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Docker镜像

news 2025/10/9 13:42:29

Docker镜像

Docker镜像概述

1. 什么是 Docker 镜像？

一个 Docker 镜像 是一个轻量级、可执行的、独立的软件包，它包含了运行某个应用程序所需的一切：代码、运行时环境、系统工具、系统库和设置。

简单来说，镜像就是 一个容器的蓝图或模板。它本身是只读的。当你通过 docker run 命令启动一个镜像时，Docker 会基于这个只读的镜像创建一个可写的容器层，然后在这个隔离的进程中运行指定的应用程序。

一个生动的比喻：类和对象

Docker 镜像 就像面向对象编程中的 “类”。它定义了结构、属性和行为。
Docker 容器 就像这个类的一个 “实例化对象”。你可以创建多个基于同一个类的对象（运行多个基于同一个镜像的容器）。

2. 核心特性

a. 分层存储

这是 Docker 镜像最核心、最精妙的特性。镜像由一系列只读层叠加而成，每一层代表 Dockerfile 中的一条指令。

Dockerfile 指令与层的对应关系：
- FROM ubuntu:20.04：添加一个基础镜像层。
- RUN apt-get update && apt-get install -y python3：在当前镜像之上添加一个新层，包含安装的 Python3。
- COPY . /app：添加一个包含你的源代码的层。
- CMD ["python3", "/app/main.py"]：添加一个定义容器启动时运行命令的元数据层。

分层带来的巨大优势：

存储效率：如果多个镜像共享相同的基础层（例如，相同的 ubuntu:20.04 层），那么它们只需要在磁盘上存储一份。这极大地节省了空间。
快速构建：当你重新构建镜像时，Docker 会使用构建缓存。如果某条指令及其之前的层没有变化，Docker 会直接复用缓存中的层，而不是重新执行，这使得构建速度非常快。
可复用性：你可以基于一个已有的镜像添加新的层，来创建更 specialized 的镜像。

b. 内容寻址

现代 Docker 版本使用内容寻址存储。每一层都有一个基于其内容计算出来的唯一加密哈希值（ID）。如果层的内容发生变化，其哈希值也会改变。这保证了镜像内容的完整性和一致性。

c. 写时复制

这是容器能够快速启动的关键。当启动一个容器时，Docker 不会复制整个镜像文件，而是在只读的镜像层之上添加一个薄薄的可写容器层。

读取操作：容器需要读取文件时，直接从底下的只读镜像层读取。
写入操作：容器需要修改文件时，Docker 使用 写时复制 策略。它会将该文件从只读镜像层复制到可写容器层，然后所有修改都作用于这个副本。原始的镜像文件保持不变。
删除操作：当删除一个在只读层存在的文件时，Docker 会在可写层创建一个一种特殊的“白名单”文件来隐藏它。

3. 镜像的组成与来源

a. 基础镜像

通常是镜像栈的最底层。它通常是一个精简的操作系统（如 Alpine Linux、Ubuntu、CentOS）或一个运行时环境（如 node:16, python:3.9-slim）。使用 FROM 指令指定。

b. 中间层

在基础镜像之上，通过 Dockerfile 中的指令（如 RUN, COPY, ADD）添加的层。

c. 镜像仓库

镜像存储在仓库中，类似于代码存储在 Git 仓库中。

公共仓库：最著名的是 Docker Hub。你可以从这里拉取官方镜像（如 nginx, redis）或社区发布的镜像。
私有仓库：企业可以使用 Docker Trusted Registry 或 Harbor 等搭建自己的私有仓库，用于存储内部镜像。

d. 镜像标签

标签用于标识同一个镜像的不同版本或变体。格式为 <仓库名>/<镜像名>:<标签>。

例如：nginx:1.21, nginx:latest, my-app:v1.2。
如果不指定标签，默认使用 :latest 标签。

docker镜像相关操作

1、列出镜像列表

我们可以使用docker images来列出本地主机上的镜像

[root@hrz3 ~]# docker images           
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx        latest    203ad09fc156   7 weeks ago    192MB
httpd        latest    2416cb32cb59   2 months ago   117MB

REPOSITORY：表示镜像的仓库源
TAG：镜像的标签
IMAGE ID：镜像ID
CREATED：镜像创建时间
SIZE：镜像大小

2、搜索镜像

可以从Docker Hub网站来搜索镜像，Docker Hub网址为： https://hub.docker.com/。也可以使用 docker
search命令来搜索镜像。比如我们需要一个httpd的镜像。我们可以通过docker search命令搜索 httpd来寻找适合我
们的镜像。

但国内无法使用 docker search 命令，核心原因是 Docker 默认的镜像仓库（Docker Hub）位于境外，国内网络访问存在限制。

3、获取镜像

当我们在本地主机上使用一个不存在的镜像时，Docker就会自动下载这个镜像。如果我们想预先下载这个镜像，我们可以使用
docker pull命令来下载它。而镜像可以通过Docker Hub官方获取，或者通过国内的阿里云、DaoCloud等厂商所提供的镜像仓库下
载。

[root@hrz3 ~]# docker pull centos:7
7: Pulling from library/centos
2d473b07cdd5: Pull complete 
Digest: sha256:be65f488b7764ad3638f236b7b515b3678369a5124c47b8d32916d6487418ea4
Status: Downloaded newer image for centos:7
docker.io/library/centos:7

4、使用tag命令添加镜像标签

为了方便在后续工作中使用特定镜像，可以使用docker tag命令来作为本地镜像任意添加新的标签。
例如：添加一个myhttpd:latest镜像标签。

[root@hrz3 ~]# docker images                           
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
httpd        latest    2416cb32cb59   2 months ago   117MB
myhttpd      latest    2416cb32cb59   2 months ago   117MB

