4.4 利用 commit 理解镜像构成

4.4 利用 commit 理解镜像构成

注意：如果你是初学者，可以暂时跳过后面的内容，直接学习容器一节。

docker commit 除了帮助理解镜像分层之外，在少数场景下也可用于留存现场，例如事后分析被入侵容器的状态；但是，日常定制镜像不应依赖 docker commit，而应使用下一节介绍的 Dockerfile。

镜像是容器的基础，每次执行 docker run 的时候都会指定哪个镜像作为容器运行的基础。在之前的例子中，我们所使用的都是来自于 Docker Hub 的镜像。直接使用这些镜像是可以满足一定的需求，而当这些镜像无法直接满足需求时，我们就需要定制这些镜像。接下来的几节就将讲解如何定制镜像。

回顾一下之前我们学到的知识，镜像是多层存储，每一层是在前一层的基础上进行的修改；而容器同样也是多层存储，它以镜像层为只读基础，并在最上方增加一层供运行时写入的容器层。

现在让我们以定制一个 Web 服务器为例子，来讲解镜像是如何构建的。

版本提示：以下示例中 nginx 镜像使用默认 latest 标签。生产环境建议指定具体版本号（如 nginx:1.28），以避免镜像更新带来的不兼容性。

$ docker run --name webserver -d -p 8080:80 nginx

这条命令会用 nginx 镜像启动一个容器，命名为 webserver。其中，-p 8080:80 表示把宿主机的 8080 端口映射到容器内的 80 端口，这样我们就可以用浏览器去访问这个 nginx 服务器。

如果是在本机运行的 Docker，那么可以直接访问：http://localhost:8080；如果是在虚拟机、云服务器上安装的 Docker，则需要将 localhost 换为虚拟机地址或者实际云服务器地址，并保留 8080 端口。

直接用浏览器访问的话，我们会看到默认的 Nginx 欢迎页面。

现在，假设我们非常不喜欢这个欢迎页面，我们希望改成欢迎 Docker 的文字，我们可以使用 docker exec 命令进入容器，修改其内容。

$ docker exec -it webserver bash
root@3729b97e8226:/# echo '<h1>Hello, Docker!</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html
root@3729b97e8226:/# exit
exit

我们以交互式终端方式进入 webserver 容器，并执行了 bash 命令，也就是获得一个可操作的 Shell。

然后，我们用 <h1>Hello, Docker!</h1> 覆盖了 /usr/share/nginx/html/index.html 的内容。

现在我们再刷新浏览器的话，会发现内容被改变了。

我们修改了容器的文件，也就是改动了容器的存储层。我们可以通过 docker diff 命令看到具体的改动。

$ docker diff webserver
C /root
A /root/.bash_history
C /run
C /usr
C /usr/share
C /usr/share/nginx
C /usr/share/nginx/html
C /usr/share/nginx/html/index.html
C /var
C /var/cache
C /var/cache/nginx
A /var/cache/nginx/client_temp
A /var/cache/nginx/fastcgi_temp
A /var/cache/nginx/proxy_temp
A /var/cache/nginx/scgi_temp
A /var/cache/nginx/uwsgi_temp

其中，A 表示新增（Added），C 表示变更（Changed），D 表示删除（Deleted）。

现在我们定制好了变化，我们希望能将其保存下来形成镜像。

要知道，当我们运行一个容器的时候（如果不使用卷的话），我们做的任何文件修改都会被记录于容器存储层里。而 Docker 提供了一个 docker commit 命令，可以将容器的存储层保存下来成为镜像。换句话说，就是在原有镜像的基础上，再叠加上容器的存储层，并构成新的镜像。以后我们运行这个新镜像的时候，就会拥有原有容器最后的文件变化。

docker commit 的语法格式为：

docker commit [选项] <容器ID或容器名> [<仓库名>[:<标签>]]

