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看完这篇文章，你将彻底搞清楚 Docker 的三大核心概念 —— 镜像、容器、仓库，掌握它们之间的关系和工作原理，并理解 Kubernetes 是如何在背后用这些概念构建一个强大的调度系统。这是你深入 Kubernetes 之路的第二块基石！
一、Docker 三件套，常见但常混
如果你刚开始接触 Docker 或 Kubernetes，一定听过这三大术语：
- 镜像（Image）
- 容器（Container）
- 仓库（Registry）
它们就像“代码-编译-部署”流程中的“源码、可执行程序和版本管理系统”，但很多人却始终搞不清：
- 镜像是怎么构建出来的？
- 容器和镜像到底有什么区别？
- 镜像仓库和 Git 有什么关系？
- Kubernetes 部署 Pod 时，拉的镜像在哪？
如果这些问题你也曾困惑过，继续读下去，你会有系统性的答案。
二、镜像（Image）：容器的“蓝图”
Docker 镜像是一个只读的打包文件，它包含了运行一个容器所需的所有文件、依赖和元数据。
你可以把它类比为：
镜像 = 模型蓝图 + 材料清单 + 施工说明书
2.1 镜像是分层结构
Docker 镜像是由一层层的文件系统构建而成的（基于 UnionFS）：
- 每一层通常对应一个 Dockerfile 的指令（如 RUN, COPY 等）；
- 层与层之间是增量的、只读的；
- 底层通常是一个 OS 基础镜像（如 alpine、ubuntu）。
示例（简化）：
FROM python:3.9
COPY . /app
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["python", "main.py"]
每条指令构成一层，多个层叠加形成最终镜像。
三、容器（Container）：镜像的“活体运行实例”
容器可以理解为是镜像的可运行实例，它拥有自己的进程空间、网络空间，但共享主机内核。
容器 = 镜像 + 文件系统 + 运行态（PID、网络等）
3.1 容器的生命周期：
graph TD
拉取镜像 --> 创建容器 --> 启动容器 --> 停止容器 --> 删除容器
当你执行：
docker run nginx
Docker 实际做了几件事：
- 查找本地是否已有 nginx 镜像；
- 没有则去远程仓库拉取；
- 用该镜像创建容器；
- 启动容器进程。
此时容器是运行中的一组“隔离环境 + 文件视图”。
四、镜像与容器的关系：一套图帮你理清
| 比喻 | 镜像 | 容器 |
|---|---|---|
| 类比编程语言 | 类（Class） | 对象（Instance） |
| 类比产品制造流程 | 模具 | 成品 |
| 类比厨艺 | 菜谱 | 做出来的菜 |
| 是否可修改 | 不可变（只读） | 可变（有运行态和写层） |
容器是镜像“+”运行状态的集合，因此可以有多个容器基于同一个镜像运行，但每个容器运行的进程和配置是独立的。
五、仓库（Registry）：镜像的“图书馆”
仓库用于存储和分发镜像，最常用的是：
- 公共仓库：Docker Hub、GitHub Container Registry、Google GCR、阿里云 ACR 等；
- 私有仓库：Harbor、Artifactory、Nexus。
5.1 镜像命名规范
一个完整镜像地址一般是这样的：
[仓库地址]/[命名空间]/[镜像名]:[标签]
示例：
registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/myteam/nginx:1.23
如果省略仓库地址，默认从 Docker Hub 拉取。
5.2 Kubernetes 是如何用到镜像仓库的？
K8s 中定义 Pod 时，会使用容器镜像：
spec:
containers:
- name: web
image: nginx:1.23
当 kubelet 调度该 Pod 到某节点时，会自动尝试：
- 查找本地是否有该镜像；
- 没有则去镜像仓库拉取；
- 拉取完成后启动容器。
六、常见误区与澄清
❌ 镜像修改后容器会同步更新？
✅ 错！镜像是不可变的，容器运行后与镜像“脱钩”，要更新必须重新创建容器。
❌ 镜像构建慢是因为命令多？
✅ 不完全正确。其实缓存机制和层顺序对构建速度影响更大。常见优化是把不变部分（如 pip install）放前面。
❌ Kubernetes 可以直接管理镜像？
✅ 不对，K8s 不管理镜像，它只是告诉 kubelet 去哪个仓库拉哪个镜像，镜像拉取和缓存由容器运行时负责。
七、从 Docker 到 Kubernetes：三件套在 K8s 中的延续
| Docker 概念 | K8s 中的表现 |
|---|---|
| 镜像 | Pod 定义中的 image 字段 |
| 容器 | Pod 中的每个 container |
| 仓库 | 自动拉取的镜像来源 |
此外，K8s 还支持：
- 镜像拉取策略（Always, IfNotPresent）
- 镜像凭证 Secret（用于访问私有仓库）
- 多容器协同（initContainers, sidecar）
八、总结
| 核心组件 | 定义 | 类比 |
|---|---|---|
| 镜像 | 应用的完整打包蓝图 | 菜谱、类、模具 |
| 容器 | 镜像的运行实例 | 做出来的菜、对象 |
| 仓库 | 镜像存储与分发中心 | 图书馆、Git 仓库 |
理解这三者关系，就能真正理解 Docker 如何高效构建应用，Kubernetes 如何高效调度容器，是所有后续进阶内容的前置基础。
