分析MySQL 5.6的Dockerfile
分析MySQL 5.6的Dockerfile
Docker官方的Mysql镜像的Dockerfile托管在Github上，地址如下：
https://github.com/docker-library/mysql/tree/5836bc9af9deb67b68c32bebad09a0f7513da36e/5.6
仔细研究了一下其Dockerfile，发现最有技术含量的倒不是其Dockerfile本身，无非是更新软件仓库，下载Mysql Server，稍微修改一下其配置文件。
倒是ENTRYPOINT对应的docker-entrypoint.sh很耐人寻味，这个文件相当详实，涉及了Mysql如何初始化，如何设置密码，如何启动服务等关键问题。
今天花费了大半天来分析这个脚本，果然是受益匪浅。
脚本及分析结果如下：
#!/bin/bash
set -e
# if command starts with an option, prepend mysqld
if [ "${1:0:1}" = '-' ]; then
set -- mysqld "$@"
fi
if [ "$1" = 'mysqld' ]; then
# Get config
DATADIR="$("$@" --verbose --help 2>/dev/null | awk '$1 == "datadir" { print $2; exit }')"
if [ ! -d "$DATADIR/mysql" ]; then
if [ -z "$MYSQL_ROOT_PASSWORD" -a -z "$MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD" ]; then
echo >&2 'error: database is uninitialized and MYSQL_ROOT_PASSWORD not set'
echo >&2 ' Did you forget to add -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=... ?'
exit 1
fi
mkdir -p "$DATADIR"
chown -R mysql:mysql "$DATADIR"
echo 'Running mysql_install_db'
mysql_install_db --user=mysql --datadir="$DATADIR" --rpm --keep-my-cnf
echo 'Finished mysql_install_db'
mysqld --user=mysql --datadir="$DATADIR" --skip-networking &
pid="$!"
mysql=( mysql --protocol=socket -uroot )
for i in {30..0}; do
if echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}" &> /dev/null; then
break
fi
echo 'MySQL init process in progress...'
sleep 1
done
if [ "$i" = 0 ]; then
echo >&2 'MySQL init process failed.'
exit 1
fi
# sed is for https://bugs.mysql.com/bug.php?id=20545
mysql_tzinfo_to_sql /usr/share/zoneinfo | sed 's/Local time zone must be set--see zic manual page/FCTY/' | "${mysql[@]}" mysql
"${mysql[@]}" <<-EOSQL
-- What's done in this file shouldn't be replicated
-- or products like mysql-fabric won't work
SET @@SESSION.SQL_LOG_BIN=0;
DELETE FROM mysql.user ;
CREATE USER 'root'@'%' IDENTIFIED BY '${MYSQL_ROOT_PASSWORD}' ;
GRANT ALL ON *.* TO 'root'@'%' WITH GRANT OPTION ;
DROP DATABASE IF EXISTS test ;
FLUSH PRIVILEGES ;
EOSQL
if [ ! -z "$MYSQL_ROOT_PASSWORD" ]; then
mysql+=( -p"${MYSQL_ROOT_PASSWORD}" )
fi
if [ "$MYSQL_DATABASE" ]; then
echo "CREATE DATABASE IF NOT EXISTS \`$MYSQL_DATABASE\` ;" | "${mysql[@]}"
mysql+=( "$MYSQL_DATABASE" )
fi
if [ "$MYSQL_USER" -a "$MYSQL_PASSWORD" ]; then
echo "CREATE USER '"$MYSQL_USER"'@'%' IDENTIFIED BY '"$MYSQL_PASSWORD"' ;" | "${mysql[@]}"
if [ "$MYSQL_DATABASE" ]; then
echo "GRANT ALL ON \`"$MYSQL_DATABASE"\`.* TO '"$MYSQL_USER"'@'%' ;" | "${mysql[@]}"
fi
echo 'FLUSH PRIVILEGES ;' | "${mysql[@]}"
fi
echo
for f in /docker-entrypoint-initdb.d/*; do
case "$f" in
*.sh) echo "$0: running $f"; . "$f" ;;
*.sql) echo "$0: running $f"; "${mysql[@]}" < "$f" && echo ;;
*) echo "$0: ignoring $f" ;;
esac
echo
done
if ! kill -s TERM "$pid" || ! wait "$pid"; then
echo >&2 'MySQL init process failed.'
exit 1
fi
echo
echo 'MySQL init process done. Ready for start up.'
echo
fi
chown -R mysql:mysql "$DATADIR"
fi
exec "$@"
说明如下：
1> set -e, Manual文档的说明如下：
Exit immediately if a pipeline (which may consist of a single simple command), a subshell com‐
mand enclosed in parentheses, or one of the commands executed as part of a command list
enclosed by braces (see SHELL GRAMMAR above) exits with a non-zero status.
