如何理解Docker中的容器日志处理与log-driver实现
这篇文章给大家介绍如何理解Docker中的容器日志处理与log-driver实现，内容非常详细，感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴，希望对大家能有所帮助。
概要
小编将从docker(1.12.6)源码的角度分析docker daemon怎么将容器的日志收集出来并通过配置的log-driver发送出去，并结合示例介绍了好雨云帮中实现的一个zmq-loger。
阅读准备
（1）首先你需要认知以下几个关键词：
stdout:
标准输出，进程写数据的流。stderr:
错误输出，进程写错误数据的流。子进程：
由一个进程（父进程）创建的进程，集成父进程大部分属性，同时可以被父进程守护和管理。
（2）你需要知道关于进程产生日志的形式：
进程产生日志有两类输出方式，一类是写入到文件中。另一类是直接写到stdout或者stderr，例如php的echo python的print golang的fmt.Println("")等等。
（3）是否知道docker-daemon与运行中container的关系？ 一个container就是一个特殊的进程，它是由docker daemon创建并启动，因此container是docker daemon的子进程。由docker daemon守护和管理。因此container的stdout能够被docker daemon获取到。基于此理论，我们来分析docker daemon相关代码。
docker-daemon关于日志源码分析
container实例源码
# /container/container.go:62type CommonContainer struct{ StreamConfig *stream.Config ...}# /container/stream/streams.go:26type Config struct { sync.WaitGroup stdout *broadcaster.Unbuffered stderr *broadcaster.Unbuffered stdin io.ReadCloser stdinPipe io.WriteCloser}找到如上所示对应的代码，显示了每一个container实例都有几个属性stdout,stderr,stdin,以及管道stdinPipe。这里说下stdinPipe,当容器使用-i参数启动时标准输入将被运行，daemon将能够使用此管道向容器内写入标准输入。
我们试想以上图例，如果是你，你怎么实现日志收集转发？
# /container/container.go:312func (container *Container) StartLogger(cfg containertypes.LogConfig) (logger.Logger, error) { c, err := logger.GetLogDriver(cfg.Type) if err != nil { return nil, fmt.Errorf("Failed to get logging factory: %v", err) } ctx := logger.Context{ Config: cfg.Config, ContainerID: container.ID, ContainerName: container.Name, ContainerEntrypoint: container.Path, ContainerArgs: container.Args, ContainerImageID: container.ImageID.String(), ContainerImageName: container.Config.Image, ContainerCreated: container.Created, ContainerEnv: container.Config.Env, ContainerLabels: container.Config.Labels, DaemonName: "docker", } // Set logging file for "json-logger" if cfg.Type == jsonfilelog.Name { ctx.LogPath, err = container.GetRootResourcePath(fmt.Sprintf("%s-json.log", container.ID)) if err != nil { return nil, err } } return c(ctx)}#/container/container.go:978func (container *Container) startLogging() error { if container.HostConfig.LogConfig.Type == "none" { return nil // do not start logging routines } l, err := container.StartLogger(container.HostConfig.LogConfig) if err != nil { return fmt.Errorf("Failed to initialize logging driver: %v", err) } copier := logger.NewCopier(map[string]io.Reader{"stdout": container.StdoutPipe(), "stderr": container.StderrPipe()}, l) container.LogCopier = copier copier.Run() container.LogDriver = l // set LogPath field only for json-file logdriver if jl, ok := l.(*jsonfilelog.JSONFileLogger); ok { container.LogPath = jl.LogPath() } return nil}第一个方法是为container查找log-driver。首先根据容器配置的log-driver类别调用：logger.GetLogDriver(cfg.Type)返回一个方法类型：
/daemon/logger/factory.go:9type Creator func(Context) (Logger, error)
实质就是从工厂类注册的logdriver插件去查找，具体源码下文分析。获取到c方法后构建调用参数具体就是容器的一些信息。然后使用调用c方法返回driver。driver是个接口类型，我们看看有哪些方法：
# /daemon/logger/logger.go:61type Logger interface { Log(*Message) error Name() string Close() error}很简单的三个方法，也很容易理解,Log()发送日志消息到driver,Close()进行关闭操作（根据不同实现）。 也就是说我们自己实现一个logdriver，只需要实现如上三个方法，然后注册到logger工厂类中即可。下面我们来看/daemon/logger/factory.go
第二个方法就是处理日志了，获取到日志driver,在创建一个Copier,顾名思义就是复制日志，分别从stdout 和stderr复制到logger driver。下面看看具体关键实现：
#/daemon/logger/copir.go:41func (c *Copier) copySrc(name string, src io.Reader) { defer c.copyJobs.Done() reader := bufio.NewReader(src) for { select { case <-c.closed: return default: line, err := reader.ReadBytes('\n') line = bytes.TrimSuffix(line, []byte{'\n'}) // ReadBytes can return full or partial output even when it failed. // e.g. it can return a full entry and EOF. if err == nil || len(line) > 0 { if logErr := c.dst.Log(&Message{Line: line, Source: name, Timestamp: time.Now().UTC()}); logErr != nil { logrus.Errorf("Failed to log msg %q for logger %s: %s", line, c.dst.Name(), logErr) } } if err != nil { if err != io.EOF { logrus.Errorf("Error scanning log stream: %s", err) } return } } }}每读取一行数据，构建一个消息，调用logdriver的log方法发送到driver处理。
