如何優(yōu)雅地關(guān)閉容器

最近把 Docker 官方的 Docker Reference 文檔又讀了一遍，發(fā)現(xiàn)有些細(xì)節(jié)深究起來(lái)，還是有很多可挖的。針對(duì)寫(xiě) Dockerfile ，大部分時(shí)候只要照葫蘆畫(huà)瓢，基本也不會(huì)有什么大的問(wèn)題，但是如果再深入理解一下那就更有意思了。

要說(shuō)如何優(yōu)雅的關(guān)閉容器，那就不得不提到信號(hào)（Signal）的理念，以及 Dockerfile 中 ENTRYPOINT 和 CMD 指令了。在具體說(shuō)優(yōu)雅關(guān)閉之前，先了解一下信號(hào)這個(gè) Linux 中的基礎(chǔ)概念。

1 信號(hào)

信號(hào)是事件發(fā)生時(shí)對(duì)進(jìn)程的通知機(jī)制，有時(shí)也稱(chēng)之為軟件中斷。

信號(hào)有不同的類(lèi)型，Linux 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的編號(hào)為 1~31，可以通過(guò) kill -l 獲取信號(hào)名稱(chēng)：

#kill-l
1)SIGHUP2)SIGINT3)SIGQUIT
4)SIGILL5)SIGTRAP6)SIGABRT
7)SIGBUS8)SIGFPE9)SIGKILL
10)SIGUSR111)SIGSEGV12)SIGUSR2
13)SIGPIPE14)SIGALRM15)SIGTERM
......

實(shí)際列出的信號(hào)超過(guò)了 31 個(gè)，有些是其它名稱(chēng)的同義詞，有些則是定義但未使用的。以下介紹幾個(gè)常用的信號(hào)：

SIGHUP 當(dāng)終端斷開(kāi)（掛機(jī)）時(shí)，將發(fā)送該信號(hào)給終端控制進(jìn)程。SIGHUP 信號(hào)還可用于守護(hù)進(jìn)程（比如，init 等）。許多守護(hù)進(jìn)程會(huì)在收到 SIGHUP 信號(hào)時(shí)重新進(jìn)行初始化并重讀配置文件。

SIGINT 當(dāng)用戶(hù)鍵入終端中斷字符（通常為 Control-C ） 時(shí)，終端驅(qū)動(dòng)程序?qū)l(fā)送該信號(hào)給前臺(tái)進(jìn)程組。該信號(hào)的默認(rèn)行為是終止進(jìn)程。

SIGQUIT 當(dāng)用戶(hù)在鍵盤(pán)上鍵入退出字符（通常為 Control- ）時(shí)，該信號(hào)將發(fā)往前臺(tái)進(jìn)程組。默認(rèn)情況下，該信號(hào)終止進(jìn)程，并生成用于調(diào)試的核心轉(zhuǎn)儲(chǔ)文件。進(jìn)程如果陷入無(wú)限循環(huán)，或者不再響應(yīng)時(shí)，使用 SIGQUIT 信號(hào)就很合適。

SIGKILL 此信號(hào)為 “必殺（sure kill）” 信號(hào)，處理器程序無(wú)法將其阻塞、忽略或者捕獲，故而 “一擊必殺”，總能終止程序。

SIGTERM 這是用來(lái)終止進(jìn)程的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也是 kill 、 killall 、 pkill 命令所發(fā)送的默認(rèn)信號(hào)。精心設(shè)計(jì)的應(yīng)用程序應(yīng)當(dāng)為 SIGTERM 信號(hào)設(shè)置處理器程序，以便其能夠預(yù)先清除臨時(shí)文件和釋放其它資源，從而全身而退。因此，總是應(yīng)該先嘗試使用 SIGTERM 信號(hào)來(lái)終止進(jìn)程，而把 SIGKILL 作為最后手段，去對(duì)付那些不響應(yīng) SIGTERM 信號(hào)的失控進(jìn)程。

SIGTSTP 這是作業(yè)控制的停止信號(hào)，當(dāng)用戶(hù)在鍵盤(pán)上輸入掛起字符（通常為 Control-Z ）時(shí)，將該信號(hào)給前臺(tái)進(jìn)程組，使其停止運(yùn)行。