这句语句告诉bash如果任何语句的执行结果不是true则应该退出。这样的好处是防止错误像滚雪球般变大导致一个致命的错误，而这些错误本应该在之前就被处理掉。
关于set -e的利弊，可参考一下两篇博客
（1）Unix/Linux 脚本中 “set -e” 的作用
（2）linux中的set命令: "set -e" 与 "set -o pipefail"
2>
if [ "${1:0:1}" = '-' ]; then
set -- mysqld "$@"
fi
用于判断该脚本后面的参数是否以“-”开始，它考虑的是启动mysqld是带参数的情况，如果有的话，就将mysqld和参数作为变量存到$@中。
关于set --，Manual文档的说明如下：
If no arguments follow this option, then the positional parameters are unset. Otherwise, the
positional parameters are set to the args, even if some of them begin with a -.
验证如下：
首先构造脚本
[root@localhost ~]# cat 4.sh
#!/bin/bash
if [ "${1:0:1}" = '-' ]; then
set -- mysqld "$@"
fi
echo '$@: '"$@"
echo '$1: '"$1"
加入参数进行验证
[root@localhost ~]# sh 4.sh 123
$@: 123
$1: 123
[root@localhost ~]# sh 4.sh -123
$@: mysqld -123
$1: mysqld
[root@localhost ~]# sh 4.sh -123 456
$@: mysqld -123 456
$1: mysqld
补充一点：关于$@与$*的区别，$@指每个位置参数参数都是一个独立的""引用字串,这就意味着参数被完整地传递，而$*则指所有位置参数只被一个""引用，相当于一个参数。
3>
if [ "$1" = 'mysqld' ]; then
如果$1为mysqld，则执行下面的代码，如果不是，则执行该脚本最后一行的exec "$@"。
注意：Dockerfile中的CMD命令为 ["mysqld"]，CMD命令其实就是ENTRYPOINT的参数，譬如如果ENTRYPOINT命令为ls，则CMD命令为-l，则实现的效果就是ls -l，
在启动容器时，自己输入的命令其实是覆盖CMD参数的，具体在本例中，就意味着在启动容器时，自已输入的命令只有在三种情况下才会启动mysqld服务：一、mysqld（相当于CMD参数）。二、以“-”开始的参数列表，这样上述2中的脚本才会判断为真。三、mysqld + 以“-”开始的参数列表。除此之外，其它所有的命令都不会启动mysql server服务，而是直接执行自己输入的命令。
4>
DATADIR="$("$@" --verbose --help 2>/dev/null | awk '$1 == "datadir" { print $2; exit }')"
获取mysql server的数据目录,倘若我们没有输入任何以“-”开始的参数列表，则$@为mysqld，上述命令执行的结果如下：
[root@localhost ~]# mysqld --verbose --help 2>/dev/null | awk '$1 == "datadir" { print $2; exit }'
/var/lib/mysql/
5>
if [ ! -d "$DATADIR/mysql" ]; then
如果存在/var/lib/mysql/mysql目录存在文件，则跳过中间的步骤，直接执行chown -R mysql:mysql "$DATADIR"，它这里判断的一个依据是，如果/var/lib/mysql/mysql存在文件，则代表mysql server已经安装，这时就无需安装（当然，如果强行安装的 话，可能会覆盖），直接将其属主修改为mysql用户。很多童鞋可能好奇，不是新建的镜像么？这个目录怎么可能存在呢？我当初也存在这样的疑惑，后来验证了一番，发现如果将宿主机的目录直接挂载到镜像的/var/lib/mysql下，则启动mysql镜像时，没有进行mysql的初始化，设置root密码等，直接启动mysql服务，具体如下：
[root@localhost ~]# docker run -v /var/lib/mysql:/var/lib/mysql mysql
2015-09-24 02:08:05 0 [Note] mysqld (mysqld 5.6.26) starting as process 1 ...
