文章目录

Docker 基础实战
- 环境搭建
- 容器
- - 启动容器
  - - 新建并启动容器
    - 终止容器
    - 启动已终止容器
    - 创建守护态容器
  - 容器日志
  - - 查看日志
    - 日志驱动
  - 进入容器
  - - docker attach
    - docker exec
  - 容器信息
  - - docker ps
    - docker inspect
    - docker top
    - docker stats
  - 删除容器
  - 容器快照
  - - 导出快照
    - 导入快照
- 仓库
- - Docker Hub
  - 本地仓库
  - - 构建 registry 容器
    - 配置非 https 仓库地址
- 镜像
- - 文件系统层
  - 列出镜像
  - 查找镜像
  - 拉取镜像
  - 构建镜像
  - - docker commit
    - Dockerfile
    - - 构建指令
      - 构建流程
      - 实例
    - docker build
  - 推送镜像
  - 删除镜像

Docker 基础实战

可以使用 docker help 或者 man docker-run 来获取完整的 Docker 命令列表，本文只介绍一些常用的命令与参数。

环境搭建

考虑到安装流程过于繁琐，在 CentOS 中，可以使用官方提供的脚本来快速安装 Docker：

可以从 https://get.docker.com/ 查看支持的操作系统。

# 获取安装脚本
curl -fsSL get.docker.com -o get-docker.sh

# 执行安装，并使用aliyun的源加速
sudo sh get-docker.sh --mirror Aliyun

当安装完毕后，设置开机自启动 Docker：

# 设置开机自启
sudo systemctl enable docker

# 启动docker
sudo systemctl start docker

由于 Docker 命令会使用 Unix socket 与 Docker 引擎通讯。而只有 root 用户和 docker 组的用户才可以访问 Docker 引擎的 Unix socket，因此我们需要将当前用户加入 docker 用户组中：

# 建立docker用户组
sudo groupadd docker

# 将当前用户加入docker组：
sudo usermod -aG docker $USER

重启终端后，随便输入一个命令测试是否设置成功，例如：

docker run --rm hello-world

为了提供镜像的拉取速度，这里还需要配置国内的镜像，这里给几个常用的镜像源：

阿里云：https://cr.console.aliyun.com/cn-hangzhou/instances/mirrors，登录上面这个页面后在镜像工具->镜像加速器页面查看个人专属镜像源。
网易云：https://hub-mirror.c.163.com
百度云：https://mirror.baidubce.com

接着执行下面的命令，修改 daemon 配置文件，将镜像源添加进去：

# 创建配置文件夹
sudo mkdir -p /etc/docker

# 写入镜像信息
sudo tee /etc/docker/daemon.json <<-'EOF'
{
  "registry-mirrors": [
    "https://92ycev6l.mirror.aliyuncs.com",
    "https://hub-mirror.c.163.com",
    "https://mirror.baidubce.com"
  ]
}
EOF

# daemon进程加载配置文件
sudo systemctl daemon-reload

# 重启docker服务
sudo systemctl restart docker

重启服务，即可完成配置：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart docker

容器

启动容器

启动容器有两种方式，一种是基于镜像新建一个容器并启动，另外一个是将在终止状态（exited）的容器重新启动。

新建并启动容器

这里我们以 docker 自带的镜像 ubuntu 来进行演示，运行 docker run 命令创建容器，例如：

docker run --name ubuntu -it ubuntu /bin/bash

这里解释一下这个命令用到的参数和选项，首先 –name 用于指定容器的名字（如果不指定则会随机生成一个容器 id），我们在后续的操作中可以直接使用这个名字来操作容器。接着 -t参数用于为该容器分配一个伪终端（pseudo-tty），这样该容器才能具备一个交互式的 shell。-i 参数保证容器的标准输入（stdin）保持打开，这样我们就可以通过终端在该容器中执行命令。接着的 ubuntu 其实就是指定创建容器所需要的镜像，而最后的 /bin/bash/ 则是在容器中启动了一个 bash shell。

当我们运行这个命令之后，docker 它会做一些什么样的操作呢？

docker 会检查本地是否存在对应的镜像，如果不存在则会去 docker hub registry 中查找，并保存到本地。
docker 利用该镜像创建并启动一个容器。
docker 开始构建容器环境，包括以下内容：
- 分配一个文件系统，并在只读的镜像层外面挂载一层可读写层。
- 从宿主主机配置的网桥接口中桥接一个虚拟接口到容器中
- 从地址池为容器配置一个 ip 地址。
docker 开始执行用户在 bash shell 中输入的命令。
当用户退出 bash 后终止容器。

