Docker 支援通過擴充現有鏡像,建立新的鏡像。
實際上,Docker Hub 中 99% 的鏡像都是通過在 base 鏡像中安裝和配置需要的軟體建構出來的。比如我們現在建構一個新的鏡像,Dockerfile 如下:

① 新鏡像不再是從 scratch 開始,而是直接在 Debian base 鏡像上建構。
② 安裝 emacs 編輯器。
③ 安裝 apache2。
④ 容器啟動時運作 bash。
建構過程如下圖所示:
可以看到,新鏡像是從 base 鏡像一層一層疊加生成的。每安裝一個軟體,就在現有鏡像的基礎上增加一層。
問什麼 Docker 鏡像要采用這種分層結構呢?
最大的一個好處就是 - 共享資源。
比如:有多個鏡像都從相同的 base 鏡像建構而來,那麼 Docker Host 隻需在磁盤上儲存一份 base 鏡像;同時記憶體中也隻需加載一份 base 鏡像,就可以為所有容器服務了。而且鏡像的每一層都可以被共享,我們将在後面更深入地讨論這個特性。
這時可能就有人會問了:如果多個容器共享一份基礎鏡像,當某個容器修改了基礎鏡像的内容,比如 /etc 下的檔案,這時其他容器的 /etc 是否也會被修改?
答案是不會!
修改會被限制在單個容器内。
這就是我們接下來要學習的容器 Copy-on-Write 特性。
可寫的容器層
當容器啟動時,一個新的可寫層被加載到鏡像的頂部。
這一層通常被稱作“容器層”,“容器層”之下的都叫“鏡像層”。
所有對容器的改動 - 無論添加、删除、還是修改檔案都隻會發生在容器層中。
隻有容器層是可寫的,容器層下面的所有鏡像層都是隻讀的。
下面我們深入讨論容器層的細節。
鏡像層數量可能會很多,所有鏡像層會聯合在一起組成一個統一的檔案系統。如果不同層中有一個相同路徑的檔案,比如 /a,上層的 /a 會覆寫下層的 /a,也就是說使用者隻能通路到上層中的檔案 /a。在容器層中,使用者看到的是一個疊加之後的檔案系統。
添加檔案
在容器中建立檔案時,新檔案被添加到容器層中。
讀取檔案 在容器中讀取某個檔案時,Docker 會從上往下依次在各鏡像層中查找此檔案。一旦找到,立即将其複制到容器層,然後打開并讀入記憶體。
修改檔案 在容器中修改已存在的檔案時,Docker 會從上往下依次在各鏡像層中查找此檔案。一旦找到,立即将其複制到容器層,然後修改之。
删除檔案 在容器中删除檔案時,Docker 也是從上往下依次在鏡像層中查找此檔案。找到後,會在容器層中記錄下此删除操作。
隻有當需要修改時才複制一份資料,這種特性被稱作 Copy-on-Write。可見,容器層儲存的是鏡像變化的部分,不會對鏡像本身進行任何修改。
這樣就解釋了我們前面提出的問題:容器層記錄對鏡像的修改,所有鏡像層都是隻讀的,不會被容器修改,是以鏡像可以被多個容器共享。
了解了鏡像的原理和結構,下一節我們學習如何建構鏡像。