## 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](../05_container/)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。

```bash
$ 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。

![图](../_images/images-mac-example-nginx.png)

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。

```bash
$ 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。

![图](../_images/images-create-nginx-docker.png)

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。

```bash
$ 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：

```bash
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`：

```bash
$ 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：

```bash
$ 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:1.28` 代表 1.30 系列的最新 patch 版本。在���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。

```bash
$ 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。

```bash
$ 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。