终止容器

在容器启动后，我们可以随时使用 docker stop 命令来终止容器，例如：

docker stop [id/name]

也可以直接在容器中使用 exit 命令，或者直接关闭 bash 来终止容器。

启动已终止容器

当容器停止后，我们可以使用 docker start 命令来将其启动，例如：

docker start [id/name]

我们还也可以使用 docker restart 命令来重启一个容器。

在某些场景中，我们也可以使用 docker create 和 docker start 来更细粒度的控制容器。

创建守护态容器

有的时候我们想要创建一些长期运行的容器，例如一些服务、应用程序等，这时就可以在创建容器时加上 -d 选项，将容器设置为守护态容器（daemonized container），例如：

docker run --name daemon_mysql -d mysql /bin/bash

此时 docker 会将容器放到后台运行（即 daemon 进程），并且不会将主机的控制台附着到新的 shell 会话上，其只会返回一个容器 id。

需要注意的是，容器是否会长久运行，是和 docker run 指定的命令有关，和 -d 参数无关。即使加上了 -d，还必须确保容器存在一个前台进程，否则依旧无法后台运行。

此时我们没有办法通过终端来看到容器的输出，需要通过容器日志来获取到其标准输出（stdout）。

容器日志

查看日志

我们可以使用 docker logs 命令来查看容器的日志（即标准输出），例如：

docker logs [id/name]

通常我们还会配合 -t 与 -f 选项一起使用。-t 的作用是为每条日志加上时间戳，而 -f 则是实时返回容器日志。

日志驱动

在 docker 1.6 之后，我们可以控制 docker 容器所用的日志驱动，可以在创建容器时通过 --log-driver 选项来实现，例如：

docker run --log-driver="syslog" --name daemon_dwayne -d
ubuntu /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1;
done"

常用的选项有以下几种：

json-file：默认选项，提供了 docker logs 命令。
syslog：禁用 docker logs，并且将所有容器的日志输出都重定向到 Syslog。
none：会禁用所有容器中的日志，从而导致 docker logs 也被禁用。

进入容器

某些时候我们可能想要进入容器的内部执行一些操作（守护态容器、重启后的交互式容器），这时候就可以使用 docker attach 或 docker exec。

docker attach

我们可以使用 docker attach 命令来附着到一个容器的 shell 上，例如：

docker attach [id/name]

此时我们就可以在容器的 bash 上执行我们想要进行的操作。

需要注意的是 docker attach 在退出 bash 时，会导致该容器的停止。

docker exec

docker exec 命令可以在容器内部额外启动新进程（包括 shell），用法如下：

docker exec -it ubuntu /bin/bash

这里的选项的含义与 docker run 相同，这里就不过多介绍了。

docker exec 退出 bash 时并不会导致容器的停止，所以我们通常用它来进入容器。

容器信息

docker ps

docker ps 可以用来查看当前存在的容器列表，以及它们的一些基本信息：

docker ps

默认查找出运行中的容器，如果想查看全部容器需要加上 -a 参数

此时就会显示出这些容器的 id、镜像、启动时使用的命令、创建时间、状态、端口、容器名称，例如：

CONTAINER ID   IMAGE               COMMAND                  CREATED        STATUS        PORTS                                                  NAMES
3c80a71e0927   keking/kkfileview   "java -Dfile.encodin…"   4 months ago   Up 3 months   0.0.0.0:8012->8012/tcp, :::8012->8012/tcp              agitated_lalande
d86da50629af   mysql:5.7           "docker-entrypoint.s…"   4 months ago   Up 3 months   0.0.0.0:3306->3306/tcp, :::3306->3306/tcp, 33060/tcp   mysql

docker inspect

如果你觉得 docker ps 所展示的信息还不够详细，可以使用 docker inspect 来获得更多的容器信息。

docker inspect [id/name]

