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Windows上應用Docker容器技術的動态代碼測試
創提信息
2022/10/27
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“轉載自維克多汽車技術（上海）有限公司，作者Vector China”
随著(zhe)軟件項目複雜度的提升和不可控的團隊資源變更，研發(fā)組織對(duì)DevOps部署的靈活性、可快速遷移和适配CI/CD的叠代提出了更高的要求。傳統的虛拟機方案，即模拟出一個完整操作系統，對(duì)這(zhè)類需求顯得力不從心；而輕巧和便捷的容器技術通過(guò)在宿主機操作系統上應用虛拟化，直接勝出。本文主要介紹容器技術的代表産品Docker，并對(duì)Docker與虛拟機進(jìn)行對(duì)比，以及如何在Windows上應用Docker開(kāi)展動态代碼測試和實現與Jenkins的持續集成(chéng)。
Docker簡介
Docker是一組PaaS（Platform as a Service，平台即服務）産品，通過(guò)操作系統層級的虛拟化提供稱爲容器的打包軟件服務。Docker起(qǐ)源自2008年在巴黎初創的dotCloud公司，後(hòu)于美國(guó)進(jìn)行孵化和注冊，于2013年3月宣布遵從Apache2.0協議開(kāi)源，同年9月正式更名爲Docker，次年在0.9版本上用Go語言編寫的libcontainer組件替代了LXC（Linux Container）。
圖1｜Docker架構圖
如圖1（https://docs.docker.com/get-started/overview/）所示，Docker可以讓開(kāi)發(fā)者基于選定的鏡像（Image），打包目标應用以及依賴包到一個輕量級、可移植的容器（Container）中，并通過(guò)客戶端的docker命令實現對(duì)Docker主機内容器的操控；當前容器也可創建成(chéng)新的鏡像，而所有鏡像都(dōu)存放在倉庫（Registry）中，類似GitHub一樣(yàng)分爲共有倉庫和私有倉庫。
容器技術與虛拟機的比較
容器和虛拟機雖然都(dōu)使用虛拟化技術，但容器（圖2）并不是模拟一個完整的操作系統，而是在宿主機操作系統上應用虛拟化技術；勝在“輕巧”，可實現軟件應用的秒級啓動和響應。相比而言，虛拟機冗餘步驟多、啓動太慢、占用内存硬盤資源，過(guò)于笨重。
此外，容器彼此間互相隔離，可通過(guò)預定渠道(dào)進(jìn)行通信（即共享宿主機的操作系統）。基于鏡像可便捷地創建容器和分發(fā)構建環境，契合DevOps和敏捷開(kāi)發(fā)等對(duì)快速部署和應用的需求。
圖2｜容器與虛拟機的比較
Windows上使用Docker運行VectorCAST
Windows上Docker安裝信息可參照：
https://docs.docker.com/desktop/windows/install/
3.1 運行帶GUI的Ubuntu鏡像，創建并啓動容器
鏡像使用參照https://hub.docker.com/r/dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc/
參數解析
1. docker,Docker的二進(jìn)制執行文件。
2. run,與前面(miàn)的docker組合來運行一個容器。
3. -p,指端口綁定。
4. -v,設定共享目錄，爲了將(jiāng)安裝包保存到容器中，需要指定目錄。D:\Docker\Data指本地目錄，可以自定義；/dev/shm是指容器中的目錄。將(jiāng)需要複制到容器中的文件放置到D:\Docker\Data中，在容器中就(jiù)可以進(jìn)入/dev/shm來訪問這(zhè)些文件。
5. –name,設定容器名稱，如不指定，則設置一個随機生成(chéng)的名字。
6. :xenial,指定鏡像的版本，如不指定，則默認使用最新版本。
7. dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc:xenial,指定要運行的鏡像，Docker 首先從本地主機上查找鏡像是否存在，如果不存在，Docker就(jiù)會(huì)從鏡像倉庫Docker Hub下載公共鏡像。
上述命令完整的意思可以解釋爲：Docker以dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc:xenial鏡像創建一個名爲ubuntu-desktop的容器，指定端口6080:80進(jìn)行通信，指定D:\Docker\Data以及/dev/shm爲Windows和Ubuntu的共享目錄。