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] Plugin 'FEDERATED' is disabled.
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Using atomics to ref count buffer pool pages
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: The InnoDB memory heap is disabled
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Mutexes and rw_locks use GCC atomic builtins
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Memory barrier is not used
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Compressed tables use zlib 1.2.7
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Using Linux native AIO
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Using CPU crc32 instructions
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Initializing buffer pool, size = 128.0M
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Completed initialization of buffer pool
2015-09-24 02:08:05 1 [Note] InnoDB: Highest supported file format is Barracuda.
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] InnoDB: 128 rollback segment(s) are active.
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] InnoDB: Waiting for purge to start
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] InnoDB: 5.6.26 started; log sequence number 1697388
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] Server hostname (bind-address): '*'; port: 3306
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] IPv6 is available.
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] - '::' resolves to '::';
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] Server socket created on IP: '::'.
2015-09-24 02:08:06 1 [Warning] 'user' entry 'root@localhost.localdomain' ignored in --skip-name-resolve mode.
2015-09-24 02:08:06 1 [Warning] 'user' entry '@localhost.localdomain' ignored in --skip-name-resolve mode.
2015-09-24 02:08:06 1 [Warning] 'proxies_priv' entry '@ root@localhost.localdomain' ignored in --skip-name-resolve mode.
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] Event Scheduler: Loaded 0 events
2015-09-24 02:08:06 1 [Note] mysqld: ready for connections.
Version: '5.6.26' socket: '/var/run/mysqld/mysqld.sock' port: 3306 MySQL Community Server (GPL)
而先前的启动过程则涉及到初始化，启动，显性设置root密码等。
将宿主机的var/lib/mysql/挂载给容器后，我们再来看看宿主机上该目录的权限。
[root@localhost ~]# ll /var/lib/mysql/
total 110604
-rw-rw---- 1 polkitd ssh_keys 56 Sep 14 15:46 auto.cnf
drwx------ 2 polkitd ssh_keys 131 Sep 14 16:03 db1
drwx------ 2 polkitd ssh_keys 131 Sep 14 16:03 db2
drwx------ 2 polkitd ssh_keys 55 Sep 14 16:02 db3
-rw-rw---- 1 polkitd ssh_keys 12582912 Sep 24 10:08 ibdata1
-rw-rw---- 1 polkitd ssh_keys 50331648 Sep 24 10:08 ib_logfile0
-rw-rw---- 1 polkitd ssh_keys 50331648 Sep 14 15:45 ib_logfile1
drwx------ 2 polkitd ssh_keys 4096 Sep 23 14:18 mysql
drwx------ 2 polkitd ssh_keys 4096 Sep 22 13:47 performance_schema
属主为polkitd，属组为ssh_keys。
再来启动宿主机的mysql服务试试，竟然失败了。
[root@localhost ~]# systemctl start mysql
Failed to issue method call: Unit mysql.service failed to load: No such file or directory.
[root@localhost ~]# systemctl start mysqld
Job for mysqld.service failed. See 'systemctl status mysqld.service' and 'journalctl -xn' for details.
[root@localhost ~]# systemctl status mysqld.service
mysqld.service - SYSV: MySQL database server.
Loaded: loaded (/etc/rc.d/init.d/mysqld)
Active: failed (Result: exit-code) since Thu 2015-09-24 10:23:25 CST; 13s ago
Process: 3501 ExecStart=/etc/rc.d/init.d/mysqld start (code=exited, status=1/FAILURE)
Sep 24 10:23:13 localhost.localdomain systemd[1]: Starting SYSV: MySQL database server....
Sep 24 10:23:25 localhost.localdomain mysqld[3501]: MySQL Daemon failed to start.
Sep 24 10:23:25 localhost.localdomain mysqld[3501]: Starting mysqld: [FAILED]
Sep 24 10:23:25 localhost.localdomain systemd[1]: mysqld.service: control process exited, code=exited status=1
Sep 24 10:23:25 localhost.localdomain systemd[1]: Failed to start SYSV: MySQL database server..
Sep 24 10:23:25 localhost.localdomain systemd[1]: Unit mysqld.service entered failed state.
