Docker 镜像为什么能秒启：分层存储与写时复制

第一次用 Docker 的人多半会惊讶：一个带着完整运行环境的镜像，启动只要一两秒，跟开虚拟机完全不是一个量级。秘密不在 CPU，而在它存文件的方式：分层。

【镜像是一层一层叠出来的】

构建镜像时，每条指令生成一层。比如先铺一层操作系统基础文件，再铺运行库，再铺你的应用代码。每层只记录跟上一层相比变了什么，没变的文件不重复存。这带来两个直接好处：一是下载和分发时，本地已有的层不用再下；二是很多镜像共用同一个基础层，磁盘上只占一份。

【容器启动时只加薄薄一层】

容器跑起来，并不是把镜像复制一份，而是在镜像的只读层之上，再叠一个可写层，进程看到的是合并后的统一视图。加一层空目录当然是瞬间的事，这就是秒启的由来。

【写文件时才真的花成本：写时复制】

进程读文件，直接读下面只读层的数据，零成本。一旦要改某个文件，系统先把整个文件复制到可写层，再在副本上修改，这叫写时复制（Copy-on-Write）。原文件不动，所以删掉容器后镜像干干净净；代价是第一次写大文件会有一次完整复制，频繁改大文件的场景下这层开销不能忽略。

【这解释了几个日常现象】

为什么容器删了数据就没了：数据写在可写层，它随容器一起销毁，想留数据必须挂卷。为什么镜像能做到几十 MB：层层去重加上精简基础镜像。为什么改一行代码重建镜像很快：只有变化的那层和它之后的层重建，前面的层全部走缓存。

理解了分层和写时复制，Docker 的快和省就都不是魔法了，只是把「不变的东西只存一份、变化的东西用到时再复制」贯彻到底。