4.Docker的基本组成

4.1镜像（image）

Docker镜像就是一个只读的模板。镜像可以用来创建Docker容器，一个镜像可以创建很多容器。它也相当于是一个root文件系统。比如官方镜像centos:7就包含了一套centos:7最小系统的root文件系统。相当于容器的“源代码”，docker镜像文件类似于Java的类模板，而docker容器实例类似于java中new出来的实例对象。

4.2容器（container）

4.2.1从面向对象角度

Docker利用容器独立运行一个或一组应用，应用程序或服务运行在容器里面，容器就类似于一个虚拟化的运行环境，容器是用镜像创建的运行实例。就像是java中的类和实例对象一样，镜像是静态的定义，容器是镜像运行时的实体。容器为镜像提供了一个标准的和隔离的运行环境，它可以被启动、开始、停止、删除。每个容器都是相互隔离的、保证安全的平台。

4.2.2从镜像容器角度

可以把容器看做是一个简易版的Linux环境（包括root用户权限、进程空间、用户空间和网络空间等）和运行再其中的应用程序。

镜像中是环境和死的代码，容器中是环境和运行中的代码，就比如redis的镜像就是redis的源码，但是redis容器是执行了启动命令的正在执行的redis。有点类似于程序和进程的关系。

4.3仓库（repository）

仓库是集中存放镜像文件的场所。类似于：

• maven仓库，存放各种jar包的地方；
• github仓库，存放各种git项目的地方；
• docker公司提供的官方registry被称为Docker Hub，存放各种镜像模板的地方。

仓库分为公开仓库（public）和私有仓库（private）两种形式。

最大的公开仓库是Docker Hub（https://hub.docker.com/），存放了数量庞大的镜像供用户下载。国内的公开仓库包括阿里云、网易云等。

4.4总结

Docker本身是一个容器运行载体或称之为管理引擎。我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境，这个打包好的运行环境就是image镜像文件。只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例（类似java中new出来一个对象）。仓库就是放一堆镜像的地方，我们可以把镜像发布到仓库中，需要的时候再从仓库中拉下来就可以了。

5.Docker镜像

5.1是什么

5.1.1是什么

镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，它包含运行某个软件所需的所有内容，我们把应用程序和配置依赖打包好形成一个可交付的运行环境（包括代码、运行时需要的库、环境变量和配置文件等），这个打包好的运行环境就是image镜像文件。

只有通过这个镜像文件才能生成Docker容器实例（类似java中new出来一个对象）。

5.1.2分层的镜像

以pull为例，在下载过程中可以看到docker的镜像好像是在一层一层的在下载。

5.1.3UnionFS（联合文件系统）

UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统是一种分层、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。

特性：一次性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。

5.1.4Docker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叫做UnionFS。

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镜像的最底层是引导文件系统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。

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。

平时安装进虚拟机的centos都是好几个G，为什么docker这里才200M？

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。

5.1.5为什么Docker镜像要采用这种分层结构？

镜像分层最大的一个好处就是共享资源，方便复制迁移，就是为了复用。

比如说有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么Docker Host只需在磁盘上保存一份base镜像；同时内存中也只需要加载一份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。

5.2重点理解

Docker镜像层都是只读的，容器层是可写的。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”。

所有对容器的改动---无论添加、删除还是修改文件都只会发生在容器层中。只有容器层是可写的，容器层下面的所有镜像层都是只读的。

6.Docker常用命令

6.1帮助启动类命令

• 启动docker：systemctl start docker
• 停止docker：systemctl stop docker
• 重启docker：systemctl restart docker
• 查看docker状态：systemctl status docker
• 开机启动：systemctl enable docker
• 查看docker概要信息：docker info
• 查看docker总体帮助文档：docker --help
• 查看docker命令帮助文档：docker 具体命令 --help

6.2镜像命令

• 列出本地主机上的镜像：docker images
• 在docker仓库中查询镜像：docker search 镜像名字
• 下载镜像：docker pull 镜像名字
• 查看镜像/容器/数据卷所占的空间：docker system df
• 删除镜像：docker rmi 镜像名字/id

面试题：docker虚悬镜像是什么？

仓库名、标签都是的镜像，俗称虚悬镜像dangling image。

6.3容器命令

• 新建+启动容器：docker run [OPTIONS] image 【COMMAND 】【ARG...】

options说明（常用）：有些是一个减号，有些是两个减号

--name="容器新名字"：为容器指定一个名称

-d：后台运行容器并返回容器ID，也即启动守护式容器（后台运行）；

-i：以交互模式运行容器，通常与-t同时使用；

-t：为容器重新分配一个伪输入终端，通常与-i同时使用；

也即启动交互式容器（前台有伪终端，等待交互）；

-P：随机端口映射，大写P

-p：指定端口映射，小写p

启动交互式容器（前台命令行）

使用镜像centos:latest以交互模式启动一个容器，在容器内执行/bin/bash命令：docker run -it centos /bin/bash

参数说明

-i：交互式操作

-t：终端

centos：centos镜像

/bin/bash：放在镜像名后的是命令，这里我们希望有个交互式shell，因此用的是/bin/bash。要退出终端，直接输入exit。

• 列出当前所有正在运行的容器：docker ps
• 退出容器

• exit run进去容器，exit退出，容器停止
• ctrl+p+q run进去容器，ctrl+p+q退出，容器不停止

• 启动已停止运行的容器：docker start 容器ID或者容器名
• 重启容器：docker restart 容器ID或者容器名
• 停止容器：docker stop 容器ID或者容器名
• 强制停止容器：docker kill 容器ID或者容器名
• 删除已停止的容器：docker rm 容器ID

