使用Docker镜像
写在前面
镜像是Docker三大核心概念中最重要的一部分，而Docker运行容器前需要本地存在对应的镜像，如果镜像不存在，Docker会尝试从默认的镜像仓库中下载（默认使用Docker Hub公共注册服务器的仓库），用户也可以通过配置来使用自定义的镜像仓库，笔者在前面就自定义了镜像仓库。
既然镜像这么重要，那么本篇就围绕镜像这一核心概念来具体介绍相关操作：（1）如何使用pull命令从Docker Hub仓库中下载镜像到本地；（2）如何查看本地已有的镜像信息和管理镜像标签；（3）如何在远端仓库中使用search命令进行搜索和过滤；（4）如何删除镜像标签和镜像文件；（5）如何创建用户定制的镜像并且保存为外部文件；（6）如何往Docker Hub仓库中推送自己的镜像。
获取镜像
镜像是运行容器的前提，因此首先是需要获取镜像，开发者可以使用docker [image] pull命令直接从官方的Docker Hub网站上进行获取，该命令的格式为docker [image] pull NAME[:TAG]，其中NAME是镜像仓库名称，用来区分镜像，而TAG则是镜像的标签，一般用来表示版本信息，因此通常情况下描述一个镜像需要使用"名称+标签"这一格式。
举个例子，获取一个Ubuntu18.04系统的基础镜像可以使用如下命令：
[envythink@localhost ~]$ docker pull ubuntu:18.04
运行结果如下所示：
对于Docker镜像来说，如果后面不显式指定TAG，则默认会选择latest标签，也就是会下载仓库中最新版本的镜像。
此时上面的命令可以修改为：
[envythink@localhost ~]$ docker pull ubuntu
其实也就相当于执行docker pull ubuntu:latest命令。请注意，镜像的latest标签是最新版的，因此可能是不稳定的，所以在生产环境中一定不能使用默认的latest标签。
细心的你可能发现了在下载过程中，镜像文件是由若干层(layer)组成，像171857c49d0f这样的字符串其实就是该层的唯一id（完整的id包括256比特，64个十六进制字符组成）。使用docker pull命令下载镜像的时候，里面会输出镜像各层的信息，当不同的镜像包含相同的层时，本地仅存储层的一份内容，这无疑可以减少存储空间。
现在有一个问题，就是在不同的镜像服务器的情况下，可能会出现镜像重名的情况。也就是说，其实镜像的仓库名称中还应该添加仓库地址（register，注册服务器）作为前缀，如果你之前使用的是默认的官方DockerHub地址，就可以忽略该前缀。
举个例子，使用docker pull ubuntu:18.04命令其实就相当于执行docker pull register.hub.docker.com/ubuntu:18.04命令，即从默认的注册服务器DockerHub Register中的ubuntu仓库来下载标记为18.04的镜像。
由于官方镜像仓库在国外，因此访问速度是非常慢的，通常是从非官方仓库下载，此时需要在仓库名称前指定完整的仓库地址。举个例子，假设从网易蜂巢的镜像源来下载ubuntu:18.04的镜像，此时可以使用的命令如下：
docker pull hub.c.163.com/public/ubuntu:18.04
当然这个pull命令支持添加一些选项参数，如-a或者--all-tags它的值可以是true或者false，表示是否获取仓库中的所有镜像，默认肯定是否。--disable-content-trust参数表示取消镜像的内容校验，默认是真。
前面也说过官方镜像仓库在国外，所以访问速度是非常慢的，同时为了避免每次执行命令前都添加register地址，因此可以使用镜像代理服务来加速Docker镜像的获取过程。centos系统只需在/etc/docker/daemon.json文件中添加一行配置即可，如下所示：
{"registry-mirrors": ["http://f1361db2.m.daocloud.io"]}
当然也可以在启动配置参数中添加--registry-mirror=proxy_URL来指定镜像代理服务器地址。
为了后续演示的需要，这里先使用docker pull ubuntu:18.04命令来下载一个18.04版本的ubuntu系统镜像，然后就使用该镜像创建一个容器，并在其中运行bash命令，执行输出“Hello World”的命令，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker run -it ubuntu bash
root@cae6035fd1b2:/# echo "Hello World"
Hello World
root@cae6035fd1b2:/# exit
查看镜像信息
使用images命令列出所有镜像
开发者可以使用docker images或者docker image ls命令来列出本地主机上已有的所有镜像的基本信息，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu latest 9140108b62dc 8 hours ago 72.9MB
haproxy latest 4e531c2cb889 5 months ago 92.4MB
pxc latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
percona/percona-xtradb-cluster latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
接下来详细解释一下上述列出的信息：
- REPOSITORY：表示来自哪个仓库。这里的ubuntu则表示ubuntu系列的基础镜像。
- TAG：表示镜像的标签。这里的latest表示最新的版本信息，请注意标签只是标记，并不能标识镜像内容。
- IMAGE ID：表示镜像的ID，注意这是镜像的唯一标识ID。如果两个镜像的ID相同，说明它们指向了同一个镜像，只是具有不同的标签名称而已。
- CREATED：表示创建时间，也就是镜像最后的更新时间。
- SIZE：表示镜像大小，一般来说比较优秀的镜像其体积就越小。
由于镜像ID非常重要，它唯一标识了镜像，因此在使用镜像ID的时候，可以使用该ID的前若干个字符组成的可区分串来代替完整的ID。TAG信息只是用来标记来自同一仓库的不同镜像，如ubuntu仓库的多个镜像，则使用TAG消息来区分不同的发行版本，如18.04、20.04等。SIZE信息只是表示该镜像的逻辑体积大小，实际上由于相同的镜像层本地只会存储一份，因此物理上占用的存储空间会小于各镜像的逻辑体积之和。
