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自己动手写 Docker 系列 -- 5.8 实现容器制定环境变量运行

作者:
  • 2022 年 4 月 14 日
  • 本文字数:2673 字

    阅读完需:约 9 分钟

简介

在上篇中我们实现了将不同的容器独立进行隔离,并进行独立打包,本篇中将实现启动容器时指定环境变量,让容器内运行的程序可以使用外部传递的环境变量

源码说明

同时放到了 Gitee 和 Github 上,都可进行获取



本章节对应的版本标签是:5.8,防止后面代码过多,不好查看,可切换到标签版本进行查看

代码实现

实现该功能的主要思路如下:


直接使用系统函数即可:os.Environ(),在容器启动的时候进行传入,后面就可以在系统中进行获取


但 exec 命令存在问题,进入后不能得到环境变量


exec 命令其实是 mydocker 发起的另外一个进程,这个进程的父进程其实是宿主机的,并不是容器内的。因为在 Cgo 里面使用了 setns 系统调用,才使得这个进程进入到了容器内的命名空间,但是由于环境变量是继承自父进程的,因此这个 exec 进程的环境变量其实是继承自宿主机的,所以在 exec 进程内看到的环境变量其实是宿主机的环境变量。但是,只要是容器内 PID 为 1 的进程,创建出来的进程都会继承它的环境变量

系统启动时环境变量传入

增加-e 相关的命令


var RunCommand = cli.Command{  Name:  "run",  Usage: `Create a container with namespace and cgroups limit mydocker run -ti [command]`,  Flags: []cli.Flag{    ......    cli.StringSliceFlag{      Name:  "e",      Usage: "set environment",    },  },  /*    这里是run命令执行的真正函数    1.判断参数是否包含command    2.获取用户指定的command    3.调用Run function 去准备启动容器  */  Action: func(context *cli.Context) error {    ......    // 获取并传入    envSlice := context.StringSlice("e")    run.Run(tty, detach, cmdArray, resConfig, volume, containerName, envSlice)    return nil  },}
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继续传入初始化函数


func Run(tty, detach bool, cmdArray []string, config *subsystem.ResourceConfig, volume, containerName string, envSlice []string) {  ......  parent, writePipe := container.NewParentProcess(tty, containerName, rootUrl, mntUrl, volume, envSlice)  if err := parent.Start(); err != nil {    log.Error(err)    // 如果fork进程出现异常,但有相关的文件已经进行了挂载,需要进行清理,避免后面运行报错时,需要手工清理    deleteWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName)    return  }  ......}
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调用系统函数,直接注入进去


func NewParentProcess(tty bool, containerName, rootUrl, mntUrl, volume string, envSlice []string) (*exec.Cmd, *os.File) {  ......    // 将管道的一端传入fork的进程中  cmd.ExtraFiles = []*os.File{readPipe}  if err := newWorkSpace(rootUrl, mntUrl, volume, containerName); err != nil {    log.Errorf("new work space err: %v", err)    return nil, nil  }  cmd.Dir = mntUrl  // 直接添加环境变量到系统中  cmd.Env = append(os.Environ(), envSlice...)  return cmd, writePipe}
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exec 改造

exec 改造适配,在 run 的时候重新注入下环境变量


func ExecContainer(containerName string, commandArray []string) error {  ......
// 获取环境变量,重新注入 envs, err := getEnvsByPid(pid) if err != nil { return err } cmd.Env = append(os.Environ(), envs...)
if err := cmd.Run(); err != nil { return fmt.Errorf("exec container %s err: %v", containerName, err) } return nil}
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环境变量的获取就是读取正在运行的容器进行,得到其对应的环境变量


func getEnvsByPid(pid string) ([]string, error) {  path := fmt.Sprintf("/proc/%s/environ", pid)  contentBytes, err := ioutil.ReadFile(path)  if err != nil {    return nil, fmt.Errorf("read file %s err: %v", path, err)  }  return strings.Split(string(contentBytes), "\u0000"), nil}
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测试运行

我们启动一个前台和一个后台的容器,分开查看下:


root@lw-Code-01-Series-PF5NU1G  ~/code/go/dockerDemo   main ● ↑1  go build mydocker/main.go                                                                               SIG(127) ↵  ⚡  513  06:35:19root@lw-Code-01-Series-PF5NU1G  ~/code/go/dockerDemo   main ● ↑1  ./main run -ti -e bird=123 sh                                                                                    ✔  ⚡  514  06:35:21{"level":"info","msg":"memory cgroup path: /sys/fs/cgroup/memory/mydocker-cgroup","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"memory cgroup path: /sys/fs/cgroup/memory/mydocker-cgroup","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"all command is : sh","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"parent process run","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"init come on","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"current location: /home/lw/code/go/dockerDemo/mnt","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}{"level":"info","msg":"find path: /bin/sh","time":"2022-04-14T06:35:28+08:00"}/ # env |grep birdbird=123/ # exit
root@lw-Code-01-Series-PF5NU1G  ~/code/go/dockerDemo   main ● ↑1  ./main run -d -e bird=123 -name bird top  SIG(127) ↵  ⚡  515  06:35:58{"level":"info","msg":"memory cgroup path: /sys/fs/cgroup/memory/mydocker-cgroup","time":"2022-04-14T06:36:14+08:00"}{"level":"info","msg":"memory cgroup path: /sys/fs/cgroup/memory/mydocker-cgroup","time":"2022-04-14T06:36:14+08:00"}{"level":"info","msg":"all command is : top","time":"2022-04-14T06:36:14+08:00"}{"level":"info","msg":"parent process run","time":"2022-04-14T06:36:14+08:00"}root@lw-Code-01-Series-PF5NU1G  ~/code/go/dockerDemo   main ● ↑1  ./main exec bird env |grep bird  SIG(127) ↵  ⚡  516  06:36:15bird=123
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