是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。

UnionFS（联合文件系统）

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）是一种分层、轻量级并且高性能的文件系统，它支持对文件系统的修改作为一次提交来一层层的叠加，同时可以将不同目录挂载到同一个虚拟文件系统下(unite several directories into a single virtual filesystem)。Union 文件系统是 Docker 镜像的基础。镜像可以通过分层来进行继承，基于基础镜像（没有父镜像），可以制作各种具体的应用镜像。
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特性：一次同时加载多个文件系统，但从外面看起来，只能看到一个文件系统，联合加载会把各层文件系统叠加起来，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录

Docker镜像加载原理

Docker镜像加载原理：
docker的镜像实际上由一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。

  1. bootfs(boot file system)主要包含bootloader和kernel, bootloader主要是引导加载kernel, Linux刚启动时会加载bootfs文件系统，在Docker镜像的最底层是bootfs。这一层与我们典型的Linux/Unix系统是一样的，包含boot加载器和内核。当boot加载完成之后整个内核就都在内存中了，此时内存的使用权已由bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
  2. rootfs (root file system) ，在bootfs之上。包含的就是典型 Linux 系统中的 /dev, /proc, /bin, /etc 等标准目录和文件。rootfs就是各种不同的操作系统发行版，比如Ubuntu，Centos等等。

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问题：平时我们安装进虚拟机的CentOS都是好几个G，为什么docker这里才200M？？
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对于一个精简的OS，rootfs可以很小，只需要包括最基本的命令、工具和程序库就可以了，因为底层直接用Host的kernel，自己只需要提供 rootfs 就行了。由此可见对于不同的linux发行版, bootfs基本是一致的, rootfs会有差别, 因此不同的发行版可以公用bootfs。

分层的镜像

  1. 以我们的pull为例，在下载的过程中我们可以看到docker的镜像好像是在一层一层的在下载

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  1. 举例下图的tomcat容器的加载
    • 因为tomcat容器的下载，并不仅仅是linux内核的下载，还有centos的roofs，还有jdk和tomcat自己必要的文件。这一层一层的文件累积起来就构成了462.6MB的tomcat容器

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面试题

为什么Docker镜像要采用这种分层结构？

最大的一个好处就是 - 共享资源
比如：有多个镜像都从相同的 base 镜像构建而来，那么宿主机只需在磁盘上保存一份base镜像，
同时内存中也只需加载一份 base 镜像，就可以为所有容器服务了。而且镜像的每一层都可以被共享。

例如：对于不同版本的mysql，比如mysql8.0，mysql5.5，mysql5.7他们的镜像层可以共享，需要下载加载的仅仅是容器层。当之前下载过mysql5.5的镜像后，再下载mysql5.7镜像就会很快，因为共享了镜像层，下载加载的仅仅是5.7版本的容器层
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特点

Docker镜像都是只读的
当容器启动时，一个新的可写层被加载到镜像的顶部。这一层通常被称作“容器层”，“容器层”之下的都叫“镜像层”。

Docker镜像commit操作补充

  1. docker commit：提交容器副本使之成为一个新的镜像

解释：对由镜像生成的实例容器进行自定义的修改以符合自身环境的需求，之后又把这个容器复刻为新的镜像，这就需要使用docker commit

  1. docker commit -m=“提交的描述信息” -a=“作者” 容器ID 要创建的目标镜像名:[标签名]

案例演示

  1. 从Hub上下载tomcat镜像到本地并成功运行
  2. 故意删除上一步镜像生产tomcat容器的文档；也即当前的tomcat运行实例是一个没有文档内容的容器

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  1. 以它为模板commit一个没有doc的tomcat新镜像atguigu/tomcat02

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  1. 启动我们的新镜像并和原来的对比，点击删除后的tomcat版本文档页面，出现404