Docker拉取镜像时的疑惑

不知道你在拉取镜像的时候会不会有这样的疑惑——我不是只拉取了一个镜像嘛，为什么会出现这么多的东西

Docker中Layer（层）的概念

在 Docker 中，镜像（Image）是由多个层（Layer）组成的。这些层就像文件系统的快照，每一层都记录了从上一层开始的一系列变化。我们上面下载时候出现的ec99f8b99825就属于一个层。

诸如 ec99f8b99825 的字符串是层的唯一标识符（Layer ID）。每一层都有一个独特的 ID，用来识别和引用这一层。拉取镜像时，Docker 会逐层下载这些层，并最终组合成一个完整的镜像。

使用层对于Docker镜像有以下好处：

1. 共享和复用：如果不同的镜像共享相同的基础层，那么这些层只需要下载和存储一次，节省了磁盘空间和下载时间。
2. 分层构建：Dockerfile 中的每一条指令（如 RUN, COPY, ADD 等）都会创建一个新的层。这样如果你对 Dockerfile 进行了一些小的修改，Docker 只需要重建修改后的部分，而不需要重新构建整个镜像。

Layer的建立

当你使用 Dockerfile 创建镜像时，Docker 会按照 Dockerfile 中的每一条指令逐步构建镜像。每一条指令都会生成一个新的层，这个层记录了指令执行后文件系统的变化。最终镜像是由这些层按顺序叠加而成。

例如你现在有一个Dockerfile：

FROM ubuntu:20.04
RUN apt-get update
RUN apt-get install -y python3
COPY . /app

• FROM ubuntu:20.04：这条指令会拉取一个基础镜像（ubuntu:20.04）。这个镜像已经包含了操作系统的基本文件系统，它是整个镜像的基础层。
• RUN apt-get update：这条指令会更新包管理器的索引，并生成一个新的层，记录了更新后的系统状态。
• RUN apt-get install -y python3：这条指令安装 Python3，同样会生成一个新的层，记录安装 Python3 后文件系统的变化。
• COPY . /app：这条指令将当前目录下的所有文件复制到镜像中的 /app 目录，生成一个新的层，记录这些文件的添加。

最终生成的镜像由这几层叠加而成，每一层都记录了自上一个层以来的文件系统的变化。

Cached layers （缓存层）

当你运行构建时，构建器会尝试重用早期构建中的层。如果图像的某个图层未更改，则构建器会从构建缓存中选取它。如果自上次构建以来某个层发生了更改，则必须重新构建该层以及后续的所有层。

这样如果你对 Dockerfile 进行了一些小的修改，Docker 只需要重建修改后的部分，而不需要重新构建整个镜像。

Layer的复用

这个其实算比较常见了，如果你拉取的镜像共用同一Layer，那么它不必重新拉取，而是可以复用。

每个层都有一个唯一的 ID，用来标识这一层。这个 ID 是通过对层内容进行哈希计算生成的，因此相同内容的层总是会生成相同的 ID。

当你拉取一个镜像时，Docker 会显示每个层的 ID。例如，诸如 ec99f8b99825 的字符串就是层的 ID。Docker 会逐层检查本地是否已经有该层，如果有就会跳过下载，直接复用本地已有的层。如果没有，则会从镜像仓库下载该层。

Layer的合并与文件系统

当你拉取一个镜像时，Docker 会从远程仓库逐层下载组成该镜像的所有层。每个层下载完成后，Docker 会显示该层的状态，如 “下载完成”、“拉取完成”等。最终，这些层会在本地组合起来，形成完整的镜像。

虽然镜像由多个层组成，但在容器内，这些层会合并为一个统一的文件系统。容器看到的文件系统是这些层的叠加结果，每一层的更改会覆盖上层的内容。例如，如果在后面的层中删除或修改了文件，容器内的文件系统会反映这些变化，而不会看到原始的文件。

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参考文章：Docs Docker | Layer