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我們可能都使用過 docker stop 命令來停止正在運行的容器，有時可能會使用 docker kill 命令強行關(guān)閉容器或者把某個信號傳遞給容器中的進程。這些操作的本質(zhì)都是通過從主機向容器發(fā)送信號實現(xiàn)主機與容器中程序的交互。比如我們可以向容器中的應(yīng)用發(fā)送一個重新加載信號，容器中的應(yīng)用程序在接到信號后執(zhí)行相應(yīng)的處理程序完成重新加載配置文件的任務(wù)。本文將介紹在 docker 容器中捕獲信號的基本知識。

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信號(linux)

信號是一種進程間通信的形式。一個信號就是內(nèi)核發(fā)送給進程的一個消息，告訴進程發(fā)生了某種事件。當(dāng)一個信號被發(fā)送給一個進程后，進程會立即中斷當(dāng)前的執(zhí)行流并開始執(zhí)行信號的處理程序。如果沒有為這個信號指定處理程序，就執(zhí)行默認的處理程序。

進程需要為自己感興趣的信號注冊處理程序，比如為了能讓程序優(yōu)雅的退出(接到退出的請求后能夠?qū)Y源進行清理)一般程序都會處理 SIGTERM 信號。與 SIGTERM 信號不同，SIGKILL 信號會粗暴的結(jié)束一個進程。因此我們的應(yīng)用應(yīng)該實現(xiàn)這樣的目錄：捕獲并處理 SIGTERM 信號，從而優(yōu)雅的退出程序。如果我們失敗了，用戶就只能通過 SIGKILL 信號這一終極手段了。除了 SIGTERM 和 SIGKILL ，還有像 SIGUSR1 這樣的專門支持用戶自定義行為的信號。下面的代碼簡單的說明在 nodejs 中如何為一個信號注冊處理程序：

process.on('SIGTERM', function() {
 console.log('shutting down...');
});

關(guān)于信號的更多信息，筆者在《linux kill 命令》一文中有所提及，這里不再贅述。

容器中的信號

Docker 的 stop 和 kill 命令都是用來向容器發(fā)送信號的。注意，只有容器中的 1 號進程能夠收到信號，這一點非常關(guān)鍵！
stop 命令會首先發(fā)送 SIGTERM 信號，并等待應(yīng)用優(yōu)雅的結(jié)束。如果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用沒有結(jié)束(用戶可以指定等待的時間)，就再發(fā)送一個 SIGKILL 信號強行結(jié)束程序。

kill 命令默認發(fā)送的是 SIGKILL 信號，當(dāng)然你可以通過 -s 選項指定任何信號。

下面我們通過一個 nodejs 應(yīng)用演示信號在容器中的工作過程。創(chuàng)建 app.js 文件，內(nèi)容如下：

'use strict';

var http = require('http');

var server = http.createServer(function (req, res) {
 res.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/plain'});
 res.end('Hello World\n');
}).listen(3000, '0.0.0.0');

console.log('server started');

var signals = {
 'SIGINT': 2,
 'SIGTERM': 15
};

function shutdown(signal, value) {
 server.close(function () {
  console.log('server stopped by ' + signal);
  process.exit(128 + value);
 });
}

Object.keys(signals).forEach(function (signal) {
 process.on(signal, function () {
  shutdown(signal, signals[signal]);
 });
});

這個應(yīng)用是一個 http 服務(wù)器，監(jiān)聽端口 3000，為 SIGINT 和 SIGTERM 信號注冊了處理程序。接下來我們將介紹以不同的方式在容器中運行程序時信號的處理情況。

應(yīng)用程序作為容器中的 1 號進程

創(chuàng)建 Dockerfile 文件，把上面的應(yīng)用打包到鏡像中：

FROM iojs:onbuild
COPY ./app.js ./app.js
COPY ./package.json ./package.json
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["node", "app"]

請注意 ENTRYPOINT 指令的寫法，這種寫法會讓 node 在容器中以 1 號進程的身份運行。

接下來創(chuàng)建鏡像：

$ docker build --no-cache -t signal-app -f Dockerfile .