我们可以用下面的命令将容器保存为镜像。默认情况下，docker commit 会在提交时暂停容器进程，以降低数据损坏的风险；如果确实不希望暂停，可以显式指定 --no-pause：

$ docker commit \
    --author "Tao Wang <twang2218@gmail.com>" \
    --message "修改了默认网页" \
    webserver \
    nginx:v2
sha256:07e33465974800ce65751acc279adc6ed2dc5ed4e0838f8b86f0c87aa1795214

其中 --author 是指定修改的作者，而 --message 则是记录本次修改的内容。这点和 git 版本控制相似，不过这里这些信息可以省略留空。

我们可以在 docker image ls 中看到这个新定制的镜像。下面的输出仅为示例，标签、创建时间和大小会随着镜像版本和本地环境不同而变化：

$ docker image ls nginx
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
nginx               v2                  07e334659748        9 seconds ago       181.5 MB
nginx               1.30                05a60462f8ba        12 days ago         181.5 MB
nginx               latest              e43d811ce2f4        4 weeks ago         181.5 MB

版本说明：上面示例中 nginx:1.30 代表 1.30 系列的最新 patch 版本。在实际应用中应根据需求选择确切的版本号，而不是盲目使用 latest。

我们还可以用 docker history 具体查看镜像内的历史记录。例如先执行 docker history nginx:v2，再对比 docker history nginx:latest，就能看到我们刚刚提交出来的新层。

$ docker history nginx:v2
IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
07e334659748        54 seconds ago      nginx -g daemon off;                            95 B                修改了默认网页
e43d811ce2f4        4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["nginx" "-g" "daemon    0 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  EXPOSE 443/tcp 80/tcp        0 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c ln -sf /dev/stdout /var/log/nginx/   22 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c apt-key adv --keyserver hkp://pgp.   58.46 MB
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV NGINX_VERSION=1.27.0-1   0 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  MAINTAINER NGINX Docker Ma   0 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/bash"]            0 B
<missing>           4 weeks ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:23aa4f893e3288698c   123 MB

新的镜像定制好后，我们可以来运行这个镜像。

$ docker run --name web2 -d -p 81:80 nginx:v2

这里我们将新容器命名为 web2，并把宿主机的 81 端口映射到容器的 80 端口。访问 http://localhost:81 后，看到的内容应该和之前修改后的 webserver 一样。

至此，我们第一次完成了定制镜像，使用的是 docker commit 命令，手动操作给旧的镜像添加了新的一层，形成新的镜像，对镜像多层存储应该有了更直观的感觉。

4.4.1 慎用 docker commit

使用 docker commit 命令虽然可以比较直观地帮助理解镜像分层存储的概念，但它不应作为常规定制镜像的方式。

首先，如果仔细观察之前的 docker diff webserver 的结果，你会发现除了真正想要修改的 /usr/share/nginx/html/index.html 文件外，由于命令的执行，还有很多文件被改动或添加了。这还仅仅是最简单的操作，如果是安装软件包、编译构建，那会有大量的无关内容被添加进来，将会导致镜像极为臃肿。

此外，使用 docker commit 意味着所有对镜像的操作都是黑箱操作，生成的镜像也被称为 黑箱镜像，换句话说，就是除了制作镜像的人知道执行过什么命令、怎么生成的镜像，别人根本无从得知。而且，即使是这个制作镜像的人，过一段时间后也无法记清具体的操作。这种黑箱镜像的维护工作是非常痛苦的。

而且，回顾之前提及的镜像所使用的分层存储的概念，除当前层外，之前的每一层都不会发生改变。换句话说，任何修改的结果仅仅是在当前层进行标记、添加、修改，而不会改动上一层。如果使用 docker commit 制作镜像，以及后期继续修改，那么每一次修改都会让镜像再膨胀一层；即使某些文件在更高层里被删除了，它们仍然存在于更低层中，只是在最终视图里被隐藏而已。因此，日常定制镜像应使用下一节介绍的 Dockerfile，把构建过程写成可重复执行、便于审查的文本。