Apache OpenWhisk 中 Docker 动作的创建与使用指南

Apache OpenWhisk 中 Docker 动作的创建与使用指南

openwhisk Apache OpenWhisk is an open source serverless cloud platform 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/openw/openwhisk

概述

Apache OpenWhisk 是一个强大的无服务器计算平台，它允许开发者通过 Docker 容器来创建自定义的动作（Action）。本文将详细介绍如何在 OpenWhisk 中创建和使用 Docker 动作，包括从基础概念到实际操作的全过程。

Docker 动作的优势

使用 Docker 动作可以带来以下优势：

1. 语言无关性：可以使用任何编程语言开发动作
2. 依赖管理：能够包含大型或复杂的依赖库
3. 环境定制：完全自定义运行时环境
4. 性能优化：针对特定工作负载优化执行环境

准备工作

在开始之前，需要确保：

1. 拥有有效的 Docker 容器仓库账户
2. 本地已安装 Docker 和 OpenWhisk CLI 工具
3. 了解基本的 Docker 概念和操作

使用 OpenWhisk Docker 骨架

OpenWhisk 提供了一个 Docker 骨架（Skeleton），这是一个预配置的 Docker 镜像模板，基于 Python 3.6.1 Alpine 版本，可以帮助开发者快速上手。

1. 安装 Docker 骨架

执行以下命令获取骨架文件：

wsk sdk install docker

安装完成后，当前目录下会生成 dockerSkeleton 文件夹，包含以下文件：

• Dockerfile：Docker 镜像构建文件
• README.md：说明文档
• buildAndPush.sh：构建和推送镜像的脚本
• example.c：示例 C 程序

2. 理解动作执行机制

Docker 动作的执行遵循以下约定：

1. 可执行文件必须位于容器内的 /action/exec 路径
2. 输入参数通过命令行参数传递，格式为 JSON 字符串
3. 执行结果必须通过 stdout 输出，格式为单行 JSON 字符串
4. 可以通过 stderr 输出日志信息

3. 示例程序解析

骨架中包含的 example.c 是一个简单的 C 程序示例：

#include <stdio.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
    printf("This is an example log message from an arbitrary C program!\n");
    printf("{ \"msg\": \"Hello from arbitrary C program!\", \"args\": %s }",
           (argc == 1) ? "undefined" : argv[1]);
}

这个程序展示了如何处理输入参数和生成符合要求的输出。

构建和部署 Docker 动作

1. 构建自定义镜像

开发者可以修改 example.c 或添加其他代码文件，然后通过修改 Dockerfile 来构建自定义镜像。构建过程会自动编译 C 程序，无需本地安装编译器。

2. 推送镜像到容器仓库

首先登录容器仓库：

docker login -u <用户名> -p <密码>

然后执行构建和推送脚本：

cd dockerSkeleton
./buildAndPush.sh <用户名>/<镜像名>

3. 创建 OpenWhisk 动作

镜像推送成功后，可以创建对应的 OpenWhisk 动作：

wsk action create example --docker <用户名>/<镜像名>

调用 Docker 动作

Docker 动作的调用方式与其他 OpenWhisk 动作完全相同：

wsk action invoke --result example --param payload Rey

预期输出：

{
    "args": {
        "payload": "Rey"
    },
    "msg": "Hello from arbitrary C program!"
}

更新 Docker 动作

更新 Docker 动作需要两个步骤：

1. 重新构建和推送镜像：

./buildAndPush.sh <用户名>/<镜像名>

2. 更新 OpenWhisk 动作：

wsk action update example --docker <用户名>/<镜像名>

注意：如果不执行更新操作，已存在的热容器会继续使用旧版本的镜像，只有新创建的容器才会使用最新镜像。

原生动作创建

除了使用自定义镜像，还可以将可执行文件直接打包并创建原生 Docker 动作：

wsk action create example exec.zip --native

这等价于：

wsk action create example exec.zip --docker openwhisk/dockerskeleton

这种方式适用于：

• Bash 脚本
• 交叉编译的二进制文件
• 其他与 openwhisk/dockerskeleton 镜像兼容的可执行文件

最佳实践

1. 日志输出：合理使用 stdout 和 stderr 输出日志信息
2. 错误处理：确保程序在各种情况下都能返回有效的 JSON 结果
3. 性能优化：考虑容器预热和冷启动的影响
4. 资源管理：根据动作需求合理配置内存和时间限制

总结

通过 OpenWhisk 的 Docker 动作功能，开发者可以突破平台内置运行时的限制，实现高度定制化的无服务器函数。无论是使用预定义的骨架还是完全自定义的镜像，都能灵活地满足各种复杂场景的需求。掌握 Docker 动作的开发流程，将大大扩展 OpenWhisk 的应用范围。

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