镜像是什么
镜像是一种轻量级、可执行的独立软件包，用来打包软件运行环境和基于运行环境开发的软件，它包含运行某个软件所需的所有内容，包括代码、运行时、库、环境变量和配置文件。
所有的应用，直接打包docker镜像，就可以直接跑起来！
如何得到镜像：
- 从远程仓库下载
- 朋友拷贝
- 自己制作一个镜像DockerFile
Docker镜像加载原理
UnionFS(联合文件系统)
我们pull镜像的时候看到的一层一层的就是这个
UnionFS（联合文件系统）：Union文件系统（UnionFS）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 serveral 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：一次同时加载多个文件系统，但是从外表看来，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
镜像加载原理
docker的镜像实际上有一层一层的文件系统组成，这种层级的文件系统UnionFS。
bootfs（boot file system）主要包括BootLoader（引导加载程序）和kernel（核心），BootLoader主要是引导加载kernel，Linux刚启动的时候会加载bootfs文件系统，到docker镜像的最底层是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在内存中了，此时的内存使用权已经有bootfs转交给内核，此时系统也会卸载bootfs。
rootfs（root file system），在bootfs只上，包含的就是典型的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。
平时我们安装虚拟机的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,只需要包含最基础的命令,工具和程序库就可以了,因为底层直接同host的kernel，自己只需要提供rootfs就可以了。由此可见对于不同的Linux发行版，bootfs基本是一指的，rootfs会有差别，不同的发行版本可以共用bootfs。
分层理解
镜像的 分层
我们可以去下载一个镜像，注意观察下载的日志输出，可以看到是一层一层的在下载！
为什么docker镜像会采用这种分层的结构呢？
最大的好处我觉得应该是资源的共享了，比如有多个镜像都从相同的base镜像构建而来，那么宿主机只需要在磁盘上保留一份base镜像，同时内存中也只需要加载一份base镜像，这样就可以为所有的容器服务了，而且镜像的每一层都可以被共享。
可以通过docker image inspect redis查看镜像的分层
juning@chengjiajundeMacBook-Pro ~ % docker image inspect redis
[
{
"Id": "sha256:987b78fc9e38b2e1e42254002787e33b7e7d8b46995138f1d7783376d5accef4",
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],
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],
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"Comment": "",
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},
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"GOSU_VERSION=1.12",
"REDIS_VERSION=6.0.3",
"REDIS_DOWNLOAD_URL=http://download.redis.io/releases/redis-6.0.3.tar.gz",
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"OnBuild": null,
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"Data": {
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"WorkDir": "/var/lib/docker/overlay2/3dc61ba9436540df70ec34b443437367203a7ea3d117fe71238f84e264bf1e0c/work"
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"RootFS": {
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"sha256:ffc9b21953f4cd7956cdf532a5db04ff0a2daa7475ad796f1bad58cfbaf77a07",
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"sha256:59bd5a888296b623ae5a9efc8f18285c8ac1a8662e5d3775a0d2d736c66ba825",
"sha256:abef44452659f23ec349153a796bb160cefa667cb8d6d16d064fa9a0ab7f1dbb",
"sha256:2f8fcc565367faa65192da55ce7c3ae8d73b92d69b5c0b0dbd5bd01215a11ae0",
"sha256:5e107edf3216c060540ca8d2703a4c6fa836a6a9589033da9364bea8e0ea5a2a"
]
},
"Metadata": {
"LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z"
}
}
]
所有的docker镜像都是起始于一个基础镜像，当进项修改或者增加新内容的时候，就会在当前镜像层之上创建一个新的镜像层。
举个简单的例子，假如基于Ubuntu创建一个新的镜像，这就是新镜像的第一层（add MySQL）,如果在该镜像中添加NGINX包，那么会在之前的基础上再新建一层。
在添加额外镜像层的同时，镜像始终保持是当前所有镜像的组合，理解这一点非常重要，下图中举了一个例子，每个镜像包含三层，而这个大镜像包含了来自两个镜像的六个文件（你以为我在第二层，实际上我在第六层）。
上图中的镜像层级跟之前图中的略有区别，主要目的是便于展示文件。
下图中展示了一个稍微复杂一点的三层镜像，在外部看来整个镜像只有六个文件，这是因为上层的文件7是文件5的一个更新版本。（你以为我是文件5其实我是文件7）
这种情况下，上层镜像层中的文件覆盖了底层镜像层中的文件，这样就使得文件的更新版本作为一个新镜像层添加到镜像当中。
docker通过存储引擎（新版本采用快照机制）的方法来实现镜像层堆栈，并保证多镜像层对外展示为统一的文件系统。
Linux上可用的存储引擎有AUFS、Overlay2、Device Mapper、Btrfs以及ZFS，每种存储引擎都基于Linux中对应的文件系统或者块设备技术，并且每种存储引擎都有其独有的性能特点。
docker在Windows上仅支持Windowsfile一种存储引擎，该引擎基于NTFS文件系统之上实现了分层和CoW（写时复制）
下图展示了与系统显示相同的三层镜像，所有镜像层堆叠合并，对外提供统一的视图。
特点
docker镜像都是只读的，当容器启动的时候，一个新的可写层被加载到镜像的顶部！
这一层就是我们通常说的容器层，容器层之下的都是镜像层，而镜像层我们是不可以修改它的，因为它是只读层。
commit镜像
docker commit 提交容器成为一个新的副本
# 命令和Git原理类似
docker commit -m="提交的描述信息" -a="作者" 容器ID 目标镜像名:[TAG]
实战测试
# 启动一个官方的Tomcat
docker run -it -p 8080:8080 tomcat:9.0
# 官方版的Tomcat的webapps文件夹下默认没有任何内容
# 自己将webapps.dist文件夹下的内容拷贝到webapps
docker commit -a="juning" -m="将webapps.dist下的文件拷贝到webapps文件夹下" f8d310faa2af tomcat_juning:1.0
# 将我们修改过的容器通过commit提交为一个新的镜像，我们以后直接使用即可
juning@chengjiajundeMacBook-Pro ~ % docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
tomcat_juning 1.0 23b063af873c 53 seconds ago 652MB
redis latest 987b78fc9e38 6 days ago 104MB
tomcat 9.0 1b6b1fe7261e 9 days ago 647MB
centos latest 470671670cac 4 months ago 237MB