研一寒假Docker学习笔记2

如果想把OJ和docker结合起来，我觉得无论是把编译运行放在容器里面，还是只把运行放在容器里面，

首先都得用程序来把容器启动起来，运行结束反馈结果后，容器关闭。

先不论这个相应的镜像怎么创建，以及不论容器怎么从服务器中取程序或者可执行文件，首先，我觉得

我首先得解决用程序来生成一个容器，当然是任意一个镜像的容器。

这里我选择的程序是C程序，因为docker暂时只是和linux相处比较融洽。第一版程序如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>

int main(int argc, char **argv){

	pid_t pid; 

	printf("PID before fork(): %d\n" , getpid());

	pid = fork(); 
	pid_t npid = getpid();
	
	if(pid < 0){
		perror("fork error!\n");
	}
	else if(pid == 0){
		int i = execlp("docker", "docker", "images", NULL);
		printf("return num is : %d\n I am child process, PID is %d\n", i,  npid);
	}
	else{
		printf("213\n");
	}
	return 0;
}

程序解释：请忽略程序中的不恰当的逻辑设计。

这段代码的大概意思就是，fock出来一个子进程，通过函数execlp（我把这个函数叫做换魂函数，哈哈）去

执行docker  images命令。我的想法是如果能够执行docker  images命令，那么就肯定能够执行其他docker相关

命令，当然包括创建容器之类的命令。

执行结果如下：

执行成功，对照一下真正的docker  images命令：

-----------------------------------------------------------------------------------------------------（分割线）（下面是思考过程）

第一部分的实验结束了，那么接下来就是真正的工作了，那就是通过代码调用命令来生成容器。

我的想法是这样的：假设学生前台的代码已经写完了，然后点击提交，那么首先把代码保存到数

据库中；之后，服务器中部署好的代码从数据库中取出学生提交的程序进行编译（这里假设编译过程

不在docker中进行）；如果编译不通过，直接返回给学生客户端（浏览器），提示出错；如果编译通

过，那么就通过代码调用镜像（假设镜像已经构建成功）生成容器，然后把编译好的可执行文件放在

容器中运行；容器将运行结果反馈出来；服务器开始对反馈出来的结果进行对比，然后将最终结果返

回给学生。

经过上面的思路分析，我觉得应该把编译过程也放在容器中，但是又在想如果把编译过程放在容

器中，那么编译启动容器，然后如果不成功，那么就会造成额外的浪费（我也不知道是浪费什么）。

只是感觉，这个想法已经是后话。

那么假设镜像已经构建好了，那么镜像肯定有自己的名字，这个名字是固定的。那么生成的容器

肯定也必须要有一个对应的名字，虽然说容器运行完程序后就会关闭，但是还是要记录一下。这个容

器的名字什么的，暂时不需要考虑。

说了这么多，那么经过了上面的实验，现在需要做的是什么？要做的有以下几个部分。

1、尝试用代码启动容器。（会在下面给出实验过程结果）

2、容器调用编译好的文件。（实验的时候先用普通文件代替）（会在下面给出实验过程结果）

3、制作可以运行编译后文件的镜像。（❤重点，暂时完全不知道怎么弄，明天再看）

4、如果3不能够进行下去，那么就试着将编译过程写进镜像中。（❤同上）

----------------------------------------------------------------------------------------------（分割线）

尝试用代码启动容器

只是改一下上面的调用函数（excelp）的参数。

修改后的代码和运行结果如下：

int i = execlp("docker", "docker", "run", "-ti", "--name", "test", "a5", "/bin/bash", NULL);

可以看到只是改变了函数的参数，这个命令写出来就是：

$  docker  run  -ti  --name  test   a5   /bin/bash 
命令解释：docker  run 就是新建并启动一个容器；-ti 参数其实是 -t  和 -i  的缩写，t代表docker分配

一个伪终端给新建的容器，i表示让标准输入打开；--name  test 表示新建的容器名字叫做test；a5是镜像

名字，这里只是用了镜像的id的前面两个字符（可区分就可以），从上面截图可以看到a5是一个Ubuntu

系统，也就是这个容器就是一个Ubuntu；后面的/bin/bash相当于运行此容器中应用。

运行结果如下：

从截图可以看到运行成功，新建的容器id是003ca....。因为是Ubuntu，所以可以用linux的命令

ls，mkdir等，当用到gedit时，因为在a5镜像中没有安装此应用，所以无法执行。

这个截图就是退出容器，然后使用docker  ps  -a 就能查看到所有处于stop状态的容器。可以看

到，这个容器就是刚才的那个容器，名字是test，id是003c.....，退出时间是12秒前。

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上面解决了程序调用启动容器，至于关闭删除容器暂时先不想，然后下面是容器获得编译好的