日志driver注册器
位于/daemon/logger/factory.go的源码实现即时日志driver的注册器，其中几个重要的方法（上文已经提到一个）:
# /daemon/logger/factory.go:21func (lf *logdriverFactory) register(name string, c Creator) error { if lf.driverRegistered(name) { return fmt.Errorf("logger: log driver named '%s' is already registered", name) } lf.m.Lock() lf.registry[name] = c lf.m.Unlock() return nil}# /daemon/logger/factory.go:39func (lf *logdriverFactory) registerLogOptValidator(name string, l LogOptValidator) error { lf.m.Lock() defer lf.m.Unlock() if _, ok := lf.optValidator[name]; ok { return fmt.Errorf("logger: log validator named '%s' is already registered", name) } lf.optValidator[name] = l return nil}看起来很简单，就是将一个Creator方法类型添加到一个map结构中，将LogOptValidator添加到另一个map这里注意加锁的操作。
#/daemon/logger/factory.go:13type LogOptValidator func(cfg map[string]string) error
这个主要是验证driver的参数 ,dockerd和docker启动参数中有：--log-opt
好雨云帮自己实现一个基于zmq的log-driver
上文已经完整分析了docker daemon管理logdriver和处理日志的整个流程。相信你已经比较明白了。下面我们以zmq-driver为例讲讲我们怎么实现自己的driver。直接接收容器的日志。
上文我们已经谈了一个log-driver需要实现的几个方法。 我们可以看看位于/daemon/logger目录下的已有的driver的实现，例如fluentd,awslogs等。 下面我们来分析zmq-driver具体的代码：
//定义一个struct,这里包含一个zmq套接字type ZmqLogger struct { writer *zmq.Socket containerId string tenantId string serviceId string felock sync.Mutex}//定义init方法调用logger注册器的方法注册当前driver//和参数验证方法。func init() { if err := logger.RegisterLogDriver(name, New); err != nil { logrus.Fatal(err) } if err := logger.RegisterLogOptValidator(name, ValidateLogOpt); err != nil { logrus.Fatal(err) }}//实现一个上文提到的Creator方法注册logdriver.//这里新建一个zmq套接字构建一个实例func New(ctx logger.Context) (logger.Logger, error) { zmqaddress := ctx.Config[zmqAddress] puber, err := zmq.NewSocket(zmq.PUB) if err != nil { return nil, err } var ( env = make(map[string]string) tenantId string serviceId string ) for _, pair := range ctx.ContainerEnv { p := strings.SplitN(pair, "=", 2) //logrus.Errorf("ContainerEnv pair: %s", pair) if len(p) == 2 { key := p[0] value := p[1] env[key] = value } } tenantId = env["TENANT_ID"] serviceId = env["SERVICE_ID"] if tenantId == "" { tenantId = "default" } if serviceId == "" { serviceId = "default" } puber.Connect(zmqaddress) return &ZmqLogger{ writer: puber, containerId: ctx.ID(), tenantId: tenantId, serviceId: serviceId, felock: sync.Mutex{}, }, nil}//实现Log方法，这里使用zmq socket发送日志消息//这里必须注意，zmq socket是线程不安全的，我们知道//本方法可能被两个线程(复制stdout和肤质stderr)调用//必须使用锁保证线程安全。否则会发生错误。func (s *ZmqLogger) Log(msg *logger.Message) error { s.felock.Lock() defer s.felock.Unlock() s.writer.Send(s.tenantId, zmq.SNDMORE) s.writer.Send(s.serviceId, zmq.SNDMORE) if msg.Source == "stderr" { s.writer.Send(s.containerId+": "+string(msg.Line), zmq.DONTWAIT) } else { s.writer.Send(s.containerId+": "+string(msg.Line), zmq.DONTWAIT) } return nil}//实现Close方法，这里用来关闭zmq socket。//同样注意线程安全，调用此方法的是容器关闭协程。func (s *ZmqLogger) Close() error { s.felock.Lock() defer s.felock.Unlock() if s.writer != nil { return s.writer.Close() } return nil}func (s *ZmqLogger) Name() string { return name}//验证参数的方法，我们使用参数传入zmq pub的地址。func ValidateLogOpt(cfg map[string]string) error { for key := range cfg { switch key { case zmqAddress: default: return fmt.Errorf("unknown log opt '%s' for %s log driver", key, name) } } if cfg[zmqAddress] == "" { return fmt.Errorf("must specify a value for log opt '%s'", zmqAddress) } return nil}关于如何理解Docker中的容器日志处理与log-driver实现就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。
