Docker源码分析（二）：Docker Client创建与命令执行

【摘要】

该文为《Docker源码分析》系列第二篇，在Docker架构篇的基础上，继续从源码的角度出发，分析用户如何创建Docker Client，以及如何通过Docker Client发送用户具体请求。可以说，发挥Docker最大魅力，从使用Docker做起，使用Docker，从精通Docker Client入手。

1. 前言

如今，Docker作为业界领先的轻量级虚拟化容器管理引擎，给全球开发者提供了一种新颖、便捷的软件集成测试与部署之道。在团队开发软件时，Docker可以提供可复用的运行环境、灵活的资源配置、便捷的集成测试方法以及一键式的部署方式。可以说，Docker的优势在简化持续集成、运维部署方面体现得淋漓尽致，它完全让开发者从前者中解放出来，把精力真正地倾注在开发上。

然而，把Docker的功能发挥到极致，并非一件易事。在深刻理解Docker架构的情况下，熟练掌握Docker Client的使用也非常有必要。前者可以参阅《Docker源码分析》系列之Docker架构篇，而本文主要针对后者，从源码的角度分析Docker Client，力求帮助开发者更深刻的理解Docker Client的具体实现，最终更好的掌握Docker Client的使用方法。即本文为《Docker源码分析》系列的第二篇——Docker Client篇。

2. Docker Client源码分析章节安排

本文从源码的角度，主要分析Docker Client的两个方面：创建与命令执行。前四章安排如下：

第一章为前言，介绍Docker的作用以及研究Docker Client的必要性。

第二章介绍部分章节安排。

第三章从Docker Client的创建入手，进行源码分析，主要分为三小节。

在3.1节中，分析如何通过docker命令，解析出命令行flag参数，以及docker命令中的请求参数。

在3.2节中，分析如何处理具体的flag参数信息，并收集Docker Client所需的配置信息。

在3.3节中，分析如何创建一个Docker Client。

第四章在已有Docker Client的基础上，分析如何执行docker命令，分为两小节。

在4.1节中，分析如何解析docker命令中的请求参数，获取请求的类型。

在4.2节中，分析Docker Client如何将执行具体的请求命令，最终将请求发送至Docker Server。

3. Docker Client的创建

Docker Client的创建，实质上是Docker用户通过可执行文件docker，与Docker Server建立联系的客户端。以下分三个小节分别阐述Docker Client的创建流程。

以下为整个docker源代码运行的流程图：

上图通过流程图的方式，使得读者更为清晰的了解Docker Client创建及执行请求的过程。其中涉及了诸多源代码中的特有名词，在下文中会一一解释与分析。

3.1. Docker命令的flag参数解析

众所周知，在Docker的具体实现中，Docker Server与Docker Client均由可执行文件docker来完成创建并启动。那么，了解docker可执行文件通过何种方式区分两者，就显得尤为重要。

对于两者，首先举例说明其中的区别。Docker Server的启动，命令为docker -d或docker --daemon=true；而Docker Client的启动则体现为docker --daemon=false ps、docker pull NAME等。

可以把以上Docker请求中的参数分为两类：第一类为命令行参数，即docker程序运行时所需提供的参数，如: -D、--daemon=true、--daemon=false等；第二类为docker发送给Docker Server的实际请求参数，如：ps、pull NAME等。

对于第一类，我们习惯将其称为flag参数，在go语言的标准库中，同时还提供了一个flag包，方便进行命令行参数的解析。

交待以上背景之后，随即进入实现Docker Client创建的源码，位于./docker/docker/docker.go，在该go文件中，包含了整个Docker的main函数，也就是整个Docker（不论Docker Daemon还是Docker Client）的运行入口。部分main函数代码如下：

    func main() {
            if reexec.Init() {
                return
            }
            flag.Parse()
            // FIXME: validate daemon flags here
            ……
    }

在以上代码中，首先判断reexec.Init()方法的返回值，若为真，则直接退出运行，否则的话继续执行。查看位于./docker/reexec/reexec.go中reexec.Init()的定义，可以发现由于在docker运行之前没有任何的Initializer注册，故该代码段执行的返回值为假。

紧接着，main函数通过调用flag.Parse()解析命令行中的flag参数。查看源码可以发现Docker在./docker/docker/flag.go中定义了多个flag参数，并通过init函数进行初始化。代码如下：

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 daemon mode use '' (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 by tls-verify flags")
        flTlsVerify   = flag.Bool([]string{"-tlsverify"}, false, "Use TLS and verify the remote (daemon: verify client, client: verify daemon)")
    
    // these are initialized in init() below since their default values depend on dockerCertPath