可执行文件，暂时用普通文件代替。

对于这部分我的想法是用docker数据卷的功能。关于这部分，在《docker技术入门与实践》这

本书上有这么一段话：用户在使用docker 的过程中，往往需要能查看容器内应用产生的数据，或者

需要把容器内的数据进行备份，甚至多个容器之间进行数据的共享，这必然涉及容器的数据管理操

作。

容器中管理数据主要有两种方式，一种是数据卷，一种是数据卷容器。我要用的是数据卷。

按照上面分析的过程，首先将学生的代码进行编译，将编译后的可执行文件放在某个目录下，然

后在执行的时候将这个目录挂载在容器上，这样容器在启动后就能够看到这个这个编译后的可执行文

件。

现在假设容器中已经将运行环境安装好了，那么接下来就有两种方法去执行这个可执行文件了。

第一种：启动容器后直接执行，通过命令行调用执行这个可执行文件。

第二种：在容器中写好一段程序，启动程序后通过这段程序来调用执行用户的可执行文件。

这两种方法，第二种我觉得我能做一下，至于第一种，还没有细想。这个下次再想，现在呢，就实验

一下挂载数据卷的那个功能。

首先设想这么一个场景，用户的代码已经编译通过，并且保存在服务器的一个目录下了，然后服

务器程序现在就应该去执行这个可执行文件了。首先通过命令行新建启动一个容器，同时把编译文件

所在目录挂载在容器上。然后后面的执行过程等张文把带有执行环境的镜像搞定后就ok了。

以下是实验过程：

修改的代码部分为：

没有改代码，改的话也只是把execlp函数的参数改变一下而已，没有什么意思。

对应的docker命令是下面这个：

$  docker  run  -ti  --name  test  -P  -v  /home/wmn/dockertest : /home : ro   -v  /home   a5   
命令解释：docker  run 就是新建并启动一个容器；-ti 参数其实是 -t  和 -i  的缩写，t代表docker分配

一个伪终端给新建的容器，i表示让标准输入打开；--name  test 表示新建的容器名字叫做test；-P的意思

就是指定容器与外部的通信端口，大写P就是默认，如果是小写p则需要指定；-v就是挂载或者创建一个

数据卷，这块有两个-v，第一个是将主机的目录/home/wmn/dockertest挂载到容器的/home目录下，or的

意思是挂载的这个目录是read  only ；第二个是在home目录下创建一个数据卷；a5是镜像名字，这里只

是用了镜像的id的前面两个字符（可区分就可以），从上面截图可以看到a5是一个Ubuntu系统，也就是

这个容器就是一个Ubuntu；后面的/bin/bash相当于运行此容器中应用。

运行结果截图：

可以看到，原主机目录下的dockertest目录下有两个目录，一个是JudgeResult目录，一个是compiled目

录，经过挂载后，在容器test里面可以看到home目录下也有了这两个目录，而且目录下面的内容也是可以看到

的。然后尝试创建一个新的目录，提示，挂载的这个目录是只读的，不能被写。

对于命令中的第二个-v参数还没有弄明白，创建的数据卷并没有体现出来，明天解决这个问题吧。

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总结：

那么基本的实验已经完成了，对于上面这个实验，假设挂载的目录下就存在已经编译好的可执行文件，和

程序的输入文件和输出对比文件。然后假设容器里面已经有一个程序，执行那个程序就可以运行这个可执行文件，

并进行输入和输出校验（根据挂载的目录下的文件进行输入和校验）（这里需要把原来的OJ代码读透彻），执行

结束后，将结果返回。

现在看来，这两个实验简直是简单。没有什么技术含量。

================================================================（结束）

接下来的工作计划：

1、制作一个可以执行代码的镜像（其实我发现，用来测试的这个Ubuntu镜像就可以执行C程序的可执行文件）；

2、编译过程就不放在容器中进行了；

3、开始透彻分析OJ源码的执行过程，部署主机的目录和镜像中的目录（这块跟张文商讨一下吧）；

4、分析OJ数据库中的表的结构，看一下那些表都存着什么信息，都是干什么用的。

今日结语：加油吧！