Docker镜像实现原理
镜像操作
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，它提供了容器运行时所需的程序、软件库、资源、配置等静态数据。即镜像不包含任何动态数据，镜像内容在构建后不会被改变。
Dockerfile指令
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 busybox COPY test /tmp/test RUN mkdir /tmp/testdir
上面的 Dockerfile 由三步组成：
第一行基于 busybox 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 mybusybox .
这里我的 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，如图 2 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。(镜像分层主要是为了镜像层之间的复用)
总结一下， 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，可以帮助我们在生产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。
本文源自：拉勾教育课程：由浅入深吃透 Docker，讲师：郭少 前 360 高级容器技术专家
