UnionFS是Docker镜像分层机制的底层支撑，通过叠加只读镜像层与可写容器层形成统一文件系统视图，支持写时复制、同名覆盖、联合挂载和分层复用。
UnionFS 是 Docker 镜像分层机制的底层支撑，它不直接提供功能，而是让“分层”这件事在文件系统层面真正可行。它的核心作用不是存储数据，而是组织和呈现数据——把多个物理上分离的目录，变成容器眼里一个连贯、可读写的根文件系统（/）。
分层叠加：镜像层与容器层如何共存
UnionFS 允许将多个只读目录（对应 Dockerfile 中每条指令生成的镜像层）和一个可写目录（容器启动时动态创建）按顺序堆叠。从下到上依次是：基础镜像层 → 中间依赖层 → 应用层 → 容器可写层。用户访问 /etc/nginx/nginx.conf 时，系统自动从顶层开始查找，找到即返回，无需知道它实际位于哪一层。同名文件天然被上层覆盖，这正是镜像能“定制覆盖”的技术基础。
写时复制（CoW）：修改不碰原始镜像
当容器内修改一个只读层里的文件（比如编辑配置），UnionFS 不会去动原始层，而是：
- 先将该文件完整复制到最上层（可写层）
- 再在可写层中执行修改操作
- 后续所有读取都指向可写层中的副本
原始镜像层保持完全不变，既保障了镜像的不可变性，也支持多个容器共享同一镜像层，互不影响。
联合挂载：对用户透明的统一视图
UnionFS 把所有层“挂载”成一个逻辑路径（如 /var/lib/docker/overlay2/xxx/merged），这个 merged 目录就是容器看到的根目录。进程在容器里执行 ls / 或 cat /proc/version，完全感知不到背后是十几层叠加的结果。这种透明性降低了使用门槛，也让构建、分发、运行三个阶段可以解耦。
分层复用：节省空间与加速构建的关键
不同镜像只要共用某一层（例如都基于 debian:12-slim），Docker 就只在磁盘上存一份该层数据。UnionFS 在挂载时自动识别并复用。构建新镜像时，若某层缓存未失效（如 RUN apt update 没变），Docker 直接复用已有层，跳过执行——这既是构建提速的原理，也是 CI/CD 中镜像层缓存生效的根本原因。