docker inspect 命令会对容器进行详细的检查，然后返回其配置信息，包括名称、命令、网络配置以及很多有用的数据。例如：

[
    {
        "Id": "3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6",
        "Created": "2022-03-17T14:26:27.842511963Z",
        "Path": "java",
        "Args": [
            "-Dfile.encoding=UTF-8",
            "-Dspring.config.location=/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/config/application.properties",
            "-jar",
            "/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/bin/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT.jar",
            "--name",
            "kkfileview"
        ],
        "State": {
            "Status": "running",
            "Running": true,
            "Paused": false,
            "Restarting": false,
            "OOMKilled": false,
            "Dead": false,
            "Pid": 6440,
            "ExitCode": 0,
            "Error": "",
            "StartedAt": "2022-04-12T03:21:40.84672668Z",
            "FinishedAt": "2022-04-12T11:20:06.846679652+08:00"
        },
        "Image": "sha256:17aa16bf244f7d5c4886b7322820a83fd401fda5e5fc153bd9a30d2c56075ac5",
        "ResolvConfPath": "/var/lib/docker/containers/3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6/resolv.conf",
        "HostnamePath": "/var/lib/docker/containers/3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6/hostname",
        "HostsPath": "/var/lib/docker/containers/3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6/hosts",
        "LogPath": "/var/lib/docker/containers/3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6/3c80a71e09279d83a92e3c4674b6d8f6175fee57402546496058af6f0ec69aa6-json.log",
        "Name": "/agitated_lalande",
        "RestartCount": 0,
        "Driver": "overlay2",
        "Platform": "linux",
        "MountLabel": "",
        "ProcessLabel": "",
        "AppArmorProfile": "",
        "ExecIDs": null,
        "HostConfig": {
            "Binds": null,
            "ContainerIDFile": "",
            "LogConfig": {
                "Type": "json-file",
                "Config": {}
            },
            "NetworkMode": "default",
            "PortBindings": {
                "8012/tcp": [
                    {
                        "HostIp": "",
                        "HostPort": "8012"
                    }
                ]
            },
            "RestartPolicy": {
                "Name": "no",
                "MaximumRetryCount": 0
            },
            "AutoRemove": false,
            "VolumeDriver": "",
            "VolumesFrom": null,
            "CapAdd": null,
            "CapDrop": null,
            "CgroupnsMode": "host",
            "Dns": [],
            "DnsOptions": [],
            "DnsSearch": [],
            "ExtraHosts": null,
            "GroupAdd": null,
            "IpcMode": "private",
            "Cgroup": "",
            "Links": null,
            "OomScoreAdj": 0,
            "PidMode": "",
            "Privileged": false,
            "PublishAllPorts": false,
            "ReadonlyRootfs": false,
            "SecurityOpt": null,
            "UTSMode": "",
            "UsernsMode": "",
            "ShmSize": 67108864,
            "Runtime": "runc",
            "ConsoleSize": [
                0,
                0
            ],
            "Isolation": "",
            "CpuShares": 0,
            "Memory": 0,
            "NanoCpus": 0,
            "CgroupParent": "",
            "BlkioWeight": 0,
            "BlkioWeightDevice": [],
            "BlkioDeviceReadBps": null,
            "BlkioDeviceWriteBps": null,
            "BlkioDeviceReadIOps": null,
            "BlkioDeviceWriteIOps": null,
            "CpuPeriod": 0,
            "CpuQuota": 0,
            "CpuRealtimePeriod": 0,
            "CpuRealtimeRuntime": 0,
            "CpusetCpus": "",
            "CpusetMems": "",
            "Devices": [],
            "DeviceCgroupRules": null,
            "DeviceRequests": null,
            "KernelMemory": 0,
            "KernelMemoryTCP": 0,
            "MemoryReservation": 0,
            "MemorySwap": 0,
            "MemorySwappiness": null,
            "OomKillDisable": false,
            "PidsLimit": null,
            "Ulimits": null,
            "CpuCount": 0,
            "CpuPercent": 0,
            "IOMaximumIOps": 0,
            "IOMaximumBandwidth": 0,
            "MaskedPaths": [
                "/proc/asound",
                "/proc/acpi",
                "/proc/kcore",
                "/proc/keys",
                "/proc/latency_stats",
                "/proc/timer_list",
                "/proc/timer_stats",
                "/proc/sched_debug",
                "/proc/scsi",
                "/sys/firmware"
            ],
