//後續補上Docker的架構分析
Docker Client創建及命令執行
Docker架構：http://www.infoq.com/cn/articles/docker-source-code-analysis-part1
從整體的架構圖中，可以看出Docker client在架構中的位置，Docker client是用戶用來和Docker Daemon(主體部分)建立通信的客戶端。用戶使用Docker可執行文件發起管理container的請求。
Go語言：Go是Google開發的一種編譯型，可平行化，並具有垃圾回收功能的編程語言。
每個Go程序都是由包組成的，程序運行的入口是包main。Docker是用Go語言開發的。
1、 Docker Client創建
Docker Client創建其實是用戶通過docker可執行文件與DockerServer創建聯繫的客戶端。
1） flag參數解析
參數包含兩類：一類是命令行參數，另一類是請求參數。
Docker Client創建的源碼位於./docker/docker/docker.go，該文件包含整個Docker的main函數，是整個Docker運行的入口。
https://github.com/docker/docker/blob/v1.2.0/docker/docker.go
func main() {
if reexec.Init() {
return
}
flag.Parse()
……
}reexec.Init()判斷是否已經初始化註冊，flag.Parse()解析命令行參數。
在./docker/docker/flag.go中定義了多個flag參數，並通過init函數進行初始化。
https://github.com/docker/docker/blob/v1.2.0/docker/flags.go
var (
flVersion = flag.Bool([]string{"v","-version"}, false, "Print version information and quit")
flDaemon = flag.Bool([]string{"d","-daemon"}, false, "Enable daemon mode")
flDebug = flag.Bool([]string{"D","-debug"}, false, "Enable debug mode")
flSocketGroup =flag.String([]string{"G", "-group"}, "docker","Group to assign the unix socket specified by -H when running in daemonmode\nuse '' (the empty string) to disable setting of a group")
flEnableCors =flag.Bool([]string{"#api-enable-cors", "-api-enable-cors"},false, "Enable CORS headers in the remote API")
flTls =flag.Bool([]string{"-tls"}, false, "Use TLS; implied bytls-verify flags")
flTlsVerify =flag.Bool([]string{"-tlsverify"}, false, "Use TLS and verify theremote (daemon: verify client, client: verify daemon)")
// these are initialized in init() belowsince their default values depend on dockerCertPath which isn't fullyinitialized until init() runs
flCa *string
flCert *string
flKey *string
flHosts []string
)func init() {
flCa =flag.String([]string{"-tlscacert"}, filepath.Join(dockerCertPath,defaultCaFile), "Trust only remotes providing a certificate signed by theCA given here")
flCert =flag.String([]string{"-tlscert"}, filepath.Join(dockerCertPath,defaultCertFile), "Path to TLS certificate file")
flKey = flag.String([]string{"-tlskey"},filepath.Join(dockerCertPath, defaultKeyFile), "Path to TLS keyfile")
opts.HostListVar(&flHosts,[]string{"H", "-host"}, "The socket(s) to bind to indaemon mode\nspecified using one or more tcp://host:port,unix:///path/to/socket, fd://* or fd://socketfd.")
}看出Docker定義了參數：flVersion、flDaemon、flDebug、flSocketGroup、flEnableCors、flTls、flTlsVerify、flCa、flCert、flKey等。並對大部分參數初始化。
flag參數解析完成兩個任務：解析命令行flag參數獲得相應的值；非命令行flag參數存入flag.Args()。
2） 處理flag信息並收集Docker Client配置信息
處理flag參數：flVersion、flDebug、flDaemon、flTlsVerify以及flTls；
收集Docker Client配置信息：protoAddrParts(通過flHosts參數獲得，作用爲提供Docker Client與Server的通信協議以及通信地址)、tlsConfig(通過一系列flag參數獲得，如*flTls、*flTlsVerify，作用爲提供安全傳輸層協議的保障)。
flag.Parse()之後代碼如下，對解析後的flag參數判斷：
//判斷flVersion，顯示版本信息
if *flVersion {
showVersion()
return
}
//判斷flDebug，創建DEBUG系統環境變量並初始化爲“1”
if *flDebug {
os.Setenv("DEBUG","1")
}
//分析flHosts，flHosts是爲Docker Client提供連接的host對象，爲Docker
//Server提供需監聽的對象。
if len(flHosts) == 0 {
defaultHost :=os.Getenv("DOCKER_HOST")
if defaultHost == "" ||*flDaemon {
// If we do not have a host,default to unix socket
defaultHost =fmt.Sprintf("unix://%s", api.DEFAULTUNIXSOCKET)
}
if _, err :=api.ValidateHost(defaultHost); err != nil {
log.Fatal(err)
}
flHosts = append(flHosts,defaultHost)
}
//判斷flDaemon，啓動Docker Daemon
if *flDaemon {
mainDaemon()
return
}
//檢驗flHosts，通過分割解析出與Docker Server通信的協議與地址//(protoAddParts)，爲Docker Client創建的配置信息。
if len(flHosts) > 1 {
log.Fatal("Please specify onlyone -H")
}
protoAddrParts :=strings.SplitN(flHosts[0], "://", 2)
//創建兩個變量：一個爲類型是client.DockerCli指針的對象cli，另一個爲類型//是tls.Config的對象tlsConfig。tlsConfig對象的創建是爲了保障cli在傳輸數//據的時候，遵循安全傳輸層協議(TLS)。tlsConfig是可選的配置信息。
var (
cli *client.DockerCli
tlsConfig tls.Config
)
tlsConfig.InsecureSkipVerify = true
//判斷flTlsVerify，確保server段的安全性。
// If we should verify the server, we needto load a trusted ca
if *flTlsVerify {
