1.1 Docker Images 基礎
Docker Images (Docker 映像檔) 是用於 Docker 容器的模板。它們包含運行應用程式所需的一切：代碼、庫、依賴項、工具及配置文件。了解什麼是 Docker Images，以及它們的結構如何，對於有效利用 Docker 非常重要。
Docker Image 是一個 不可變 的模板，用來創建容器。它包含應用在隔離環境中運行所需的一切組件。當你啟動一個容器時，Docker 創建一個映像檔的實例並啟動它。
Docker Images 的關鍵特性：
- 不可變性： Docker 映像檔是不可變的。對容器中的任何更改都不會影響原始映像檔。要更改映像檔的內容，必須創建新的映像檔。
- 分層結構： Docker Images 由多個層組成。每一層都是相較於前一層的更改。這使得可以通過重複利用層來有效地使用空間。
- 唯一標識： 每個映像檔都有一個唯一的標識符 (SHA256-hash)，還可以有一個或多個標籤（tag），這讓管理映像檔版本變得更容易。
Docker Images 的結構：
Docker Images 擁有分層結構，每一層都是檔案系統。這些層存儲在 Docker 的快取中，並且可以被其他映像檔重複使用。分層結構使得 Docker 映像檔變得輕量且高效。例如，第一層是操作系統，第二層是 Python，第三層是你的應用程式。
Docker Images 結構的主要組成部分：
- 基礎層 (Base Layer)： 映像檔的初始層，通常作為創建其他映像檔的基礎。例如，這可能是像 Ubuntu 或 Alpine Linux 這樣的最小版本的操作系統。
- 中間層 (Intermediate Layers)： 這些層是基於在 Dockerfile 中執行的指令創建的（例如，安裝套件、複製文件等）。每一層都為前一層添加更改。
- 最終層 (Final Layer)： 基於 CMD、ENTRYPOINT 指令或容器內的更改創建的最後一層稱為 "容器層"。這一層是臨時的，只在容器運行期間存在。
1.2 Docker Images 的層是如何運作的
每一層的 Docker Image 就是相較於前一層的改變集合。當 Docker 建立 Image 時，它會執行 Dockerfile 中的每條指令，並為每個改變新增一個新層。
建立層的範例：
- 基礎 Image：我們從一個基礎 Image 開始，例如
ubuntu:20.04。這會是第一層。 - 安裝套件：指令
RUN apt-get update && apt-get install -y python3會建立一個安裝好 Python 的新層。 - 複製檔案：指令
COPY . /app會新增一層，將應用程式的檔案加入進來。 - 設定工作目錄：指令
WORKDIR /app會新增一層，設定接下來指令的工作目錄。
使用層的好處：
- 重複使用：層可以被其他的 Image 重複使用。例如，如果兩個 Image 使用同一個基礎層，Docker 只會下載一次，節省空間和時間。
- 快取功能：Docker 會快取層，這能加速建立 Image 的過程。如果層沒有改變，Docker 會直接從快取使用，而不是重新建立。
- 模組化：層狀結構讓 Image 的開發變得模組化。你可以更新或更改單獨的層，而不需要影響整個 Image。
Docker Images 的識別與標籤：
每一個 Docker Image 都會有一個獨特的哈希值 (SHA256)，這是根據 Image 的內容與所有層生成的。為了更方便管理與版本控制，Docker Images 還可以帶有標籤 (tags)。
Image 識別的範例：
以下指令會顯示系統中所有的 Image，包括它們的 repository、標籤、ID 和大小：
docker images
1.3 使用 Docker Images
Docker 提供了很多操作映像的指令。以下是主要的幾個：
- 創建映像：
docker build - 從映像啟動容器：
docker run - 列出所有映像：
docker images - 刪除映像：
docker rmi - 在 Docker Hub 搜尋映像：
docker search - 從 Docker Hub 拉取映像：
docker pull - 推送映像到 Docker Hub：
docker push
創建及使用 Docker Image 的範例：
1. 創建 Dockerfile：
# 使用基礎映像 Ubuntu
FROM ubuntu:20.04
# 安裝 Python
RUN apt-get update && apt-get install -y python3
# 將應用程序文件複製到容器中
COPY . /app
# 設置工作目錄
WORKDIR /app
# 指定應用程序啟動指令
CMD ["python3", "app.py"]
2. 編譯映像：
以下指令將使用目前目錄中的 Dockerfile 創建一個名為 my_python_app 的映像：
docker build -t my_python_app .
3. 從映像啟動容器：
使用以下指令從創建的映像 my_python_app 啟動一個後台模式的容器：
docker run -d my_python_app
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