            "ReadonlyPaths": [
                "/proc/bus",
                "/proc/fs",
                "/proc/irq",
                "/proc/sys",
                "/proc/sysrq-trigger"
            ]
        },
        "GraphDriver": {
            "Data": {
                "LowerDir": "/var/lib/docker/overlay2/e5617afc1d414b95b27bd0993ef4b4f56bb7c4d863fbdfe0fd9637cf45a446e4-init/diff:/var/lib/docker/overlay2/422ff17c3c84c125a5b5f5187670f5c2d0d3b8fb8b9a3323cd8c35c5dc06c5d5/diff:/var/lib/docker/overlay2/496143afbc6136bd48f26c6e247f5ecd38d138f8ef0068ccb810a7c12817c931/diff:/var/lib/docker/overlay2/afd959b170baface760ce9c0521dff4d5a9326fb518189bf958a4e51ecc5d51a/diff:/var/lib/docker/overlay2/7e5d0edc4323531ed7a79f10ba3aea8b9c8788db150b2359dbf478b536271edb/diff",
                "MergedDir": "/var/lib/docker/overlay2/e5617afc1d414b95b27bd0993ef4b4f56bb7c4d863fbdfe0fd9637cf45a446e4/merged",
                "UpperDir": "/var/lib/docker/overlay2/e5617afc1d414b95b27bd0993ef4b4f56bb7c4d863fbdfe0fd9637cf45a446e4/diff",
                "WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/e5617afc1d414b95b27bd0993ef4b4f56bb7c4d863fbdfe0fd9637cf45a446e4/work"
            },
            "Name": "overlay2"
        },
        "Mounts": [],
        "Config": {
            "Hostname": "3c80a71e0927",
            "Domainname": "",
            "User": "",
            "AttachStdin": false,
            "AttachStdout": false,
            "AttachStderr": false,
            "ExposedPorts": {
                "8012/tcp": {}
            },
            "Tty": true,
            "OpenStdin": true,
            "StdinOnce": false,
            "Env": [
                "PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin:/usr/local/jdk1.8.0_251/bin",
                "JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_251",
                "CLASSPATH=/usr/local/jdk1.8.0_251/lib/dt.jar:/usr/local/jdk1.8.0_251/lib/tools.jar",
                "LANG=zh_CN.UTF-8",
                "LC_ALL=zh_CN.UTF-8",
                "KKFILEVIEW_BIN_FOLDER=/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/bin"
            ],
            "Cmd": [
                "--name",
                "kkfileview"
            ],
            "Image": "keking/kkfileview",
            "Volumes": null,
            "WorkingDir": "",
            "Entrypoint": [
                "java",
                "-Dfile.encoding=UTF-8",
                "-Dspring.config.location=/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/config/application.properties",
                "-jar",
                "/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/bin/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT.jar"
            ],
            "OnBuild": null,
            "Labels": {}
        },
        "NetworkSettings": {
            "Bridge": "",
            "SandboxID": "c79b97931e4c90e792a69908532bec655707d8b2177902b3123f48843ad97b64",
            "HairpinMode": false,
            "LinkLocalIPv6Address": "",
            "LinkLocalIPv6PrefixLen": 0,
            "Ports": {
                "8012/tcp": [
                    {
                        "HostIp": "0.0.0.0",
                        "HostPort": "8012"
                    },
                    {
                        "HostIp": "::",
                        "HostPort": "8012"
                    }
                ]
            },
            "SandboxKey": "/var/run/docker/netns/c79b97931e4c",
            "SecondaryIPAddresses": null,
            "SecondaryIPv6Addresses": null,
            "EndpointID": "ea365ddad7c6fd126eab3885a92331ed432bd1e9495f06e65267016c470e07a4",
            "Gateway": "172.17.0.1",
            "GlobalIPv6Address": "",
            "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
            "IPAddress": "172.17.0.3",
            "IPPrefixLen": 16,
            "IPv6Gateway": "",
            "MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
            "Networks": {
                "bridge": {
                    "IPAMConfig": null,
                    "Links": null,
                    "Aliases": null,
                    "NetworkID": "d85e9121a8111af4ff74c675c38f082932c30ba411f8c3fbc20357437970693d",
                    "EndpointID": "ea365ddad7c6fd126eab3885a92331ed432bd1e9495f06e65267016c470e07a4",
                    "Gateway": "172.17.0.1",
                    "IPAddress": "172.17.0.3",
                    "IPPrefixLen": 16,
                    "IPv6Gateway": "",
                    "GlobalIPv6Address": "",
                    "GlobalIPv6PrefixLen": 0,
                    "MacAddress": "02:42:ac:11:00:03",
                    "DriverOpts": null
                }
            }
        }
    }
]