即便删除了容器也不行，关于Docker挂载目录的问题，可参考另外一篇博客，关于Docker目录挂载的总结。
关于这个问题的解决，目前还没找到方法，即便重新对/var/lib/mysql设置属主和属组也不行，我最后用的是一个粗暴的方法，直接rm -rf /var/lib/mysql/，然后重启服务。
6>
if [ -z "$MYSQL_ROOT_PASSWORD" -a -z "$MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD" ]; then
echo >&2 'error: database is uninitialized and MYSQL_ROOT_PASSWORD not set'
echo >&2 ' Did you forget to add -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=... ?'
exit 1
fi
设置mysql的root账户的密码，其中-z判断是否为空字符串，-a 两个条件同时满足，才为true。从这里也可以看出来，随意给MYSQL_ALLOW_EMPTY_PASSWORD赋一个值，都可以实现无密码登录。
7>
mkdir -p "$DATADIR"
chown -R mysql:mysql "$DATADIR"
echo 'Running mysql_install_db'
mysql_install_db --user=mysql --datadir="$DATADIR" --rpm --keep-my-cnf
echo 'Finished mysql_install_db'
mysqld --user=mysql --datadir="$DATADIR" --skip-networking &
pid="$!"
创建/var/lib/mysql，同时将其属主和属组设置为mysql，然后初始化数据库，最后用mysqld命令启动数据库。$!指的是Shell最后运行的后台Process的PID。
8>
mysql=( mysql --protocol=socket -uroot )
for i in {30..0}; do
if echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}" &> /dev/null; then
break
fi
echo 'MySQL init process in progress...'
sleep 1
done
if [ "$i" = 0 ]; then
echo >&2 'MySQL init process failed.'
exit 1
fi
这段代码主要是利用mysql客户端测试mysql服务是否启动。这里面利用括号()构造mysql变量的方式挺有意思的，以前没有见过。特意验证了一下：
[root@localhost ~]# mysql=( mysql --protocol=socket -uroot )
[root@localhost ~]# echo ${mysql}
mysql
[root@localhost ~]# echo ${mysql[@]}
mysql --protocol=socket -uroot
这段代码给了30s的时间来判断mysql服务是否已启动，如果启动了，则退出循环，如果没有启动，循环结束后，变量i的值为0，通过后续的if语句，屏幕输出“MySQL init process failed”。
这里判断mysql服务是否启动的方式蛮有意思的，
[root@localhost ~]# mysql=( mysql --protocol=socket -uroot )
[root@localhost ~]# echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}"
1
1
[root@localhost ~]# mysql
Welcome to the MySQL monitor. Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 11
Server version: 5.6.26 MySQL Community Server (GPL)
mysql> select 1;
+---+
| 1 |
+---+
| 1 |
+---+
1 row in set (0.01 sec)
如果停掉了mysql服务，则输出如下：
[root@localhost ~]# systemctl stop mysqld
[root@localhost ~]# echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}"
ERROR 2002 (HY000): Can't connect to local MySQL server through socket '/var/lib/mysql/mysql.sock' (2)
在这里，还有一点很让人疑惑，
if echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}" &> /dev/null; then
break
fi
if判断的条件难道不是echo 'SELECT 1' | "${mysql[@]}"命令的返回码么？如果是这样的话，成功执行，则$?为0，此时不应该执行break语句的，但事实与推测的相反。关于这点暂且留下。
9>
mysql_tzinfo_to_sql /usr/share/zoneinfo | sed 's/Local time zone must be set--see zic manual page/FCTY/' | "${mysql[@]}" mysql
修改mysql关于时区的一个bug,不去深究。
10>
"${mysql[@]}" <<-EOSQL
-- What's done in this file shouldn't be replicated
-- or products like mysql-fabric won't work
