闲鱼Coder学Docker（三）：Docker镜像中分层结构

人生苦短，不如养狗

一、简介

  时如逝水，一晃已经到五一了，又可以愉快地水文了，哦不，是愉快地学习了。

  今天，我们正式开始学习Docker的三大核心概念之一：Docker镜像。更准确的说，应该是Docker中最重要的核心概念。 从前面的学习中我们可以看到，容器依赖于镜像。如果说容器是运行着应用的沙盒，那么镜像就是停止状态的并且是只读的包含着应用的沙盒模板（简单理解，就是将应用和运行环境打包在一起）。可以说，Docker镜像是Docker实现“Build, Ship and Run Any App, Anywhere”的基础。

  Docker想要创建和运行容器需要本地存在对应的镜像，当本地没有发现对应的镜像时，Docker就会从远程仓库中拉取对应的镜像。这里的远程仓库可以是公共仓库，比如官方提供的Docker Hub，也可以是用户自己的私有仓库。

  关于Docker镜像增删改查之类的具体操作，这里就不过多的介绍了，大家可以在需要使用的时候咨询一下度娘。今天，我们要聊的是Docker镜像中的分层结构。

二、镜像中为什么要使用分层结构？

  大家在使用Docker进行拉取镜像时一定遇到过下面的情况：

  在上面的图片中我们可以看到，由于没有指定对应的tag，这里默认拉取的就是最新版本的镜像，同时可以看到拉取的镜像并不是一个，而是一连串的。看到这里，闲鱼不禁想问：这是什么情况？难道是葫芦娃七兄弟，打了老大，来老二，打了老二，出老三。其实，这是因为镜像文件采用了分层结构，一般由若干层（layer）组成。所以在进行镜像文件拉取的时候，也是按照分层结构，一层一层进行拉取。

  此时，闲鱼脑海中蹦出了一个新的问题：镜像中为什么要使用分层结构呢？

1. 便于镜像的扩展

  其实绝大部分的镜像都是在别的镜像的基础上进行创建的。

  如上图所示，最底层的base镜像是由linux提供的Docker镜像，也就是从scratch中构建出来的镜像，它提供了最小安装的Linux发行版（提供了Linux系统中的rootfs）。其他所有的镜像都是按照layer的方式一层一层扩展创建出来的。通过分层的方式，使得镜像之间能够进行复用，不需要每次创建的新的镜像时都重新造一遍轮子。

2. 便于镜像的存储

  在Docker 1.1.0版本之后，Docker镜像采用了共享存储的方式在本地存储镜像。当遇到分层结构中相同内容的镜像层时，镜像会直接引用该层，无需再从仓库中拉取，这样就节约了镜像拉取和存储的成本。

3. 便于容器的创建

  在文章的开头我们介绍了，容器是通过镜像进行创建的。那么为什么说镜像的分层结构有利于容器的创建呢？让我们来看一下下面这张图：

  上面我们说过，Docker镜像在创建之后都是只读的，不可进行写操作，而容器则是一个动态的运行着的实例。从上图我们可以看到，容器的创建实际上是在镜像层之上创建一个可写层，也就是容器层。不同的容器可以基于同一个镜像创建不同的容器层。因为创建使用的镜像都是相同的，这些容器也可以认为是相同的（当然可以进行修改）。

三、总结

  上面就是对Docker镜像分层结构的一点简单介绍，通过这个简单的介绍让大家对于镜像的结构和存储有一个大概的了解。后面，闲鱼会对Docker镜像和容器的关系以及分层结构的原理做一个具体的分析。   以上内容有理解分析不当的地方，大家可以留言一起讨论学习。最后祝大家身体健康，心想事成，早日成为像琦玉老师那样的美男子~~

参考资料

《Docker技术入门与实战》第三版