3.2 在容器中安裝并使用VectorCAST
a. 在浏覽器中打開(kāi)http://127.0.0.1:6080/，進(jìn)入Ubuntu的桌面(miàn)界面(miàn)，打開(kāi)命令行。
圖3｜打開(kāi)Ubuntu容器的命令行
b. 進(jìn)入/dev/shm目錄找到在Windows的D:\Docker\Data下存放的VectorCAST安裝文件，并按Linux下的安裝方法常規安裝以及配置，在此不作贅述。
圖4｜容器内安裝VectorCAST
*若提示找不到命令時(shí)(鏡像未安裝)，可執行apt update以及apt install命令進(jìn)行安裝即可。
c. 運行VectorCAST，确認獲取到License。
圖5｜打開(kāi)VectorCAST工具
d. 創建環境并執行測試用例。
圖6｜VectorCAST中創建環境并執行用例
3.3 基于已有容器創建私有鏡像
爲實現工具安裝的快速部署和避免依賴包可能(néng)導緻的不兼容問題，在安裝VectorCAST的容器基礎上創建私有鏡像提交至本地并打包，即可通過(guò)推送或分發(fā)達成(chéng)需求。
a. docker images查看現有鏡像：
圖7｜用docker images命令查看現有鏡像
b. docker ps查看在運行中的容器：
圖8｜用docker ps命令查看在運行中的容器
此容器已經(jīng)安裝了VectorCAST，在此基礎上創建鏡像。Commit命令需要使用這(zhè)裡(lǐ)的紅框内容器ID。
c. docker commit創建鏡像，并用docker images查看已創建的鏡像myubuntu:2.0：
• docker commit -m "create ubuntu with VectorCAST installed" -a "vector" e94998fcde2f myubuntu:2.0
圖9｜用docker commit命令創建新的鏡像
d. 基于創建的新鏡像創建容器并啓動：
• docker run -p 6081:80 --name ubuntu_new myubuntu:2.0
圖10｜基于創建的新鏡像創建容器并啓動
e. 進(jìn)入Ubuntu桌面(miàn)，确認容器中有已安裝好(hǎo)的VectorCAST：
圖11｜确認基于新鏡像的容器
f. Docker save打包鏡像至tar文件，可以拷貝至其他宿主機使用：
• docker save -o my_ubuntu_v2.tar 919c1693ccee
圖12｜docker save命令打包鏡像
Jenkins + Docker實現CI/CD
Docker爲DevOps提供了很好(hǎo)的基礎支撐：
• 輕量。可以快速啓動和部署一個複雜的開(kāi)發(fā)環境；
• 通過(guò)編寫Dockerfile可以將(jiāng)業務容器化。將(jiāng)Dockerfile提交到代碼倉庫中，在持續集成(chéng)的過(guò)程中基于已有的Dockerfile來構建鏡像 ，極大提升持續集成(chéng)的構建速度；
• 鏡像倉庫使分發(fā)變得十分簡單。當鏡像構建完成(chéng)後(hòu)，無論在哪裡(lǐ)隻需要執行docker pull命令就(jiù)可以快速地將(jiāng)鏡像拉取到本地并且啓動應用。
圖13｜基于Docker+Jenkins部署CI/CD
接下來介紹從Jenkins Pipeline中啓動Docker容器，運行VectorCAST測試環境并生成(chéng)測試報告的過(guò)程。
4.1 編寫測試腳本
在容器中編寫運行VectcorCAST測試工程的腳本start_vcast_cmd.sh，後(hòu)續會(huì)在Pipeline中調用此腳本：
圖14｜在容器中編寫運行VectorCAST工程的腳本
4.2 宿主機上創建Jenkins Pipeline
圖15｜創建Jenkins Pipeline
圖16｜編寫Pipeline腳本
jenkins_run_docker.bat文件中主要執行開(kāi)啓容器以及運行容器中事(shì)先準備的腳本start_vcast_cmd.sh：
圖17｜編寫Pipeline調用的批處理腳本
4.3 構建Pipeline并查看報告
圖18｜查看build Pipeline結果
共享目錄中生成(chéng)了測試報告Full_Status.html,用戶可以在宿主機上進(jìn)行查看：
圖19｜宿主機生成(chéng)的測試報告
4.4 引入看闆工具Squore分析測試結果
看闆管理工具Squore可以在Jenkins Pipeline中進(jìn)行部署和配置，自動導入VectorCAST測試結果進(jìn)行分析，以便用戶直觀地查看代碼質量和趨勢分析，實現對(duì)項目管理和決策的優化。
圖20｜引入Squore看闆工具分析測試結果