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因收到Google相关通知，网站将会择期关闭。相关通知内容
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03 镜像使用：Docker 环境下如何配置你的镜像？
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今天我将围绕 Docker 核心概念镜像展开，首先重点讲解一下镜像的基本操作，然后介绍一下镜像的实现原理。首先说明，咱们本课时的镜像均指 Docker 镜像。
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你是否还记得镜像是什么？我们先回顾一下。
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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。
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然后我们来看下如何操作镜像。
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镜像操作
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图 1 镜像操作
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从图中可知，镜像的操作可分为：
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拉取镜像，使用docker pull命令拉取远程仓库的镜像到本地 ；
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重命名镜像，使用docker tag命令“重命名”镜像 ；
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查看镜像，使用docker image ls或docker images命令查看本地已经存在的镜像 ；
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删除镜像，使用docker rmi命令删除无用镜像 ；
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构建镜像，构建镜像有两种方式。第一种方式是使用docker build命令基于 Dockerfile 构建镜像，也是我比较推荐的镜像构建方式；第二种方式是使用docker commit命令基于已经运行的容器提交为镜像。
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下面，我们逐一详细介绍。
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拉取镜像
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Docker 镜像的拉取使用docker pull命令， 命令格式一般为 docker pull [Registry]/[Repository]/[Image]:[Tag]。
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Registry 为注册服务器，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。
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Repository 为镜像仓库，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。
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Image 为镜像名称。
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Tag 为镜像的标签，如果你不指定拉取镜像的标签，默认为latest。
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例如，我们需要获取一个 busybox 镜像，可以执行以下命令：
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busybox 是一个集成了数百个 Linux 命令（例如 curl、grep、mount、telnet 等）的精简工具箱，只有几兆大小，被誉为 Linux 系统的瑞士军刀。我经常会使用 busybox 做调试来查找生产环境中遇到的问题。
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$ docker pull busybox
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Using default tag: latest
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latest: Pulling from library/busybox
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61c5ed1cbdf8: Pull complete
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Digest: sha256:4f47c01fa91355af2865ac10fef5bf6ec9c7f42ad2321377c21e844427972977
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Status: Downloaded newer image for busybox:latest
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docker.io/library/busybox:latest
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实际上执行docker pull busybox命令，都是先从本地搜索，如果本地搜索不到busybox镜像则从 Docker Hub 下载镜像。
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拉取完镜像，如果你想查看镜像，应该怎么操作呢？
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查看镜像
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Docker 镜像查看使用docker images或者docker image ls命令。
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下面我们使用docker images命令列出本地所有的镜像。
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$ docker images
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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
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nginx latest 4bb46517cac3 9 days ago 133MB
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nginx 1.15 53f3fd8007f7 15 months ago 109MB
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busybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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如果我们想要查询指定的镜像，可以使用docker image ls命令来查询。
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$ docker image ls busybox
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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
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busybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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当然你也可以使用docker images命令列出所有镜像，然后使用grep命令进行过滤。使用方法如下：
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$ docker images |grep busybox
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busybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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“重命名”镜像
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如果你想要自定义镜像名称或者推送镜像到其他镜像仓库，你可以使用docker tag命令将镜像重命名。docker tag的命令格式为 docker tag [SOURCE_IMAGE][:TAG] [TARGET_IMAGE][:TAG]。
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下面我们通过实例演示一下：
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$ docker tag busybox:latest mybusybox:latest
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执行完docker tag命令后，可以使用查询镜像命令查看一下镜像列表：
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docker images
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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
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busybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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mybusybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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可以看到，镜像列表中多了一个mybusybox的镜像。但细心的同学可能已经发现，busybox和mybusybox这两个镜像的 IMAGE ID 是完全一样的。为什么呢？实际上它们指向了同一个镜像文件，只是别名不同而已。
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如果我不需要mybusybox镜像了，想删除它，应该怎么操作呢？
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删除镜像
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你可以使用docker rmi或者docker image rm命令删除镜像。
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举例：你可以使用以下命令删除mybusybox镜像。
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$ docker rmi mybusybox
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Untagged: mybusybox:latest
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此时，再次使用docker images命令查看一下我们机器上的镜像列表。
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$ docker images
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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
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busybox latest 018c9d7b792b 3 weeks ago 1.22MB
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通过上面的输出，我们可以看到，mybusybox镜像已经被删除。
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如果你想构建属于自己的镜像，应该怎么做呢？
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构建镜像
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构建镜像主要有两种方式：
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使用docker commit命令从运行中的容器提交为镜像；
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使用docker build命令从 Dockerfile 构建镜像。
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首先介绍下如何从运行中的容器提交为镜像。我依旧使用 busybox 镜像举例，使用以下命令创建一个名为 busybox 的容器并进入 busybox 容器。
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$ docker run --rm --name=busybox -it busybox sh
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/ #
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执行完上面的命令后，当前窗口会启动一个 busybox 容器并且进入容器中。在容器中，执行以下命令创建一个文件并写入内容：
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/ # touch hello.txt && echo "I love Docker. " > hello.txt
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/ #
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此时在容器的根目录下，已经创建了一个 hello.txt 文件，并写入了 “I love Docker. “。下面，我们新打开另一个命令行窗口，运行以下命令提交镜像：
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$ docker commit busybox busybox:hello
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sha256:cbc6406aaef080d1dd3087d4ea1e6c6c9915ee0ee0f5dd9e0a90b03e2215e81c
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然后使用上面讲到的docker image ls命令查看镜像：
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$ docker image ls busybox
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REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
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busybox hello cbc6406aaef0 2 minutes ago 1.22MB
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busybox latest 018c9d7b792b 4 weeks ago 1.22MB
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此时我们可以看到主机上新生成了 busybox:hello 这个镜像。