当然images也支持多种子命令，如-a或者--all=true|false表示列出所有（包含临时文件）镜像大小，默认是fasle。-f或者--filter=[]参数，它表示过滤列出的镜像，如dangling=true等，它只显示没有被使用的镜像，也可指定带有特定标注的镜像等。更多的子命令可以使用man docker-images命令来进行查看。
使用tag命令来添加镜像标签
一般来说，为了后续工作中使用特定镜像，会使用docker tag命令来为本地镜像任意添加新的标签。举个例子，给之前下载的ubuntu镜像添加一个新的envyubuntu:latest标签，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker tag ubuntu:latest envyubuntu:latest
然后再次使用docker images命令来列举出本地主机上的镜像信息，可以看到多了一个envyubuntu:latest标签的镜像，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
envyubuntu latest 9140108b62dc 8 hours ago 72.9MB
ubuntu latest 9140108b62dc 8 hours ago 72.9MB
haproxy latest 4e531c2cb889 5 months ago 92.4MB
pxc latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
percona/percona-xtradb-cluster latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
这样后续就可以直接使用envyubuntu:latest来表示这个镜像，细心的你可能发现这个envyubuntu:latest镜像和之前的ubuntu:latest镜像两者的镜像ID一样，因此可以知道docker tag只是给原来的镜像添加了一个新的快捷访问方式，也就是CentOS中的链接。
使用inspect来查看详细信息
如果我们需要查看某个镜像的详细信息，可以使用docker inspect [image]命令来进行查看：
可以发现上面返回的是一个JSON格式的对象，但是显示的内容太多，如果只想其中某一项内容时，可以使用-f参数来进行过滤，如只想获取镜像的Architecture信息：
[envythink@localhost ~]$ docker inspect envyubuntu:latest -f {{".Architecture"}}
amd64
使用history命令查看镜像历史
前面也说过镜像文件由多个层组成，现在问题来了，如何知道每个层的具体内容？可以使用history命令来列出各层的创建信息。
举个例子，可以使用如下命令来查看envyubuntu:latest镜像的创建过程：
[envythink@localhost ~]$ docker history envyubuntu:latest
IMAGE CREATED CREATED BY SIZE COMMENT
9140108b62dc 8 hours ago /bin/sh -c #(nop) CMD ["/bin/bash"] 0B
<missing> 8 hours ago /bin/sh -c mkdir -p /run/systemd && echo 'do… 7B
<missing> 8 hours ago /bin/sh -c [ -z "$(apt-get indextargets)" ] 0B
<missing> 8 hours ago /bin/sh -c set -xe && echo '#!/bin/sh' > /… 811B
<missing> 8 hours ago /bin/sh -c #(nop) ADD file:da80f59399481ffc3… 72.9MB
可以发现上面一些过长的命令被自动截断了，如果想查看完整的输出命令，可以使用--no-trunc选项参数来设置。
搜索镜像
开发者可以使用docker search [option] keyword命令来搜索Docker Hub官方仓库中的镜像。该命令支持的选项参数如下：(1)-f或者--filter filter表示过滤输出内容；(2)--format string表示格式化输出内容；(3)--limit int表示限制输出结果的个数，默认为25个；(4)--no-trunc表示不截断输出结果。
这些选项参数都不用记忆，用的使用时候使用man docker-search命令查看一下即可。举个例子，搜索官方提供的镜像中包含Nginx关键字的镜像，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker search --filter=is-official=true nginx
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
nginx Official build of Nginx. 13785 [OK]
再举个例子，搜索官方提供的镜像中所有收藏数超过8的包含tensorflow关键字的镜像：
[envythink@localhost ~]$ docker search --filter=stars=8 tensorflow
NAME DESCRIPTION STARS OFFICIAL AUTOMATED
tensorflow/tensorflow Official Docker images for the machine learn… 1766
jupyter/tensorflow-notebook Jupyter Notebook Scientific Python Stack w/ … 236
tensorflow/serving Official images for TensorFlow Serving (http… 97
xblaster/tensorflow-jupyter Dockerized Jupyter with tensorflow 54 [OK]
rocm/tensorflow Tensorflow with ROCm backend support 54
floydhub/tensorflow tensorflow 25 [OK]
bitnami/tensorflow-serving Bitnami Docker Image for TensorFlow Serving 14 [OK]
opensciencegrid/tensorflow-gpu TensorFlow GPU set up for OSG 12
从返回结果中可以看到有关镜像的基本信息，如镜像名称、描述、收藏数（受欢迎程度）、是否官方创建、是否自动创建等，注意默认的输出结果是按照星级评价来进行排序的。
