docker exec 与容器日志

「Allen 谈 Docker 系列」

DaoCloud 正在启动 Docker 技术系列文章，每周都会为大家推送一期真材实料的精选 Docker 文章。主讲人为 DaoCloud 核心开发团队成员 Allen（孙宏亮），他是 InfoQ 「Docker 源码分析」专栏作者，已出版《Docker 源码分析》一书。Allen 接触 Docker 近两年，爱钻研系统实现原理，及 Linux 操作系统。

翻看 Docker 的历史，您会发现 Docker 一直在强调「Application」一词，Docker 也希望能为分布式应用提供容器化的解决方案。

从 Docker 化应用软件的生命周期来看，开发工作似乎位于 Docker 的构建之前，而后容器化的测试、部署与运维都与 Docker 容器息息相关。不得不说，Docker 思维下的应用软件，管理流程与传统场景有着很大的区别。

最大的区别当属 Docker 容器运行环境的封闭性。单一应用的运行，使得容器内部缺少功能丰富的服务。虽然用户可以通过 Docker 的层面，获取部分容器的信息，但是依然无法直接获悉应用内部的状态信息（虽然 Docker 倡导容器运行无状态的应用），比如应用容器内部持久化的日志文件、应用容器内部的临时存储等等。而这些信息在传统模式下，都可以较为轻易的获取。

为了缓解容器运行环境封闭性带来的使用障碍，Docker 提供了 docker exec 命令，方便用户在容器之外让容器执行指定的命令，以实现用户的需求。

今天你 docker exec 了吗？如果还没有的话，灵活穿越容器的感觉你值得拥有；如果有的话，那下面这些内容你不得不看。

1. 容器进程树与 docker exec

随着 Docker 的普及，相信越来越多的 Docker 爱好者已经意识到：

（1）Docker 容器其实就是若干进程构成；

（2）而「一般情况下」这些进程呈现出「树状」关系；

（3）容器内 pid 为 1 的进程为容器主进程；

（4）一旦容器主进程退出，容器内所有进程退出。

其实，在 Docker 1.3 之前还不支持 docker exec 的时候，以上观点鲜有不妥，但是现在的情况却已然不同，且看下图：

2.docker exec 原理与容器日志

简述上图中 docker exec 的原理可以理解为以下两个步骤：

（1）Docker Daemon 创建一个用户指定的进程 /bin/bash，因此 /bin/bash 的父进程为 Docker Daemon；

（2）Docker Daemon 为进程 P5 设定限制，如：加入容器主进程 P1 所在的隔离环境（namespaces），与其他进程一样受到资源限制（cgroups）等。

观察上图，分析原理，不难发现，容器内部的进程关系已然不是树。然而，为什么总是强调「树状「」关系呢？答案是：树状的继承关系，有利于容器管理。以上文《docker logs 实现剖析》中卖的关子「docker exec 的标准输出不会作为容器日志」为例，Docker Daemon 创建容器主进程时，负责接管主进程的标准输出，从而保证容器主进程下所有进程的标准输出被接管，然而 Docker Daemon 在新创建 docker exec 所需执行的进程时，后者的标准输出并未与容器主进程作关联，也并未被 Docker Daemon 特殊处理，故 docker exec 所执行进程的标准输出不会进入容器的日志文件中。

虽然 docker exec 所执行的进程也是容器的一部分，但是更准确的理解 Docker 容器的日志，可以是这样子的：Docker 容器的日志只负责应用本身的标准输出，不包括 docker exec 衍生进程的标准输出。

虽然本文标题与日志相关，但是几乎都在谈论 docker exec，既然说到，不妨在这个屡试不爽的命令上提个醒：

（1）docker exec 完成容器内外的交互，但希望完成大量标准输出时需谨慎；

（2）每次 docker exec，Docker Daemon 均会记录一次 execID，切忌过于频繁。

从描述 docker exec 的原理到引入容器日志的一些小 trick，再加上前文的 docker logs 分析，相信很多人都会觉得对 Docker 容器的日志有了一个较为完整的认识。

然而，笔者却有不同的看法。应用 Docker 化之后，日志依然是一件非常棘手的事。笔者认为：容器内部日志文件 app.log 与 docker logs 依然无法满足传统模式下对日志的需求。

欲知后事如何，请关注「Allen 谈 Docker 系列」，且听下回《Docker 容器日志完结篇》分解。