docker top

docker top 命令用来查看容器内部运行的进程，例如：

docker top [id/name]

此时我们就能够看到容器内的所有进程、运行进程的用户及进程 ID，例如：

UID                 PID                 PPID                C                   STIME               TTY                 TIME                CMD
root                6440                6421                0                   Apr12               ?                   01:45:19            java -Dfile.encoding=UTF-8 -Dspring.config.location=/opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/config/application.properties -jar /opt/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT/bin/kkFileView-4.1.0-SNAPSHOT.jar --name kkfileview
root                6520                6440                0                   Apr12               ?                   00:00:00            /opt/libreoffice7.1/program/soffice.bin -accept=socket,host=127.0.0.1,port=2001;urp; -env:UserInstallation=file:///tmp/.jodconverter_socket_host-127.0.0.1_port-2001 -headless -nocrashreport -nodefault -nofirststartwizard -nolockcheck -nologo -norestore
root                6541                6440                0                   Apr12               ?                   00:00:00            /opt/libreoffice7.1/program/soffice.bin -accept=socket,host=127.0.0.1,port=2002;urp; -env:UserInstallation=file:///tmp/.jodconverter_socket_host-127.0.0.1_port-2002 -headless -nocrashreport -nodefault -nofirststartwizard -nolockcheck -nologo -norestore

docker stats

docker stats 命令用来显示一个或多个容器的统计信息，使用方法如下：

docker stats [id1/name1] [id2/name2] [...]

我们能看到这些容器的 CPU、内存、网络 I/O 及存储 I/O 的性能和指标，可以用于快速的监控各个容器的负载情况。

CONTAINER ID   NAME               CPU %     MEM USAGE / LIMIT     MEM %     NET I/O           BLOCK I/O       PIDS
3c80a71e0927   agitated_lalande   0.07%     420.6MiB / 3.649GiB   11.26%    2.27MB / 50.9MB   510MB / 401kB   44
d86da50629af   mysql              0.03%     307.3MiB / 3.649GiB   8.22%     172MB / 518MB     117MB / 604MB   36

删除容器

当我们已经不再想要使用这些容器时，可以使用 docker rm 来删除容器：

docker rm [id/name]

如果想要删除运行中的容器，可以加上 -f 选项强制删除。

如果我们想要批量删除所有终止状态下的容器，可以使用下面这个命令：

docker container prune

而如果想一次性删除全部的容器，该怎么做呢？这时候可以先使用 docker ps 获取到所有容器 id，再传给 docker rm 进行批量删除：

docker rm `docker ps -a -q`

容器快照

某些时候，如果我们想要备份当前的容器，又或者是希望将其同步到多台机器上，此时就可以通过导出、导入容器的快照来实现。

快照与镜像文件有什么区别呢？快照文件将丢弃所有的历史记录和元数据信息（即仅保存容器当时的快照状态），而镜像存储文件将保存完整记录，体积也更大。

导出快照

我们可以使用 docker export 命令来导出本地的容器，例如：

docker export [id/name] > [文件名.tar]

此时我们就可以获得导出的快照文件。

导入快照

对于导出的快照，我们可以使用 docker import 将其导入为镜像，例如：

docker import [快照路径] [镜像名]

仓库

Docker Hub

目前 Docker 官方维护了一个公共仓库 Docker Hub，其中已经包括了数量超过 2,650,000 的镜像。大部分需求都可以通过在 Docker Hub 中直接下载镜像来实现。

为了区分同一个仓库中的不同镜像，Docker 提供了一种称为标签（tag）的功能。每个镜像在列出来时都带有一个标签，如12.04 、12.10 、quantal 或者 precise 等。每个标签对组成特定镜像的一些镜像层进行标记。这种机制使得在同一个仓库中可以存储多个镜像。

Docker Hub 中有两种类型的仓库：

用户仓库（user repository）：用户仓库的镜像都是由 Docker 用户创建的，因此用户仓库的命名由用户名和仓库名两部分组成，例如 jamtur01/puppet。
顶层仓库（top-level repository）：顶层仓库由 Docker 公司和由选定的能提供优质基础镜像的厂商管理，因此顶层仓库只包含仓库名部分。

我们可以在 https://hub.docker.com 注册一个 docker 账号，接着在命令行使用 docker login 登录账号，就可以访问远程仓库中的镜像了。当想要退出账号时，可以使用 docker logout 命令。

本地仓库

如果我们需要构建和存储包含不想被公开的信息或数据的镜像，这时候我们有以下两种选择：

使用 Docker Hub 上的私有仓库。
自己搭建私有的镜像仓库。

这里就介绍一下如何使用 docker-registry 来构建一个构建私有的镜像仓库。

构建 registry 容器

我们可以直接使用官方提供的 registry 镜像来启动私有仓库：

docker run -d \
    -p 5000:5000 \
    -v /opt/data/registry:/var/lib/registry \
    --restart=always 
    --name registry
    registry