SET @@SESSION.SQL_LOG_BIN=0;
DELETE FROM mysql.user ;
CREATE USER 'root'@'%' IDENTIFIED BY '${MYSQL_ROOT_PASSWORD}' ;
GRANT ALL ON *.* TO 'root'@'%' WITH GRANT OPTION ;
DROP DATABASE IF EXISTS test ;
FLUSH PRIVILEGES ;
EOSQL
这段主要是用客户端登录数据库进行相关操作，包括修改root密码，为其授权，删除测试数据库等。SET @@SESSION.SQL_LOG_BIN=0的作用是停止使用日志文件，这点不是很明白。
11>
if [ ! -z "$MYSQL_ROOT_PASSWORD" ]; then
mysql+=( -p"${MYSQL_ROOT_PASSWORD}" )
fi
if [ "$MYSQL_DATABASE" ]; then
echo "CREATE DATABASE IF NOT EXISTS \`$MYSQL_DATABASE\` ;" | "${mysql[@]}"
mysql+=( "$MYSQL_DATABASE" )
fi
if [ "$MYSQL_USER" -a "$MYSQL_PASSWORD" ]; then
echo "CREATE USER '"$MYSQL_USER"'@'%' IDENTIFIED BY '"$MYSQL_PASSWORD"' ;" | "${mysql[@]}"
if [ "$MYSQL_DATABASE" ]; then
echo "GRANT ALL ON \`"$MYSQL_DATABASE"\`.* TO '"$MYSQL_USER"'@'%' ;" | "${mysql[@]}"
fi
echo 'FLUSH PRIVILEGES ;' | "${mysql[@]}"
fi
这段代码主要是创建数据库，新建mysql用户，并授权。这其实意味着用户在启动容器时可以通过指定MYSQL_DATABASE参数来创建数据库，通过MYSQL_USER和MYSQL_PASSWORD来创建新的数据库用户。
其中，mysql+=( -p"${MYSQL_ROOT_PASSWORD}" )用于拼接变量。譬如：
[root@localhost ~]# mysql=( mysql --protocol=socket -uroot )
[root@localhost ~]# MYSQL_DATABASE=docker
[root@localhost ~]# mysql+=( "$MYSQL_DATABASE" )
[root@localhost ~]# echo ${mysql[@]}
mysql --protocol=socket -uroot docker
12>
for f in /docker-entrypoint-initdb.d/*; do
case "$f" in
*.sh) echo "$0: running $f"; . "$f" ;;
*.sql) echo "$0: running $f"; "${mysql[@]}" < "$f" && echo ;;
*) echo "$0: ignoring $f" ;;
esac
echo
done
其它需要执行的shell脚本或者sql脚本，可放到/docker-entrypoint-initdb.d/目录下。只需启动容器时，通过-v参数将容器该目录挂载到宿主机目录上。
13>
if ! kill -s TERM "$pid" || ! wait "$pid"; then
echo >&2 'MySQL init process failed.'
exit 1
fi
关闭已启动的mysql server，可能很多人会感到好奇，不是提供mysql服务么？为什么还要关闭呢？
答案就在于dockerfile中CMD的命令为 ["mysqld"]，如果不关闭的话，这里就无法启动。
这里比较有意思的还是在于脚本部分，
一、关于kill，kill命令是通过向进程发送指定的信号来结束进程的。
-s的意思是Specify the signal to send. The signal may be given as a signal name or number.指定需要发送的信号.
如果没有指定发送信号，那么默认值为TERM信号。
关于-TERM和-9的区别
kill -TERM PID：TERM是请求彻底终止某项执行操作.它期望接收进程清除自给的状态并退出，它是一种较温和的方式。
kill -9 PID：
这个强大和危险的命令迫使进程在运行时突然终止，进程在结束后不能自我清理。危害是导致系统资源无法正常释放，一般不推荐使用，除非其他办法都无效。
当使用此命令时，一定要通过ps -ef确认没有剩下任何僵尸进程。只能通过终止父进程来消除僵尸进程。如果僵尸进程被init收养，问题就比较严重了。杀死init进程意味着关闭系统。
如果系统中有僵尸进程，并且其父进程是init，而且僵尸进程占用了大量的系统资源，那么就需要在某个时候重启机器以清除进程表
二、关于||运算符
关于&&和||的区别
command1 && command2 ：左边的命令（命令1）返回真(即返回0，成功被执行）后，&&右边的命令（命令2）才能够被执行。
command1 || command2：左边的命令（命令1）执行失败了，就执行右边的命令（命令2）。
三、关于wait
wait命令用来等待指令的完成，直到其执行完毕后返回终端。
所以这段脚本的逻辑是首先用kill -s TERM "$pid"的方式关闭mysqld进程，如果执行成功了，则! kill -s TERM "$pid"的结果为false，这时候就执行wait "$pid"，wait是等待mysqld的关闭，mysqld关闭完毕后，wait "$pid"结果为真，此时! wait "$pid"结果为假。echo语句就不执行。
至此，分析完毕~
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