一、簡單了解Dockerfile

Dockerfile是用來構建Docker鏡像的文件，是由一系列命令和參數構成的腳本。

簡單來說：Dockerfile是鏡像的源碼。

之前我們pull了一份Tomcat的鏡像，我們也可以去看看它的Dockerfile長的什么樣：

我們隨便點進去一個看一下：

我們在Dockerfile的第一行就可以發現FROM openjdk:8-jre，所以可以確定的是：在DockerHub拉取下來的Tomcat鏡像一定有Java環境！

在這里我們先不說如何閱讀/編寫Dockerfile文件，先了解到Dockerfile是鏡像的源碼即可

簡單來說：通過Dockerfile文件可以知道我們拉取下來的鏡像究竟是怎么構建的。

二、解除鏡像的疑惑

我們知道Docker Hub有很多常用的鏡像，比如說Centos。我們去pull一個下來看看Docker中的Centos長啥樣：

我們可以發現的是：Tomcat的SIZE竟然比Centos還要大！但按我們常規的想法，Centos的鏡像可能是3或4GB(現在200M)，Tomcat的鏡像可能就200M(現在400M)。這是為什么呢？？

如果我們在pull的時候觀察得比較仔細的話，可以發現pull會拉下很多層鏡像：

完全pull下來的之后，我們如果使用docker images只能查看到最終的鏡像：

如果我們使用docker images -a命令的話，可以把中間層鏡像都查出來：

• 理想效果：(在鏡像列表里邊除了tomcat和centos應該還夾雜著名為的鏡像)

• 遺憾的是：博主一直沒測出效果來，也就是我的鏡像列表里沒有的鏡像(懷疑是版本的問題，我的版本是Docker版本是18.09.1，Centos的版本是CentOS Linux release 7.3.1611 。如果知道具體原因的不妨在評論區下告訴我)

Emmm,我們可以使用history命令來看看，可以發現Tomcat包含很多個鏡像層

還可以發現一點：Dockerfile有多少條命令，那就有多少個鏡像層(不信你數數)

說了那么多，就想讓大家知道：我們拉取下來的鏡像實際上是由很多中間層鏡像組成的。

再結合我們上一篇Docker入門為什么可以這么簡單？，在解決Tomcat啟動時一直卡住問題時，能夠發現的是，我們可以使用cd, ls等基礎命令，但無法使用vi命令(需要我自己去下載)。

我們可以推斷出，pull下來的鏡像由很多層鏡像組成【這些鏡像都是精簡過的(甚至連vi命令都不支持)】

• 因為Tomcat鏡像要的基礎環境比Centos鏡像要多，所以Tomcat鏡像的SIZE比Centos要大

三、Docker鏡像的特點

關于Docker鏡像，有以下特點：

• 由Dockerfile生成

• 呈現層級結構

• 每層鏡像包含：鏡像文件以及鏡像json元數據信息

3.1鏡像呈現層級結構

聯合文件系統(UnionFS)是實現Docker鏡像的技術基礎。在Docker中一般使用是AUFS(Another Union File System或Advanced Multilayered Unification File System)【具體還是得看宿主機用的什么系統】。

在搜索中文資料的時候，常常會發現有類似的解釋：

“AUFS是一種 Union FS, 簡單來說就是“支持將不同目錄掛載到同一個虛擬文件系統下的文件系統”, AUFS支持為每一個成員目錄設定只讀(Rreadonly)、讀寫(Readwrite)和寫(Whiteout-able)權限。Union FS 可以將一個Readonly的Branch和一個Writeable的Branch聯合在一起掛載在同一個文件系統下”。

看得我一頭霧水….后來去官方文檔介紹AUFS：

AUFS is a union filesystem, which means that it layers multiple directories on a single Linux host and presents them as a single directory. These directories are called branches in AUFS terminology, and layers in Docker terminology

說白了，還是可以理解成：Docker的鏡像的基礎是聯合文件系統，它支持將文件系統中的修改信息作為一次提交，并層層疊加，外界看到的是最外層的鏡像。(比如外界只看到Tomcat鏡像，而中間疊加了很多層鏡像)

(這里只是拿AUFS說明，Docker實際上支持很多存儲驅動，比如還有devicemapper，overlay2（Ubuntu的14.04.4或更高版本，16.04或更高版本）， overlay，zfs

• https://docs.docker-cn.com/engine/userguide/storagedriver/selectadriver/

3.1.1鏡像繼承(共享)

Docker鏡像可以通過分層來進行繼承。

例如，hello-world的Dockerfile鏡像FROM scratch鏡像，scratch在Docker中是一個基礎鏡像

FROM scratch
COPY hello /
CMD ["/hello"]

Centos的Dockerfile鏡像也是FROM scratch鏡像：

FROM scratch
ADD centos-7-docker.tar.xz /

LABEL org.label-schema.schema-version="1.0" \
    org.label-schema.name="CentOS Base Image" \
    org.label-schema.vendor="CentOS" \
    org.label-schema.license="GPLv2" \
    org.label-schema.build-date="20181205"

CMD ["/bin/bash"]

那么Centos鏡像和hello-world共享同一個基礎鏡像層scratch，提高了存儲效率。

再說個例子，比如我們有一個Centos鏡像，這個鏡像大小是202M。然后，我們基于Centos鏡像手動往里邊添加一個Tomcat(假設這個Tomcat的大小是300M)，生成一個鏡像，總大小就是502M了。

如果僅僅是單純的累加這兩個鏡像的大小：202M+502M=704M，但是由于鏡像復用的存在，實際占用的磁盤空間大小是：202M+300M=502M

AUFS uses the Copy-on-Write (CoW) strategy to maximize storage efficiency and minimize overhead。

如果想要了解COW，不妨閱讀我之前寫過的文章：

• COW奶牛！Copy On Write機制了解一下

• CopyOnWriteArrayList你都不知道，怎么拿offer？

3.2json文件

Docker每一層鏡像的json文件，都扮演著一個非常重要的角色，其主要的作用如下：

• 記錄 Docker 鏡像中與容器動態信息相關的內容

• 記錄父子 Docker 鏡像之間真實的差異關系

• 彌補 Docker 鏡像內容的完整性與動態內容的缺失

Docker鏡像的json文件可以認為是鏡像的元數據信息