这里的 -v 参数用于指定镜像文件的存储路径，–restart 则是为容器设置自动重启。之后我们就可以直接向 127.0.0.1:5000 推送我们的镜像。

配置非 https 仓库地址

如果我们是在内网环境进行开发协作，我们就需要用一个内网地址作为私有仓库的地址，并且取消 docker 对非 https 的限制（docker 默认拒绝以非 HTTPS 的方式推送镜像）。我们需要在 /etc/docker/daemon.json 文件中写入以下内容：

{
  "insecure-registries": [
    "192.168.199.100:5000"
  ]
}

镜像

文件系统层

在讲解镜像操作之前，我们先来思考一个问题，为什么我们能够基于一个镜像来构建另一个镜像？它究竟是由什么组成的？

Docker 的镜像其实就是一个层层叠加的文件系统组成的，如下图所示：

Docker 文件系统层

在最底下是一个引导文件系统（bootfs），其包含了 bootloader 和 linux 内核两部分，用户无法对这一层进行修改。当容器启动后，该层就会被卸载，以留出更多的内存供 initrd 磁盘镜像使用。

在引导文件系统之上的是 root 文件系统 rootfs，它可以是一种或者多种操作系统（例如 CentOS 或者 Ubuntu）。

那 Docker 是如何将这些文件系统联合在一起的呢？

Docker 利用了一种叫做联合加载（union mount）的技术，在 root 文件系统层上加载更多的只读文件系统。联合加载指的是一次同时加载多个文件系统，但是在外面看起来只能看到一个文件系统。联合加载会将各层文件系统叠加到一起，这样最终的文件系统会包含所有底层的文件和目录。

接着就到了一层一层堆叠的镜像。一个镜像可以放到另一个镜像的顶部，位于下面的镜像称为父镜像（parent image），可以依次类推，直到镜像栈的最底部，最底部的镜像称为基础镜像（base image）。

最后，当从一个镜像启动容器时，Docker 会在该镜像的最顶层加载一个读写文件系统。我们想在 Docker 中运行的程序就是在这个读写层中执行的。

当 Docker 第一次启动一个容器时，初始的读写层是空的。当文件系统发生变化时，这些变化都会应用到这一层上。比如，如果想修改一个文件，这个文件首先会从该读写层下面的只读层复制到该读写层。该文件的只读版本依然存在，但是已经被读写层中的该文件副本所隐藏，这也就是我们通常提到的写时拷贝机制。

列出镜像

我们可以使用 docker images 命令来列出本地已经下载的镜像：

docker images

列表中包含了仓库名、标签、镜像 ID、创建时间以及所占用的空间，例如：

REPOSITORY             TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
codercom/code-server   latest    dc6f07d1c0f8   6 months ago    1.63GB
mysql                  latest    3218b38490ce   7 months ago    516MB
keking/kkfileview      latest    17aa16bf244f   7 months ago    1.58GB
hello-world            latest    feb5d9fea6a5   10 months ago   13.3kB

查找镜像

我们可以通过 docker search 命令来查找所有 Docker Hub 上公共的可用镜像：

docker search [镜像名]

例如我们查找 redis 镜像，此时就能够获取到相关镜像的仓库名、镜像描述、关注数、是否官方、是否自动构建等信息，如下：

NAME                                               DESCRIPTION                                     STARS     OFFICIAL   AUTOMATED
redis                                              Redis is an open source key-value store that…   11160     [OK]
bitnami/redis                                      Bitnami Redis Docker Image                      227                  [OK]
bitnami/redis-sentinel                             Bitnami Docker Image for Redis Sentinel         39                   [OK]
bitnami/redis-cluster                                                                              34
rapidfort/redis-cluster                            RapidFort optimized, hardened image for Redi…   15
rapidfort/redis                                    RapidFort optimized, hardened image for Redi…   15
circleci/redis                                     CircleCI images for Redis                       14                   [OK]
ubuntu/redis                                       Redis, an open source key-value store. Long-…   10
bitnami/redis-exporter                                                                             9
google/guestbook-python-redis                      A simple guestbook example written in Python…   5
clearlinux/redis                                   Redis key-value data structure server with t…   4
ibmcom/redis-ha                                                                                    1
ibmcom/ibm-cloud-databases-redis-catalog           Catalog image for the IBM Operator for Redis    1
bitnami/redis-sentinel-exporter                                                                    1
ibmcom/ibm-cloud-databases-redis-operator          Container image for the IBM Operator for Red…   1
ibmcom/ibm-cloud-databases-redis-operator-bundle   Bundle image for the IBM Operator for Redis     1
rancher/redislabs-ssl                                                                              0
rapidfort/redis6-ib                                RapidFort optimized, hardened image for Redi…   0
drud/redis                                         redis                                           0                    [OK]
blackflysolutions/redis                            Redis container for Drupal and CiviCRM          0
ibmcom/redisearch-ppc64le                                                                          0
greenbone/redis-server                             A redis service container image for the Gree…   0
vmware/redis-photon                                                                                0
cimg/redis                                                                                         0
ibmcom/redis-ppc64le                                                                               0