值得注意的是， Control-D 不會(huì)發(fā)起信號(hào)，它表示 EOF（End-Of-File），關(guān)閉標(biāo)準(zhǔn)輸入（stdin）管道（比如可以通過(guò) Control-D 退出當(dāng)前 shell）。如果程序不讀取當(dāng)前輸入的話(huà)，是不受 Control-D 影響的。

程序可以針對(duì)信號(hào)捕捉，然后執(zhí)行相應(yīng)函數(shù)：

以上知識(shí)大部分都來(lái)自 《Linux/UNIX 系統(tǒng)編程手冊(cè)》，想要了解更多的，可以查看該書(shū)上冊(cè)的 20、21、22 章節(jié)。

2 ENTRYPOINT 、 CMD

可能有人會(huì)問(wèn)，說(shuō)了半天，那信號(hào)和優(yōu)雅的關(guān)閉容器有半毛錢(qián)的關(guān)系?。吭?huà)說(shuō)，這和錢(qián)確實(shí)沒(méi)關(guān)系，但是和如何優(yōu)雅關(guān)閉容器卻關(guān)系密切。

接著說(shuō) Dockerfile 中的 ENTRYPOINT 和 CMD 指令，它們的主要功能是指定容器啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行的程序。

CMD 有三種格式：

CMD ["executable","param1","param2"] （exec 格式, 推薦使用這種格式）

CMD ["param1","param2"] （作為 ENTRYPOINT 指令參數(shù)）

CMD command param1 param2 （shell 格式，默認(rèn) /bin/sh -c ）

ENTRYPOINT 有兩種格式：

ENTRYPOINT ["executable", "param1", "param2"] （exec 格式，推薦優(yōu)先使用這種格式）

ENTRYPOINT command param1 param2 （shell 格式）

其中，不管你 Dockerfile 用其中哪個(gè)指令，兩個(gè)指令都推薦使用 exec 格式，而不是 shell 格式。原因就是因?yàn)槭褂?shell 格式之后，程序會(huì)以 /bin/sh -c 的子命令啟動(dòng)，并且 shell 格式下不會(huì)傳遞任何信號(hào)給程序。這也就導(dǎo)致，在 docker stop 容器的時(shí)候，以這種格式運(yùn)行的程序捕捉不到發(fā)送的信號(hào)，也就談不上優(yōu)雅的關(guān)閉了。

?~dockerstop--help

Usage:dockerstop[OPTIONS]CONTAINER[CONTAINER...]

Stoponeormorerunningcontainers

Options:
--helpPrintusage
-t,--timeintSecondstowaitforstopbeforekillingit(default10)

docker stop 停掉容器的時(shí)候，默認(rèn)會(huì)發(fā)送一個(gè) SIGTERM 的信號(hào)，默認(rèn) 10s 后容器沒(méi)有停止的話(huà)，就 SIGKILL 強(qiáng)制停止容器。通過(guò) -t 選項(xiàng)可以設(shè)置等待時(shí)間。

?~dockerkill--help

Usage:dockerkill[OPTIONS]CONTAINER[CONTAINER...]

Killoneormorerunningcontainers

Options:
--helpPrintusage
-s,--signalstringSignaltosendtothecontainer(default"KILL")

通過(guò) docker kill的-s選項(xiàng)還可以指定給容器發(fā)送的信號(hào)。

所以，說(shuō)了那么多，只要 Dockerfile 中通過(guò) exec 格式執(zhí)行容器啟動(dòng)命令就相安無(wú)事了？那當(dāng)然是，沒(méi)有那么簡(jiǎn)單的了，接下來(lái)我們通過(guò)實(shí)例來(lái)看看具體的效果是怎么樣的。

3 實(shí)例

通過(guò) Go 寫(xiě)一個(gè)簡(jiǎn)單的信號(hào)處理器：

?~catsignals.go
packagemain

import(
"fmt"
"os"
"os/signal"
"syscall"
)

funcmain(){
sigs:=make(chanos.Signal,1)
done:=make(chanbool,1)

signal.Notify(sigs,syscall.SIGINT,syscall.SIGTERM)

gofunc(){
sig:=<-sigs
????????fmt.Println()
????????fmt.Println(sig)
????????done?<-?true
????}()

