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关于云计算:从-Docker-的信号机制看容器的优雅停止

jiezi

此文是前段时间做相干工作时笔记的整顿，之前本人对这方面的关注不够，因而做下记录。

有太多的文章介绍如何 运行 容器，然而如何 进行 容器的文章绝对少很多。

依据运行的利用类型，利用的进行过程十分重要。如果利用要写文件，进行前要保障正确刷新数据并敞开文件；如果是 HTTP 服务，要确保进行前解决所有未实现的申请。

信号

信号是 Linux 内核与过程以及过程间通信的一种形式。针对每个信号过程都有个默认的动作，不过过程能够通过定义信号处理程序来笼罩默认的动作，除了 SIGSTOP 和 SIGKILL。二者都不能被捕捉或重写，前者用来将过程暂停在以后状态，而后者则是从内核层面立刻杀掉过程。

有两个比拟重要的过程 SIGTERM 和 SIGKILL。SIGTERM 是优雅地敞开命令，SIGKILL 则是暴力的敞开命令。比方 Docker，容器会先收到 SIGTERM 信号，10s 后会收到 SIGKILL 信号。

还有很多其余的信号，只是限定于特定的上下文。

中断

硬件的中断就像操作系统的信号。通常产生在硬件想要向操作系统注册事件时。操作系统必须立刻进行运行，并解决中断。

比拟常见的中断例子就是键盘中断，比方按下 ctrl+z 或者 ctrl+c。Linux 将其别离转换成 SIGTSTP 和 SIGINT。硬件中断过来通常用来解决键盘和鼠标输出，但现在被用作操作系统软件驱动层面的信号轮训。

Docker

后面说了这么多终于来到 Docker，容器的独特之处在于通常只运行一个过程。即便是单过程，容器内 PID 为 1 的过程也具备 init 零碎的非凡规定和职责。

PID 1 在 Linux 中十分重要，通常是 init 过程。通常过程在收到 SIGTERM 信号后，如果不对信号过程解决，会疾速退出。但 PID 1 的过程收到 SIGTERM 之后如果不对信号进行解决则 什么都不会做。

容器内 PID 1 通常有两种状况：shell 过程 PID 为 1 和你的过程 PID 为 1。别离对应着 shell 和 exec 格局的命令。

shell 格局

Dockerfile 有个特点，就是如果不应用 JSON 格局 来指定容器命令，会通过 shell 以 fork 的模式来执行命令，也就是 /bin/sh -c。

  • docker run（宿主机上）

    • /bin/sh -c（PID 1，容器内）

      • /loop.sh（PID 2，容器内）

这种格局的命令特点是不会向业务过程发送信号。比方发送给 shell 的 SIGTERM 信号不会转发给子过程，而是期待子过程的退出。惟一杀死容器的形式就是发送 SIGKILL 信号，或者碰巧子过程本人解体。

所以应该尽量避免应用这种形式，

exec 格局

这个就是 Dockerfile 的举荐语法了，你的过程会立刻启动并作为容器的初始化过程，而后就有了上面的过程树：

  • docker run（宿主机上）

    • /loop.sh（PID 1，容器内）

说了这么多，很多人感觉不够直观。咱们会用示例利用来进行阐明，但在这之前简略说下如何发送信号来进行容器。

发送信号

有几种形式来进行容器。

docker stop

默认状况下 docker stop 命令会向容器发送 SIGTERM 信号，而后期待 10s，如果容器没进行再发送 SIGKILL 信号。

在 Dockerfile 中，能够通过 STOPSIGNAL 指令来设置默认的退出信号，比方 STOPSIGNAL SIGKILL 将退出信号设置为 SIGKILL。或者在 docker run 是通过 --stop-signal 参数来笼罩镜像中的 STOPSIGNAL 设置。

docker kill

默认状况下 docker kill 会间接杀死容器，不给容器任何机会进行优雅进行，这里收回的就是 SIGKILL 信号。

当然 docker kill 能够通过 --signal 来指定要发送的信号，相似 Linux 的 kill 命令：

docker kill ----signal=SIGTERM foo

docker rm -f

通常状况下 docker rm 用来删除曾经进行的容器，然而加上 --force（简写 -f）会强制删除正在运行的容器。同样，也不会给容器任何优化进行的机会。

信号处理

咱们应用一个简略的利用对 shell 和 exec 两种格局做下比照。在这个利用中，对 SIGTERM 进行解决：收到信号后退出。

#!/usr/bin/env sh
trap 'exit 0' SIGTERM
while true; do :; done

接下来咱们应用两种不同格局的 CMD 来构建镜像。

shell 格局

应用上面的 Dockerfile 来构建镜像 term。

FROM alpine:3.15.0
COPY loop.sh /
CMD /loop.sh

执行上面的命令构建镜像、启动容器、进行容器。

docker build -t term .
docker run --name term -d term
docker stop term

此时你会发现容器并没有立即进行，而是大概 10s 之后才被进行。能够通过命令查看容器的退出状态：

docker inspect -f '{{.State.ExitCode}}' term
137

137 = 128 + 9 阐明容器的退出信号是 SIGKILL。

exec 格局

调整下 Dockerfile，将 CMD 批改为举荐的 JSON 格局：

FROM ubuntu:trusty
COPY loop.sh /
CMD ["/loop.sh"]

执行上面的命令构建镜像、启动容器、进行容器。（须要先执行 docker rm term 删除之前进行的容器）

docker build -t term .
docker run --name term -d term
docker stop term

此时容器会立即退出。查看容器的退出状态：

docker inspect -f '{{.State.ExitCode}}' term
0

总结

docker rm -f 和 docker kill 干掉容器很容器，然而为了实现容器的优雅退出，应该应用 docker stop 命令，同时 Dockerfile 中应尽量避免应用 shell 格局设置 ENTRYPONT 或者 CMD。

文章对立公布在公众号 云原生指北

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