拉取镜像

当我们用 docker run 命令拉取镜像时，如果本地没有，则会自动从 Docker Hub 下载。除了这种方式，我们也可以自己主动使用 docker pull 拉取镜像：

docker pull [Docker Registry 地址[:端口号]/]仓库名[:标签]

在拉取完成后，docker 还会给出该镜像完整的 sha256 的摘要，以确保下载一致性。

构建镜像

docker commit

为了方便演示，这里我们就创建一个 CentoS 8 的 nginx 镜像为例子：

# 首先，创建并运行一个centos8镜像
docker run -it centos /bin/bash

# 接着，配置yum仓库源（centos官方已结束对该版本的支持，因此需要重新配置yum仓库源）
sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*
sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-*

# 最后，使用yum安装nginx
yum install -y nginx

# 验证是否安装成功
nginx -v

# 退出容器
exit

这里，我们基于一个 CentOS 8 的镜像创建了一个容器，并在该容器中安装了一个 nginx，为了能够将这个容器的当前状态保存下来，以后不必每次都执行这样的操作，我们需要将其制作成为一个镜像。

制作容器最简单的方法是使用 docker commit 命令，例如：

docker commit -m "centos-nginx" 43c02f31293c orekilee/nginx:webserver

在这条命令中，我们首先使用 -m 指定了镜像的提交信息，接着指定了容器的 id，最后指定了镜像的用户名以及仓库名，并为该镜像打上了一个 webserver 的 tag。这样我们就完成了一个简单的镜像的制作，之后我们可以使用 orekilee/nginx:webserver 直接访问到该镜像。

从上面 docker commit 的流程我们可以看出一个问题，这个镜像的制作过程是完全黑箱的，除了制作的人知道它执行过什么命令、如何进行构建，其他人根本无从得知，这就带来了以下几个问题：

可能存在大量无关的内容，导致镜像极为臃肿，并且每一次在该镜像上构建新的镜像时，这些内容都会保留下来，越来越臃肿。
镜像整个制作过程完全黑箱，存在安全隐患。
无法知道构建流程和执行命令，后续维护成本较高。

基于以上问题，我们通常会使用 Dockerfile 文件和 docker build 命令来构建镜像。

Dockerfile

Dockerfile 是一个文本文件，其内包含了一条条基于DSL（Domain Specific Language）语法的的指令(Instruction)，每一条指令构建一层，因此每一条指令的内容，就是描述该层应当如何构建。通过这种形式，就使得构建的镜像更具备可重复性、透明性以及幂等性。

构建指令

Dockerfile 由一系列指令和参数组成，且每条指令都必须为大写，命令会按照在 Dockerfile 中的顺序执行。常见的命令有下面这些：

FROM：用于指定基础镜像，必须为 Dockerfile 的第一条指令，如果不想指定基础镜像，可以用 scratch 代替，它代表不存在镜像。
- 用法：
```
FROM [镜像名/id]
```
RUN：用于执行命令行命令，支持 shell 和 exec 两种格式。考虑到每执行一次命令都对应着一次 docker commit 并建立新层，所以我们通常会用 && 来连接一些相关操作，尽量减少 RUN 的数量。
- shell 格式：就像直接在命令行中输入命令一样，例如：
```
RUN <命令>
```
- exec 格式：用于调用可执行程序，用法如下：
```
RUN ["可执行文件", "参数1", "参数..."]
```
COPY：用于将构建上下文目录中源路径的文件/目录，复制到新的一层的镜像内的目标路径位置（复制后保留源文件的各种元数据，如读、写、执行权限、文件变更时间等）。
- 用法：
```
# 格式一
COPY [--chown=<user>:<group>] <源路径>... <目标路径>

# 格式二
COPY [--chown=<user>:<group>] ["<源路径1>",... "<目标路径>"]
```
ADD：用法与 COPY 一样，但是某些方面得到了加强，例如以下几个场景：
- 源文件为 URL 时，会自动下载该文件放到目标路径中。
- 源路径为压缩文件时，会自动解压缩到目标路径中。
考虑到 ADD 会使镜像构建缓存失效，并且这些功能还需要配合 RUN 来修改权限、清理文件，其实大多数情况下还是会通过 COPY + RUN 来实现。
CMD：用于指定默认的容器主进程的启动命令，格式与 RUN 类似。
ENTRYPOINT：与 CMD 一样都是在指定容器启动程序及参数，但是其不是直接的运行其命令，而是将 CMD 的内容作为参数传给 ENTRYPOINT 。其格式与 RUN 类似。
- 其执行时如下：
```
<ENTRYPOINT> "<CMD>"
```
VOLUME：用于指定某些目录挂载为匿名卷。
- 用法：
```
VOLUME ["<路径1>", "<路径2>"...]
```

