了解 docker run 指令

發表於 分類於 ， Disqus：

昨天從執行 Hello Docker 的過程中，了解 Docker 的三個基本元件。今天會更進一步地說明 docker run 更多細節。

首先，先回顧這張示意圖：

Hello Docker 使用的 docker run 指令，可以一條龍處理上圖所有任務。等等將會示範如何不使用 docker run 來達成執行 container，同時換用 BusyBox image 來做示範。

BusyBox 是一個 Linux 指令工具包，它執行後會進到 container 的命令提示字元裡，接著就能使用 BusyBox 所提供的 Linux 指令。

執行 container 任務先簡單拆解如下：

  1. 下載 image
  2. 建立 container
  3. 執行 container
  4. 停止 container

下載 image

首先 Docker 會確認 image 是否存在，可以用 docker images 指令來查看本機的 image，接著使用 docker pull 指令下載 image：

# 查看本機 image
docker images busybox

# 下載 image
docker pull busybox

一開始執行 docker images busybox 會出現空列表，代表 host 沒有對應的 image，會需要下載。如果 image 存在，會跳到建立 container步驟。下載完成後，可以用一開始的指令 docker images busybox 再次確認是否有下載成功。

如果想確認這個 image 是否可以下載，可以上 DockerHub 上找，或使用 docker search 指令查詢：

$ docker search busybox
NAME                      DESCRIPTION                                     STARS               OFFICIAL            AUTOMATED
busybox                   Busybox base image.                             1986                [OK]
...

這裡有個欄位 OFFICIAL 標示 OK，代表這個 image 是官方出品有掛保證的，通常會建議使用官方的 image，相較穩定可靠。

移除 image

若已下載的 image 已用不到，如 hello-world，可以使用 docker rmi 移除：

$ docker rmi hello-world
Untagged: hello-world:latest
Untagged: hello-world@sha256:7f0a9f93b4aa3022c3a4c147a449bf11e0941a1fd0bf4a8e6c9408b2600777c5
Deleted: sha256:bf756fb1ae65adf866bd8c456593cd24beb6a0a061dedf42b26a993176745f6b
Deleted: sha256:9c27e219663c25e0f28493790cc0b88bc973ba3b1686355f221c38a36978ac63

docker rmi 有可能會因為 container 未移除導致 image 移除失敗，先把對應的 container 移除，再執行 docker rmi 即可：

$ docker rmi hello-world
Error response from daemon: conflict: unable to remove repository reference "hello-world" (must force) - container 7aa21315f7ca is using its referenced image bf756fb1ae65
$ docker rm 7aa21315f7ca
7aa21315f7ca
$ docker rmi hello-world

image 間如果有依賴關係，也有可能會無法正常移除，此情境未來會說明。

到這裡為止，image 已準備完成。

建立 container

Docker 提供建立 container 的指令為 docker create，實際執行範例如下：

# 建立 container
docker create -i -t --name foo busybox

# 使用 docker ps 確認 container 狀態
docker ps -a

說明 docker create 指令的選項與參數：

  • -i -t 簡單來說，當需要跟 container 的 process 互動時，通常會加入這兩個參數。互動指的是像 git add -i 會跟使用者一問一答的行為。
  • --name 可以幫 container 命名，這個名字會在 docker ps 列表的 NAMES 欄位出現。必須唯一，若撞名則 container 會創建失敗。
  • 選項後的第一個參數為 image 名稱，本例為 busybox。

下 docker create 後會顯示一個 digest，這與 docker ps 列表裡的 CONTAINER ID 相同。另外可以注意到這次的 STATUS 不大一樣，是 Created，它表示 container 創建完成。

執行 container

執行 container 使用 docker start 指令：

# 執行 container，`foo` 是前一節創建 container 指定的名字。
docker start -i foo

# container 內執行 Linux 指令
whoami
ls

上面執行過程中，有出現兩個不一樣的命令提示字元，一個是 host 客製化的提示字元，另一個則是 / #，這已經在 container 的世界裡了。

在 container 執行 whoami 得到的結果，會是 Docker 指定的使用者。本範例並沒有特別指定，所以是 BusyBox 預設的 root。而像 ls 的示範則是看到 container 裡的檔案系統。因為這些特色，讓 container 能做到類似 VM 的效果。

