很多時候，當大家談論起docker，經常會提到docker作為容器解決方案，在虛擬化資源方面存在不小優勢。輕量級虛擬化技術的優點暫且不談，從軟體生命週期來看，docker在打包軟體、分發軟體方面的能力同樣出眾。而後者很大程度上依賴於docker的映象技術。
docker映象技術提供了一套標準，創造性地使用dockerfile來規範化docker化應用的製作流程，結果產生的docker映象便於傳輸與管理，最終通過docker映象執行docker容器，完成容器化應用的交付。
經過本系列對於docker映象的映象，大家應該已經清楚docker映象的儲存、以及docker映象的內容。docker映象的內容，應該說包含兩部分，除了映象層中的檔案之外，還包括一層映象的json檔案。映象層檔案的理解較為簡單，但是docker映象的json檔案理解起來就會稍顯複雜。本文就帶大家深入理解docker映象的json檔案。
我們一直提到「通過docker映象執行docker容器」，如果仔細思考這句話，可能依然會存在一些疑惑。不難的理解是：docker映象層中的檔案全部屬於靜態的磁碟檔案，而docker容器屬於乙個動態的產物，可以認為是乙個或者多個執行中的程序。那麼，靜態的docker映象轉換為動態的docker容器背後肯定會有一些不為人知的秘密。我們不妨帶著以下幾個問題來思考docker映象的json檔案：
1.如何判定乙個docker映象應該執行哪個程序，這部分資訊存在哪？
2.有了以上資訊，將docker映象執行成docker容器的行為是誰在主導？
這一次，我們依舊從動態和靜態這兩個詞來看docker映象的前世今生。首先，docker映象的映象層檔案屬於靜態檔案，當容器執行起來之後這部分內容將作為docker容器的檔案系統內容，提供docker容器的檔案系統視角。我們帶著這樣的觀點，再來看dockerfile的概念。
在dockerfile的原語中，大家肯定對env、volume、expose以及cmd等命令非常熟悉。
env mypath=/root：env命令在構建docker映象時，為映象新增乙個環境變數，以便該環境變數在啟動docker容器時作用於容器內的程序；這部分資訊不應該以靜態檔案的形式被打入docker的映象層檔案。
volume /data：volume命令在構建docker映象時，為映象新增乙個資料卷標識，以便通過該映象執行容器時為容器掛載乙個資料卷；由於構建時真實的資料卷還不存在，所以這部分資訊不應該以靜態檔案的形式被打入docker的映象層檔案。
expose 80：expose命令在構建docker映象時，記錄容器內部實際監聽的埠，以便在通過bridge模式配置docker容器網路時，將該埠與宿主機進行一次dnat轉換；這部分資訊屬於docker容器執行時所需要的資訊，也不應該以靜態檔案的形式被打入docker的映象層檔案。
cmd ["./run.sh"]：cmd命令在構建docker映象時，記錄啟動docker容器的執行命令入口，一般用以指定使用者的應用程式；這部分配置資訊更不應該以靜態檔案的形式被打入docker的映象層檔案。
dockerfile中以上舉例的4類命令，通過分析，我們得出初步的結論：dockerfile的部分命令各自包含一類動態資訊，這類資訊不屬於docker映象層中的檔案內容。
高移植性保障了docker映象的一次構建，多處執行，那麼使得docker容器可以順利執行，docker自然不會拋棄構建docker映象時的動態內容。因此，動態內容的儲存就顯得尤為重要。
此時就是docker映象json檔案登場的時機。構建docker映象時，所有動態的資訊都會會記錄進相應docker映象的json檔案中。需要注意的是，雖然映象的動態資訊會被儲存於docker映象的json檔案中，但是並不代表json檔案中僅儲存動態資訊,dockerfile構建過程中，機會所有的操作都會會記錄在json檔案中.
有了docker映象json檔案來描述docker容器的動態資訊，那麼json檔案作為docker映象的一部分，在docker體系中，由哪一模組來完成json檔案中動態資訊的解析與執行呢？
如果大家清楚「每乙個docker容器都是docker daemon的子程序」的話，肯定會聯想到docker daemon。答案正是docker daemon。站在啟動容器的角度上，docker daemon的作用就是以下兩點：
1.將docker映象的映象層檔案作為docker容器的rootfs。
2.提取docker映象json檔案中的動態檔案，確定啟動程序，並為之配置動態執行環境。
docker daemon、docker映象以及docker容器三者的簡單示意圖如下：
通過上圖，我們可以使用ubuntu:14.04映象執行docker容器時，前者的映象層layer內容將作為容器的rootfs；而前者的json檔案，會由docker daemon解析，並提取出其中的容器執行入口cmd資訊，以及容器程序的環境變數env資訊，最終初始化容器程序。當然，容器程序的執行入口**於映象提供的rootfs。假如此時ubuntu 14.04映象的json檔案中又含有volume資訊，那麼docker daemon將會為docker容器在宿主機上建立乙個檔案目錄，並掛載到容器內部，實現映象中volume動態資訊的運用，其他動態資訊的運用也大同小異。
全文分析至此，還是更多的從理論的角度闡述docker映象的json檔案，那麼現實情況中，此類json檔案到底存的內容是什麼呢？我們依然以ubuntu:14.04為例，揭開docker映象json檔案的這面目。
乙個含有標籤的docker映象一般會有乙個或者多個層級映象組合而成，而每個映象層都會含有乙個json檔案。上圖中，我們展現了ubuntu:14.04映象中4個映象層的具體情況，特別分析了映象8251da35e7a7和e5855facec0b。通過檢視這兩個映象的json檔案，我們可以發現，兩個json檔案中的config屬性中，除了理所應當不同的映象id之外，只有cmd屬性不同。由於映象e5855facec0b是映象8251da35e7a7的父映象，同時構建子映象的時候使用的dockerfile命令為cmd ["/bin/bash"]，因此子映象在父映象json檔案的基礎上，更新config屬性中的cmd屬性，完成自身json檔案的生成。docker映象中父子映象的json檔案有很大的相似性，子映象僅在父映象json檔案的基礎上，修改執行自身對應的dockerfile命令後造成的差異。
映象構建完畢，docker映象的映象層layer檔案以及json檔案均準備完畢，那麼當docker daemon通過此ubuntu:14.04映象執行docker容器時，首先提取最上層映象的json檔案，找到config屬性中的cmd命令，並在映象層檔案構成的容器rootfs中找到相應的執行程式，最終執行，完成容器的啟動。（實際情況要更複雜，會涉及entrypoint以及cmd兩部分的內容，本系列後續會深入深入兩者的作用與區別）
當然，除了cmd之外，json檔案的config 屬性中同時還存在user、exposedports、entrypoint、networkdisabled等一系列啟動容器時所需的動態資訊。
docker映象的json檔案扮演極其重要的角色，提供了靜態映象向動態容器的轉化依據，同時清晰地記錄了父子映象之間的差異，基於此差異，後續docker構建的cache機制才得以實現。
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