之后就可以使用myhttpd:latest来表示这个镜像了，通过查看我们可以发现，myhttpd:latest镜像的
ID与httpd:latest是完全一致的，他们实际上指向了同一个镜像文件，只是别名不同而已。docker tag命
令添加的标签实际上起到了类似链接的作用。

5、镜像历史

可以使用docker history查看镜像的构建历史信息，因为在使用docker时经常会自己构建一些我们所
需要的镜像，所以要会查看镜像的构建信息。

[root@hrz3 ~]# docker history httpd
IMAGE          CREATED        CREATED BY                                       SIZE      COMMENT
2416cb32cb59   2 months ago   CMD ["httpd-foreground"]                         0B        buildkit.dockerfile.v0
......
<missing>      2 months ago   # debian.sh --arch 'amd64' out/ 'trixie' '@1…   78.6MB    debuerreotype 0.16

6、删除镜像

（1）删除镜像时，后面接镜像名称
可以使用docker rmi或者docker image rm将我们用不到的镜像删除，如果镜像被使用，那么无法删除镜像。删除
的镜像可以是镜像名称标签或者是镜像ID

[root@hrz3 ~]# docker rmi httpd
Untagged: httpd:latest
Untagged: httpd@sha256:997f544807c5221e33832c1213605f5a128cb6bdb5e581ccabb078e7c8426ee5
Untagged: httpd@sha256:ca375ab8ef2cb8bede6b1bb97a943cce7f0a304d5459c05235b47bc2dccb98cd

产看发现已删除

[root@hrz3 ~]# docker images 
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx        latest    203ad09fc156   7 weeks ago    192MB
myhttpd      latest    2416cb32cb59   2 months ago   117MB
centos       7         eeb6ee3f44bd   4 years ago    204MB

（2）删除镜像时，后面接镜像ID。如果该镜像没有被打标签，可直接删除。

[root@hrz3 ~]# docker rmi 2416cb32cb59
Untagged: httpd:latest
Untagged: httpd@sha256:ca375ab8ef2cb8bede6b1bb97a943cce7f0a304d5459c05235b47bc2dccb98cd
Deleted: sha256:2416cb32cb59e9ac3de2bf99ab60a1e2f889917bb8687af48e3781ae2af41776
.....

（3）如果该镜像被重新打了标签，是无法删除的，那么想一并删除该镜像和此镜像设置的标签后的镜像，可在后面跟-f选项，该选项是强制的意思。

[root@hrz3 ~]# docker rmi 2416cb32cb59
Error response from daemon: conflict: unable to delete 2416cb32cb59 (must be forced) - image is referenced in multiple repositories
[root@hrz3 ~]# docker rmi 2416cb32cb59 -f
Untagged: httpd:latest
Untagged: httpd@sha256:ca375ab8ef2cb8bede6b1bb97a943cce7f0a304d5459c05235b47bc2dccb98cd
Untagged: myhttpd:latest
Deleted: sha256:2416cb32cb59e9ac3de2bf99ab60a1e2f889917bb8687af48e3781ae2af41776
......

7、清理镜像

使用docker一段时间后，系统可能会遗留一些临时的镜像文件，以及一些没有被使用的镜像，可以通
过docker image prune命令来进行清理。支持的选项包括：-a,-all：删除所有无用的镜像，不仅仅是临时镜像；-f,-force：强制删除镜像，而不进行提示确认。
例如，如下命令会自动清理临时的遗留镜像文件层，最后会提示释放的存储空间:

[root@hrz3 ~]# docker image prune -f
Total reclaimed space: 0B

8、导出镜像

可以使用docker image save将一个镜像导出到一个压缩包中，便于在其他主机上运行

[root@hrz3 ~]# docker image save httpd > hrz-httpd.tar.gz
[root@hrz3 ~]# ll
-rw-r--r--  1 root root 120175616 10月  8 19:47 hrz-httpd.tar.gz

9、导入镜像

可以使用docker image load导入我们需要的镜像压缩包(为了实验效果，首先我们把之前的httpd镜
像删除)。

[root@hrz3 ~]# docker image load -i hrz-httpd.tar.gz 
1d46119d249f: Loading layer  81.04MB/81.04MB
7efe7270f90c: Loading layer   2.56kB/2.56kB
5f70bf18a086: Loading layer  1.024kB/1.024kB
d7664d7d8c3f: Loading layer  6.018MB/6.018MB
0e34cd3adc60: Loading layer  33.08MB/33.08MB
d454a00187b1: Loading layer  3.584kB/3.584kB
Loaded image: httpd:latest
[root@hrz3 ~]# docker images                         
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
httpd        latest    2416cb32cb59   2 months ago   117MB

10、使用 inspect 命令查看信息

使用 docker [image] inspect 命令可以获取该镜像的详细信息，包括制作者、适应架构、各层的数字摘要等

[root@hrz3 ~]# docker image inspect centos:7
[{"Id": "sha256:eeb6ee3f44bd0b5103bb561b4c16bcb82328cfe5809ab675bb17ab3a16c517c9","RepoTags": ["centos:7"],......"RootFS": {"Type": "layers","Layers": ["sha256:174f5685490326fc0a1c0f5570b8663732189b327007e47ff13d2ca59673db02"]},"Metadata": {"LastTagTime": "0001-01-01T00:00:00Z"}}
]

上面代码返回的是一个 JSON 格式的消息，如果我们只要其中一项内容时，可以使用-f 来指定

[root@hrz3 ~]# docker image inspect -f {{".Architecture"}} centos:7
amd64
[root@hrz3 ~]# docker image inspect -f {{".Os"}} centos:7
linux
[root@hrz3 ~]# docker image inspect -f {{".Size"}} centos:7
203936249

常用信息字段：