nginx 的启动参数 -g 'daemon off;' ，使得 nginx 以前台的方式启动。

镜像的实现原理

其实 Docker 镜像是由一系列镜像层(layer)组成的，每一层代表了镜像构建过程中的一次提交。下面以一个镜像构建的 Dockerfile 来说明镜像是如何分层的。

FROM test_image

COPY test /tmp/test

RUN mkdir /tmp/testdir

上面的 Dockerfile 由三步组成：

第一行：基于test_image 创建一个镜像层；

第二行：拷贝本机test 文件到镜像内；

第三行：在/tmp 文件夹下创建一个目录testdir。

为了验证镜像的存储结构，我们使用docker build命令在上面 Dockerfile 所在目录构建一个镜像：

$ docker build -t test_image .

这里Docker 使用的是 overlay2 文件驱动，进入到/var/lib/docker/overlay2目录下使用tree .命令查看产生的镜像文件：

$ tree .

# 以下为 tree . 命令输出内容

|-- 3e89b959f921227acab94f5ab4524252ae0a829ff8a3687178e3aca56d605679

| |-- diff # 这一层为基础层，对应上述 Dockerfile 第一行，包含 busybox 镜像所有文件内容，例如 /etc,/bin,/var 等目录

... 此次省略部分原始镜像文件内容

| `-- link

|-- 6591d4e47eb2488e6297a0a07a2439f550cdb22845b6d2ddb1be2466ae7a9391

| |-- diff # 这一层对应上述 Dockerfile 第二行，拷贝 test 文件到 /tmp 文件夹下，因此 diff 文件夹下有了 /tmp/test 文件

| | `-- tmp

| | `-- test

| |-- link

| |-- lower

| `-- work

|-- backingFsBlockDev

|-- bec6a018080f7b808565728dee8447b9e86b3093b16ad5e6a1ac3976528a8bb1

| |-- diff  # 这一层对应上述 Dockerfile 第三行，在 /tmp 文件夹下创建 testdir 文件夹，因此 diff 文件夹下有了 /tmp/testdir 文件夹

| | `-- tmp

| | `-- testdir

| |-- link

| |-- lower

| `-- work

...

通过上面的目录结构可以看到，Dockerfile 的每一行命令，都生成了一个镜像层，每一层的 diff 夹下只存放了增量数据，如下图所示。



分层的结构使得 Docker 镜像非常轻量，每一层根据镜像的内容都有一个唯一的 ID 值，当不同的镜像之间有相同的镜像层时，便可以实现不同的镜像之间共享镜像层的效果。

总结：

Docker 镜像是静态的分层管理的文件组合，镜像底层的实现依赖于联合文件系统(UnionFS)。

充分掌握镜像的原理，可以帮助我们在今后的实践中构建出最优的镜像，同时也可以帮助我们更好地理解容器和镜像的关系。

end

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