*flTls = true
certPool := x509.NewCertPool()
file, err := ioutil.ReadFile(*flCa)
if err != nil {
log.Fatalf("Couldn'tread ca cert %s: %s", *flCa, err)
}
certPool.AppendCertsFromPEM(file)
tlsConfig.RootCAs = certPool
tlsConfig.InsecureSkipVerify =false
}
//判斷flTls和flTlsVerify，加載及發送client端的證書。
// If tls is enabled, try to load and sendclient certificates
if *flTls || *flTlsVerify {
_, errCert := os.Stat(*flCert)
_, errKey := os.Stat(*flKey)
if errCert == nil && errKey== nil {
*flTls = true
cert, err :=tls.LoadX509KeyPair(*flCert, *flKey)
if err != nil {
log.Fatalf("Couldn'tload X509 key pair: %s. Key encrypted?", err)
}
tlsConfig.Certificates =[]tls.Certificate{cert}
}
}main函數執行到這裏，flag命令行參數處理完畢並收集了DockerClient的配置信息。
3） Docker Client的創建
通過上述獲得的Docker Client配置信息，
if *flTls ||*flTlsVerify {
cli = client.NewDockerCli(os.Stdin,os.Stdout, os.Stderr, protoAddrParts[0], protoAddrParts[1], &tlsConfig)
} else {
cli = client.NewDockerCli(os.Stdin,os.Stdout, os.Stderr, protoAddrParts[0], protoAddrParts[1], nil)
}判斷flag參數flTls和flTlsVerify，確定是否使用TLS協議保障傳輸安全性。
創建函數是Client包中的NewDockerCli函數，具體見./docker/api/client/cli.go:
funcNewDockerCli(in io.ReadCloser, out, err io.Writer, proto, addr string,tlsConfig *tls.Config) *DockerCli {
var (
isTerminal = false
terminalFd uintptr
scheme = "http"
)
if tlsConfig != nil {
scheme = "https"
}
if in != nil {
if file, ok := out.(*os.File); ok {
terminalFd = file.Fd()
isTerminal =term.IsTerminal(terminalFd)
}
}
if err == nil {
err = out
}
return &DockerCli{
proto: proto, //傳輸協議
addr: addr, //host的目標地址
in: in,
out: out,
err: err,
isTerminal: isTerminal,
terminalFd: terminalFd,
tlsConfig: tlsConfig, //安全傳輸層協議的配置
scheme: scheme,
}
}通過調用NewDockerCli函數，程序最終完成了創建Docker Client，並返回main函數繼續執行。
2、 命令執行
Docker Client創建完畢，然後分析解析放入flag.Args()的請求參數，最後發送給Docker Server。
1） Docker Client解析請求命令
解析並處理完flag信息之後，main函數將解析存入flag.Args()中的請求參數
if err :=cli.Cmd(flag.Args()...); err != nil {
if sterr, ok :=err.(*utils.StatusError); ok {
if sterr.Status !="" {
log.Println(sterr.Status)
}
os.Exit(sterr.StatusCode)
}
log.Fatal(err)
}解析請求參數的函數是cli對象的Cmd函數。./docker/api/client/cli.go的Cmd函數：
// Cmdexecutes the specified command
func (cli*DockerCli) Cmd(args ...string) error {
if len(args) > 0 {
method, exists :=cli.getMethod(args[0])
if !exists {
fmt.Println("Error:Command not found:", args[0])
returncli.CmdHelp(args[1:]...)
}
return method(args[1:]...)
}
return cli.CmdHelp(args...)
}首先判斷請求參數長度，然後通過args[0]獲取具體method，如果存在則調用該方法處理後面的請求參數。
2） Docker Client執行請求命令
不同的請求參數的執行方法不同，但流程大致相同，以”docker pull ubuntu”爲例講解。
func (cli*DockerCli) CmdPull(args ...string) error {
cmd := cli.Subcmd("pull","NAME[:TAG]", "Pull an image or a repository from theregistry")
tag := cmd.String([]string{"#t","#-tag"}, "", "Download tagged image in arepository")
if err := cmd.Parse(args); err != nil {
return nil
}
if cmd.NArg() != 1 {
cmd.Usage()
return nil
}
var (
v = url.Values{}
remote = cmd.Arg(0)
)
v.Set("fromImage", remote)
if *tag == "" {
v.Set("tag", *tag)
}
remote, _ =parsers.ParseRepositoryTag(remote)
// Resolve the Repository name from fqn tohostname + name
hostname, _, err :=registry.ResolveRepositoryName(remote)
if err != nil {
return err
}
cli.LoadConfigFile()
// Resolve the Auth config relevant forthis server
authConfig := cli.configFile.ResolveAuthConfig(hostname)
pull := func(authConfigregistry.AuthConfig) error {
buf, err :=json.Marshal(authConfig)
if err != nil {
return err
}
registryAuthHeader := []string{
base64.URLEncoding.EncodeToString(buf),
}
return cli.stream("POST","/images/create?"+v.Encode(), nil, cli.out, map[string][]string{
"X-Registry-Auth":registryAuthHeader,
})
}
if err := pull(authConfig); err != nil {
if strings.Contains(err.Error(),"Status 401") {
fmt.Fprintln(cli.out,"\nPlease login prior to pull:")
if err :=cli.CmdLogin(hostname); err != nil {
return err
}
authConfig :=cli.configFile.ResolveAuthConfig(hostname)
return pull(authConfig)
}
return err
}
return nil
}整個Docker源代碼運行流程圖：