ENV：用于设置环境变量。

用法：

# 格式一
ENV <key> <value>

# 格式二
ENV <key1>=<value1> <key2>=<value2>...

ARG：用于构建参数，效果与 ENV 相同都能够构建环境变量，但是在容器运行后这些环境变量就会被删除（docker history 仍然能看见）。
- 用法：
```
ARG <参数名>[=<默认值>]
```
EXPOSE：声明容器运行时提供服务的端口。需要注意的是，这只是一个声明，在容器运行时并不会因为这个声明应用就会开启这个端口的服务。
- 用法：
```
EXPOSE <端口1> [<端口2>...]
```
WORKDIR：用于指定工作目录。
- 用法：
```
WORKDIR <工作目录路径>
```
USER：用于指定当前的用户。
- 用法：
```
USER <用户名>[:<用户组>]
```

构建流程

Dockerfile 中每一个指令都会创建一个新的镜像层并对镜像进行提交，其构建流程如下：

Docker 借助基础镜像构建出一个容器。
执行一条指令，对容器做出修改。
执行类似 docker commit 的操作，提交一个新的镜像层。
Docker 借助刚刚提交的镜像层运行一个新容器。
继续执行 Dockerfile 的下一条指令，继续重复步骤 2 开始的流程，直到所有指令全部执行完毕。

从这里也可以看到，docker 天生就具备了版本的机制，即使因为某条命令失败而导致构建结束。我们也能够获取到失败前的镜像，并基于这个镜像进行调试排错，而当下一次开始的时候，还能够从该镜像处构建（构建缓存机制，docker 会将之前的镜像层看作缓存）。

实例

讲完了基本命令和构建流程，现在我们就以之前的 CentOS 8 下的 nginx 镜像作为例子，来编写一个 Dockerfile。

首先我们需要创建一个目录，并在该目录下创建一个 Dockerfile 文件：

mkdir demo
cd demo
touch Dockerfile

这个目录就是构建环境（build environment），Docker 则称此环境为上下文（context）或者构建上下文（build context）。Docker 会在构建镜像时将构建上下文和该上下文中的文件和目录上传到 Docker 守护进程。这样 Docker 守护进程就能直接访问用户想在镜像中存储的任何代码、文件或者其他数据。

接着开始 Dockerfile 的编写：

FROM centos 
RUN sed -i 's/mirrorlist/#mirrorlist/g' /etc/yum.repos.d/CentOS-* \
	&& sed -i 's|#baseurl=http://mirror.centos.org|baseurl=http://vault.centos.org|g' /etc/yum.repos.d/CentOS-* \
	&& yum install -y nginx \
	&& yum install -y net-tools
    && yum install vim -y
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

这样一个简单的 Dockerfile 就编写完成了。

docker build

当 DockerFile 编写完毕后，我们就可以使用 docker build 命令来构建镜像了：

docker build [选项] <上下文路径/URL/->

# 例如
docker build -t="orekilee/demo:nginx" .

此时就会开始构建镜像，当构建完毕后，docker 会返回该镜像的 id。

推送镜像

当镜像构建完毕后，我们可以将镜像推送到 Docker Hub 上。

首先，我们需要使用 docker tag 命令标记一个本地镜像，将其归入到某一个仓库中：

docker tag [镜像名/镜像id][:标签名] [仓库地址][用户名]镜像名[:标签名]

接着，使用 docker push 命令推送镜像：

docker push [用户名/镜像名][:标签名]

需要注意的是，如果不加上仓库名，则 docker 会认为当前需要 push 到 root 仓库中，此时会因为不具备权限而被拒绝推送。

删除镜像

我们可以根据镜像名、镜像 id、镜像摘要等信息，用 docker rmi 命令来删除镜像：

docker rmi [name/id/digests]

我们同样也能够通过组合多个命令来达到批量删除的目的，例如删除全部镜像：

 docker rmi `docker images -a -q`