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第二种方式是最重要也是最常用的镜像构建方式：Dockerfile。Dockerfile 是一个包含了用户所有构建命令的文本。通过docker build命令可以从 Dockerfile 生成镜像。
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使用 Dockerfile 构建镜像具有以下特性：
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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；
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Dockerfile 的命令是完全透明的，通过查看 Dockerfile 的内容，就可以知道镜像是如何一步步构建的；
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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。
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看到使用 Dockerfile 的方式构建镜像有这么多好的特性，你是不是已经迫不及待想知道如何使用了。别着急，我们先学习下 Dockerfile 常用的指令。
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Dockerfile 指令
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指令简介
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FROM
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Dockerfile 除了注释第一行必须是 FROM ，FROM 后面跟镜像名称，代表我们要基于哪个基础镜像构建我们的容器。
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RUN
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RUN 后面跟一个具体的命令，类似于 Linux 命令行执行命令。
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ADD
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拷贝本机文件或者远程文件到镜像内
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COPY
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拷贝本机文件到镜像内
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USER
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指定容器启动的用户
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ENTRYPOINT
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容器的启动命令
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CMD
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CMD 为 ENTRYPOINT 指令提供默认参数，也可以单独使用 CMD 指定容器启动参数
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ENV
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指定容器运行时的环境变量，格式为 key=value
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ARG
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定义外部变量，构建镜像时可以使用 build-arg = 的格式传递参数用于构建
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EXPOSE
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指定容器监听的端口，格式为 [port]/tcp 或者 [port]/udp
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WORKDIR
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为 Dockerfile 中跟在其后的所有 RUN、CMD、ENTRYPOINT、COPY 和 ADD 命令设置工作目录。
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看了这么多指令，感觉有点懵？别担心，我通过一个实例让你来熟悉它们。这是一个 Dockerfile：
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FROM centos:7
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COPY nginx.repo /etc/yum.repos.d/nginx.repo
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RUN yum install -y nginx
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EXPOSE 80
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ENV HOST=mynginx
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CMD ["nginx","-g","daemon off;"]
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好，我来逐行分析一下上述的 Dockerfile。
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第一行表示我要基于 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。
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第二行表示拷贝本地文件 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。
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第三行表示在容器内运行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。
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第四行声明容器内业务（nginx）使用 80 端口对外提供服务。
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第五行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。
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第六行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。
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上面这个 Dockerfile 的例子基本涵盖了常用的镜像构建指令，代码我已经放在 GitHub上，如果你感兴趣可以到 GitHub 下载源码并尝试构建这个镜像。
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学习了镜像的各种操作，下面我们深入了解一下镜像的实现原理。
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镜像的实现原理
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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。
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FROM busybox
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COPY test /tmp/test
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RUN mkdir /tmp/testdir
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上面的 Dockerfile 由三步组成：
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第一行基于 busybox 创建一个镜像层；
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第二行拷贝本机 test 文件到镜像内；
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第三行在 /test 文件夹下创建一个目录 testdir。
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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：
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$ docker build -t mybusybox .
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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：
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$ tree .
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# 以下为 tree . 命令输出内容
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|-- 3e89b959f921227acab94f5ab4524252ae0a829ff8a3687178e3aca56d605679
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| |-- 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
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... 此次省略部分原始镜像文件内容
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| `-- link
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|-- 6591d4e47eb2488e6297a0a07a2439f550cdb22845b6d2ddb1be2466ae7a9391
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| |-- 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
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| | `-- tmp
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| | `-- test
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| |-- link
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| |-- lower
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| `-- work
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|-- backingFsBlockDev
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|-- bec6a018080f7b808565728dee8447b9e86b3093b16ad5e6a1ac3976528a8bb1
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| |-- 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
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| | `-- tmp
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| | `-- testdir
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| |-- link
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| |-- lower
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| `-- work
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...
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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。
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图 2 镜像文件系统
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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。
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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。
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总结
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到此，相信你已经对 Docker 镜像这一核心概念有了较深的了解，并熟悉了 Docker 镜像的常用操作（拉取、查看、“重命名”、删除和构建自定义镜像）及底层实现原理。
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本课时内容精华，我帮你总结如下：
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镜像操作命令：
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拉取镜像，使用 docker pull 命令拉取远程仓库的镜像到本地 ；
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重命名镜像，使用 docker tag 命令“重命名”镜像 ；
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查看镜像，使用 docker image ls 或 docker images 命令查看本地已经存在的镜像；
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删除镜像，使用 docker rmi 命令删除无用镜像 ；
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构建镜像，构建镜像有两种方式。第一种方式是使用 docker build 命令基于 Dockerfile 构建镜像，也是我比较推荐的镜像构建方式；第二种方式是使用 docker commit 命令基于已经运行的容器提交为镜像。
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镜像的实现原理：
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镜像是由一系列的镜像层（layer ）组成，每一层代表了镜像构建过程中的一次提交，当我们需要修改镜像内的某个文件时，只需要在当前镜像层的基础上新建一个镜像层，并且只存放修改过的文件内容。分层结构使得镜像间共享镜像层变得非常简单和方便。
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最后试想下，如果有一天我们机器存储空间不足，那你知道使用什么命令可以清理本地无用的镜像和容器文件吗？思考后，可以把你的想法写在留言区。
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