其实这些在man docker-search命令中都有介绍：
删除和清理镜像
使用标签删除镜像
开发者可以使用docker rmi或者docker image rm命令来删除镜像，相应的命令格式为docker rmi IMAGE[IMAGE...]，其中IMAGE可以是标签或者ID。
该命令支持的选项参数如下：(1)-f或者--force表示强制删除镜像，即使有容器依赖它；(2)-no-prune表示不清理未带标签的父镜像。
同样这些选项参数都不用记忆，用的时候使用man docker-image-rm命令查看一下即可。
举个例子，将之前创建的envyubuntu:latest镜像给删除，相应的命令如下：
[envythink@localhost ~]$ docker image rm envyubuntu:latest
Untagged: envyubuntu:latest
请注意我们删除上述envyubuntu:latest镜像的时候，本地的ubuntu:latest镜像是不受到任何影响的。当某一个镜像拥有多个标签的时候，此时执行docker image rm或者是docker rmi命令的时候，只是删除了该镜像多个标签中的指定标签而已，并不影响镜像文件，也就是仅仅删除了这个镜像的一个标签副本而已。
此时开发者可以确认一下，本地的ubuntu:latest镜像依旧也是存在的：
[envythink@localhost ~]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
ubuntu latest 9140108b62dc 9 hours ago 72.9MB
haproxy latest 4e531c2cb889 5 months ago 92.4MB
pxc latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
percona/percona-xtradb-cluster latest a6a51beefff1 9 months ago 494MB
但是需要注意，如果这个镜像只剩下一个标签，那么此时执行docker image rm或者是docker rmi命令的时候就会删除这个镜像文件的所有文件层。
使用镜像ID来删除镜像
前面说过当使用docker image rm或者是docker rmi命令的时候，其后面也是可以接镜像的ID（也可以是能进行区分的部分ID串前缀），此时会先尝试删除所有指向该镜像的标签，然后删除该镜像文件本身。因为多个标签指向的都是同一个镜像ID，所以最终肯定会删除该镜像本身。
但是需要注意，当有该镜像创建的容器存在时，镜像文件默认是无法被删除的。
举个例子，可以使用之前的ubuntu:latest镜像来创建一个简单的容器，并输出一句话：
[envythink@localhost ~]$ docker run ubuntu:latest echo "hello,I am envy"
hello,I am envy
接着使用docker ps -a命令来查看本机上存在的所有容器：
[envythink@localhost ~]$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
fd56a307081b ubuntu:latest "echo 'hello,I am en…" 24 seconds ago Exited (0) 23 seconds ago nostalgic_lewin
可以看到这个容器就是基于前面的ubuntu:latest镜像而创建出来的，不过它的状态是退出而已。但是开发者是无法删除该ubuntu:latest镜像的，Docker会提示有容器正在运行，无法删除，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker image rm ubuntu:latest
Error response from daemon: conflict: unable to remove repository reference "ubuntu:latest" (must force) - container cae6035fd1b2 is using its referenced image 9140108b62dc
且它告诉我们，如果想强行删除镜像，可以使用-f参数：
[envythink@localhost ~]$ docker image rm -f ubuntu:latest
Untagged: ubuntu:latest
Untagged: ubuntu@sha256:bc2f7250f69267c9c6b66d7b6a81a54d3878bb85f1ebb5f951c896d13e6ba537
但是笔者并不建议使用-f参数来强制删除一个存在容器依赖的镜像，正确的做法是先删除依赖该镜像的所有容器，再删除镜像。
第一步，查看本地已经存在的容器，如下所示：
[envythink@localhost ~]$ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
fd56a307081b ubuntu:latest "echo 'hello,I am en…" 13 minutes ago Exited (0) 13 minutes ago nostalgic_lewin
第二步，删除容器ID为fd56a307081b的容器，注意删除容器使用的命令是docker rm：
[envythink@localhost ~]$ docker rm fd56a307081b
fd56a307081b
第三步，查看当前本地主机上的所有镜像信息：
[envythink@localhost ~]$ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
envyubuntu latest 9140108b62dc 9 hours ago 72.9MB
ubuntu latest 9140108b62dc 9 hours ago 72.9MB
第四步，使用镜像ID来删除镜像，此时会正常打印输出各层的信息：
[envythink@localhost ~]$ docker image rm ubuntu:latest
Untagged: ubuntu:latest
Deleted: sha256:bc2f7250f69267c9c6b66d7b6a81a54d3878bb85f1ebb5f951c896d13e6ba567
Deleted: sha256:bc937250f69267c9c6b66d7b6a81a54d38726785f1ebb5f951c896d13e6b0978