然后啟動容器運行應(yīng)用程序：

$ docker run -it --rm -p 3000:3000 --name="my-app" signal-app

此時 node 應(yīng)用在容器中的進程號為 1：

現(xiàn)在我們讓程序退出，執(zhí)行命令：

$ docker container kill --signal="SIGTERM" my-app

此時應(yīng)用會以我們期望的方式退出：

應(yīng)用程序不是容器中的 1 號進程

創(chuàng)建一個啟動應(yīng)用程序的腳本文件 app1.sh，內(nèi)容如下：

#!/usr/bin/env bash
node app 

然后創(chuàng)建 Dockerfile1 文件，內(nèi)容如下：

FROM iojs:onbuild
COPY ./app.js ./app.js
COPY ./app1.sh ./app1.sh
COPY ./package.json ./package.json
RUN chmod +x ./app1.sh
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["./app1.sh"]

接下來創(chuàng)建鏡像：

$ docker build --no-cache -t signal-app1 -f Dockerfile1 .

然后啟動容器運行應(yīng)用程序：

$ docker run -it --rm -p 3000:3000 --name="my-app1" signal-app1

此時 node 應(yīng)用在容器中的進程號不再是 1：

現(xiàn)在給 my-app1 發(fā)送 SIGTERM 信號試試，已經(jīng)無法退出程序了！在這個場景中，應(yīng)用程序由 bash 腳本啟動，bash 作為容器中的 1 號進程收到了 SIGTERM  信號，但是它沒有做出任何的響應(yīng)動作。

我們可以通過：

$ docker container stop my-app1
# or
$ docker container kill --signal="SIGKILL" my-app1

退出應(yīng)用，它們最終都是向容器中的 1 號進程發(fā)送了 SIGKILL 信號。很顯然這不是我們期望的，我們希望程序能夠收到 SIGTERM  信號優(yōu)雅的退出。

在腳本中捕獲信號

創(chuàng)建另外一個啟動應(yīng)用程序的腳本文件 app2.sh，內(nèi)容如下：

#!/usr/bin/env bash
set -x

pid=0

# SIGUSR1-handler
my_handler() {
 echo "my_handler"
}

# SIGTERM-handler
term_handler() {
 if [ $pid -ne 0 ]; then
  kill -SIGTERM "$pid"
  wait "$pid"
 fi
 exit 143; # 128 + 15 -- SIGTERM
}
# setup handlers
# on callback, kill the last background process, which is `tail -f /dev/null` and execute the specified handler
trap 'kill ${!}; my_handler' SIGUSR1
trap 'kill ${!}; term_handler' SIGTERM

# run application
node app &
pid="$!"

# wait forever
while true
do
 tail -f /dev/null & wait ${!}
done

這個腳本文件在啟動應(yīng)用程序的同時可以捕獲發(fā)送給它的 SIGTERM 和 SIGUSR1 信號，并為它們添加了處理程序。其中 SIGTERM 信號的處理程序就是向我們的 node 應(yīng)用程序發(fā)送 SIGTERM 信號。

然后創(chuàng)建 Dockerfile2 文件，內(nèi)容如下：

FROM iojs:onbuild
COPY ./app.js ./app.js
COPY ./app2.sh ./app2.sh
COPY ./package.json ./package.json
RUN chmod +x ./app2.sh
EXPOSE 3000
ENTRYPOINT ["./app2.sh"]

接下來創(chuàng)建鏡像：

$ docker build --no-cache -t signal-app2 -f Dockerfile2 .

然后啟動容器運行應(yīng)用程序：

$ docker run -it --rm -p 3000:3000 --name="my-app2" signal-app2

此時 node 應(yīng)用在容器中的進程號也不是 1，但是它卻可以接收到 SIGTERM 信號并優(yōu)雅的退出了：

結(jié)論

容器中的 1 號進程是非常重要的，如果它不能正確的處理相關(guān)的信號，那么應(yīng)用程序退出的方式幾乎總是被強制殺死而不是優(yōu)雅的退出。究竟誰是 1 號進程則主要由 EntryPoint, CMD, RUN 等指令的寫法決定，所以這些指令的使用是很有講究的。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。