重要命令

• 启动守护式容器（后台服务器）

在大部分的场景下，我们希望docker的服务是在后台运行的，我们可以通过-d指定容器的后台运行模式。

docker run -d 容器名

e.g. redis前后台启动演示：

前台交互式启动：docker run -it redis:6.0.8

后台守护式启动：docker run -d redis:6.0.8

• 查看容器日志：docker logs 容器ID
• 容器容器内运行的进程：docker top 容器ID
• 查看容器内部细节：docker inspect 容器ID
• 查看正在运行的容器并以命令行交互

docker exec -it 容器ID bashShell

docker attach 容器ID

上述两个区别：exec是在容器中打开新的终端，并且可以启动新的进程，用exit退出，不会导致容器的停止；attach直接进入容器启动命令的终端，不会启动新的进程，用exit退出，会导致容器的停止。

推荐使用docker exec命令，因为退出容器终端，不会导致容器的停止。

• 从容器内拷贝文件到主机上：docker cp 容器ID:容器内路径 目的主机路径
• 导入和导出容器

export 导出容器的内容留作为一个tar归档文件【对应import命令】

import 从tar包中的内容创建一个新的文件系统再导入为镜像【对应export】

示例：

docker export 容器ID > 文件名.tar：docker export 123456789 > abcd.tar.gz

cat 文件名.tar | docker import - 镜像用户/镜像名:镜像版本号：cat abcd.tar.gz | docker import - aiguigu/ubuntu:2.1

6.4常用命令小总结

• attach Attach to a running container # 当前 shell 下 attach 连接指定运行镜像
• build Build an image from a Dockerfile # 通过 Dockerfile 定制镜像
• commit Create a new image from a container changes # 提交当前容器为新的镜像
• cp Copy files/folders from the containers filesystem to the host path #从容器中拷贝指定文件或者目录到宿主机中
• create Create a new container # 创建一个新的容器，同 run，但不启动容器
• diff Inspect changes on a container's filesystem # 查看 docker 容器变化
• events Get real time events from the server # 从 docker 服务获取容器实时事件
• exec Run a command in an existing container # 在已存在的容器上运行命令
• export Stream the contents of a container as a tar archive # 导出容器的内容流作为一个 tar 归档文件[对应 import ]
• history Show the history of an image # 展示一个镜像形成历史
• images List images # 列出系统当前镜像
• import Create a new filesystem image from the contents of a tarball # 从tar包中的内容创建一个新的文件系统映像[对应export]
• info Display system-wide information # 显示系统相关信息
• inspect Return low-level information on a container # 查看容器详细信息
• kill Kill a running container # kill 指定 docker 容器
• load Load an image from a tar archive # 从一个 tar 包中加载一个镜像[对应 save]
• login Register or Login to the docker registry server # 注册或者登陆一个 docker 源服务器
• logout Log out from a Docker registry server # 从当前 Docker registry 退出
• logs Fetch the logs of a container # 输出当前容器日志信息
• port Lookup the public-facing port which is NAT-ed to PRIVATE_PORT # 查看映射端口对应的容器内部源端口
• pause Pause all processes within a container # 暂停容器
• ps List containers # 列出容器列表
• pull Pull an image or a repository from the docker registry server # 从docker镜像源服务器拉取指定镜像或者库镜像
• push Push an image or a repository to the docker registry server # 推送指定镜像或者库镜像至docker源服务器
• restart Restart a running container # 重启运行的容器
• rm Remove one or more containers # 移除一个或者多个容器
• rmi Remove one or more images # 移除一个或多个镜像[无容器使用该镜像才可删除，否则需删除相关容器才可继续或 -f 强制删除]
• run Run a command in a new container # 创建一个新的容器并运行一个命令
• save Save an image to a tar archive # 保存一个镜像为一个 tar 包[对应 load]
• search Search for an image on the Docker Hub # 在 docker hub 中搜索镜像
• start Start a stopped containers # 启动容器
• stop Stop a running containers # 停止容器
• tag Tag an image into a repository # 给源中镜像打标签
• top Lookup the running processes of a container # 查看容器中运行的进程信息
• unpause Unpause a paused container # 取消暂停容器
• version Show the docker version information # 查看 docker 版本号
• wait Block until a container stops, then print its exit code # 截取容器停止时的退出状态值

注：文章参考自b站上过的docker课程