关于java:镜像分层原理及容器层写时复制

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在进行docker pull 下载镜像的时候，通过下图能够看到镜像是分层下载并解压的。如 nginx:1.20.2 的镜像，其镜像是分为 6 层。

当咱们运行一个新的容器的时候, 实际上是在镜像分层的根底上新增加了一层：container layer（容器层）。之后所有容器运行时对文件系统产生的批改理论都只影响这一层。并且针对这一层所作的批改（写操作），在容器重启之后会全副失落。所以说在应用 docker 的过程中，在须要批改运行时容器文件数据的时候，尽量去从新构建镜像而不是间接批改容器内文件。如果重构镜像解决不了的问题，应用数据卷。

构建镜像的办法是通过 Dockerfile 定义，数据卷的应用详解，专栏后续文章笔者会具体介绍。

留神：对于运行时的容器而言，镜像层只读的，容器层可读也可写。对于镜像层的只读文件，容器层如果想做批改，实际上是进行了 写时复制 操作。（下文介绍）。

通过上文的介绍，咱们曾经晓得镜像是分层的，那么镜像分层的根据是什么？或者说构建镜像的时候到底是什么动作产生了分层？咱们来看上面的这张图，应用 docker history 查看镜像的构建历史。

留神上图中红色边框的局部，咱们能够看到：在进行 ADD、COPY、执行 shell 脚本等操作的时候操作步骤对应的 SIZE 不等于 0，正好是 6 个操作，和咱们上文中 nginx：1.20.2 镜像分层的数量是一样的。所以咱们能够做一个大胆的猜测：在镜像构建过程中须要向镜像写入数据的时候会产生分层，一个写操作指令产生一个分层。 大家能够本人去察看更多的镜像去验证这个猜测。笔者要说的是：我读过 Dokcer 的源码，所以这是一个能够被信赖的论断。

下面的这张图是 nginx:1.20.2 的 Dockerfile(镜像构建过程定义文档)，也就是构建 nginx:1.20.2 镜像的构建步骤定义文档（官网）。其中 FROM(ADD)指令 – 增加根底镜像或文件、RUN 指令 – 执行命令行脚本、COPY 指令 – 文件复制，这些都是 写操作命令，都会产生新的镜像分层。

上文中咱们提到了一个概念：写时复制。这个概念如果用专业名词的形式阐明还是比拟难以了解，所以我用文言的形式阐明一下。举个例子：

一个授课老师写了一本练习册（原始镜像）。
而后老师留作业了，练习册第 12 页。全班同学把练习册的第 12 页全都复印了一份，带回家做作业。

老师的练习册是原始文稿（副本）（原始文稿构建之后就只读不写，镜像层文件也是），同学们的练习册是在须要应用到的时候复印进去的，并在复印本 (正本) 上实现作业书写，不影响原来老师那本练习册（副本）的内容。这个就是典型的“写时复制 ”。
对于容器而言，复制进去的文件在面向容器内的运行时软件时，会笼罩原始镜像文件（对于学生而言也只看本人复制进去那份 – 不要抬杠：抄作业的除外，不看老师的原始文件）。也就是说产生写时复制之后原始镜像文件被暗藏，容器读写操作都只认复制进去的正本文件。留神：该正本文件存在于容器层，容器重启之后容器层从新建设，上一次容器运行时对于文件的批改全副失落！

本文转载注明出处（必须带连贯，不能只转文字）：字母哥博客 – zimug.com

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