執行 BusyBox 的過程中，可以使用 Ctrl + P 與 Ctrl + Q 的連續組合鍵來達成「離開 container」－－detach 的效果。離開後可以使用 docker ps 回來觀察 container 的狀態。container 還是 Up 的時候，可以使用 docker attach 再讓 container 回到前景：

# 使用 docker ps 可以觀察到狀態是 `Up`，正常運行中。
docker ps

# 將 container 裡輸入輸出綁回前景
docker attach foo

停止 container

停止 BusyBox container 有兩種方法，一種是在 container 裡下結束的指令 exit；另一種則是使用 docker stop 指令：

docker stop foo

注意這兩種方法有一點點差異，主要在於 Exited 後面的狀態碼不同，第一個方法是 0，代表正常結束。它使用正常流程 exit 指令結束 shell。

第二個方法使用 docker stop 會發送 SIGTERM 信號給 container 的主程序，等同於呼叫對主程序下 kill -15 指令一樣，是要求 process 強制結束。但因 process 結束遇到問題，因此才會出現不正常結束的狀態碼。

最後，使用 docker rm 指令移除 container，一切就會恢復成一開始還沒建 container 的狀態：

docker rm foo

以上詳細說明了 image 下載與移除的過程，以及 container 的生命週期。現在再看一次示意圖，應該會對整個流程更有感覺：

建議讀者可以多了解今天的內容，因為不管是什麼 image，都會執行今天說明的流程。唯有熟悉整個流程，才有辦法在發生問題的時候，知道是哪個環節出問題與解決對應的問題。

指令說明

docker images

查看本地目前有哪些 image，用法如下：

docker images [REPOSITORY[:TAG]]

REPOSITORY 沒給的話，會列出本機所有的 image；如果有給的話，則會把該 repository 所有 tag 都列出來；如果加給 TAG，則只會列出該 repository + tag 對應的 image。

今天的範例是只有給 REPOSITORY。TAG 的用法類似版號，實際範例未來會有機會看到。

docker pull

從遠端 repository 下載 image，用法如下：

docker pull NAME[:TAG|@DIGEST]

TAG 若沒有給的話，預設會使用 latest，因此下面這兩個指令是等價的：

docker pull busybox
docker pull busybox:latest

docker rmi

rmi 即 rm image 之意，移除 image，用法如下：

docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

docker create

建立 container。這個指令類似 docker run，但它只有建立 container 而沒有執行。兩個指令單純只差在有沒有執行，所以它們的參數幾乎都共用。

用法如下：

docker create [OPTIONS] IMAGE [COMMAND] [ARG...]
  • --name 可指定 container 名稱
  • -i|--interactive 是讓 container 的標準輸入保持打開
  • -t|--tty 選項是告訴 Docker 要分配一個虛擬終端機（pseudo-tty）並綁定到 container 的標準輸入上

docker start

啟動 container。

docker start [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]
  • -i|--interactive 把標準輸入綁定到容器上。

注意：這裡的 --interactive 參數與 docker create 的 --interactive 參數的意義不同，必須要兩個都有啟用才能與容器互動。而 docker run 的 --interactive 會同時兩個都啟用。

docker attach

把前景「接」到 container 上，用法如下：

docker attach [OPTIONS] CONTAINER

只要處於 detach 的 container，都能使用這個指令回到 container 上。

docker stop

強制停止指定的 container，用法：

docker stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

此指令會送出 SIGTERM 信號給 container 的主程序，當 timeout（預設 10，可使用 -t|--time 參數調整）後會再送出 SIGKILL，也就是 kill -9。

類似地，docker pause 是送 SIGSTOP；docker kill 則是直接送 SIGKILL。

今日自我回顧

Hello Docker 是使用 docker run 執行範例程式，今天則是了解如何操作各別指令執行 container。簡單來說，docker run 與其他指令的關係如下：

docker run = docker pull + docker create + docker start

另外也使用 --interactive 選項與 --tty 選項，成功進入 container 的環境，並在裡面執行指令（whoami 與 ls）。

  • 了解 docker run 背後對應的細節
  • 練習 docker pull 下載 image
  • 練習 docker create 建立 container
  • 練習 docker start 啟動 container
  • 練習 docker stop 停止 container
  • 練習 container 的 detach 與 attach