????fmt.Println("awaiting?signal")
????<-done
????fmt.Println("exiting")
}

3.1 實(shí)例 1

?~GOOS=linuxGOARCH=amd64gobuildsignals.go
?~ls
Dockerfilesignalssignals.go
?~catDockerfile
FROMbusybox

COPYsignals/signals

CMD["/signals"]#exec格式執(zhí)行
?~dockerbuild-tsignals.

通過(guò) tmux 開(kāi)啟兩個(gè)面板，一個(gè)運(yùn)行容器，一個(gè)執(zhí)行 docker stop ：

?~dockerrun-it--rm--namesignalssignals
awaitingsignal

terminated
exiting

?~timedockerstopsignals
signals
dockerstopsignals0.01suser0.02ssystem4%cpu0.732total
?~

可以發(fā)現(xiàn)，容器停止之前，程序接收到信號(hào)并輸出相應(yīng)信息，并且停止總耗時(shí)為 0.732 s，達(dá)到了優(yōu)雅的效果。

修改 Dockerfile 中 CMD 執(zhí)行格式，執(zhí)行相同操作：

?~catDockerfile
FROMbusybox

COPYsignals/signals

CMD/signals#shell格式執(zhí)行
?~dockerbuild-tsignals.

?~dockerrun-it--rm--namesignalssignals
awaitingsignal
?~

?~timedockerstopsignals
signals
dockerstopsignals0.01suser0.01ssystem0%cpu10.719total

通過(guò) shell 格式之后，可以發(fā)現(xiàn)容器停止之前，程序并未接收到任何信號(hào)，并且停止時(shí)間為 10.719s，說(shuō)明該容器是被強(qiáng)制停止的。

結(jié)論很明顯，為了優(yōu)雅的退出容器，我們應(yīng)該采用 exec 這種格式。

3.2 實(shí)例 2

通過(guò)實(shí)例 1 我們都會(huì)在 Dockerfile 中都會(huì)通過(guò) exec 這種格式來(lái)執(zhí)行程序了，那如果執(zhí)行的程序本身也是一個(gè) shell 腳本呢？

?~ls
Dockerfilesignalssignals.gostart.sh
?~catDockerfile
FROMbusybox

COPYsignals/signals
COPYstart.sh/start.sh#引入shell腳本啟動(dòng)

CMD["/start.sh"]
?~catstart.sh
#!/bin/sh

/signals
?~

測(cè)試依然引用實(shí)例 1 中的方法：

?~dockerrun-it--rm--namesignalssignals
awaitingsignal
?~

?~timedockerstopsignals
signals
dockerstopsignals0.01suser0.02ssystem0%cpu10.765total
?~

可以發(fā)現(xiàn)，即使 Dockerfile 中的 CMD 指令使用的是 exec 格式，容器中的程序依然沒(méi)有接收到信號(hào)，最后被強(qiáng)制關(guān)閉。因?yàn)?shell 腳本中執(zhí)行的原因，導(dǎo)致信號(hào)依然沒(méi)有被傳遞，我們需要針對(duì) shell 腳本做一些改造：

?~catstart.sh
#!/bin/sh

exec/signals#加入exec執(zhí)行
?~dockerbuild-tsignals.

?~dockerrun-it--rm--namesignalssignals
awaitingsignal

terminated
exiting

?~timedockerstopsignals
signals
dockerstopsignals0.02suser0.02ssystem4%cpu0.744total
?~

可以看到，加入 exec 命令之后，程序又可以接收到信號(hào)正常退出了。當(dāng)然，如果你 Dockerfile 中的 CMD 是以 shell 格式運(yùn)行的，即使啟動(dòng)腳本中加入 exec 也是無(wú)效的。再者，如果你的程序本身不能針對(duì)信號(hào)做一些處理，也就談不上優(yōu)雅關(guān)閉了。

審核編輯：湯梓紅