Docker源码分析3-daemon启动（API）

在该系列的 上一篇文章中， 我们介绍了Docker daemon启动流程的前半部分，后半部分的代码会完成daemon 启动中最重要的两个步骤：

• Daemon结构的初始化
• API的初始化

在这篇文章中，我们将首先分析API初始化相关的代码，其利用Golang标准库 “net/http”生成一个RESTful的HTTP接口与client通信。 上一篇文章中，我们介绍了Docker daemon能执行的动作都是封装在其engine之 中的，那么具体如何执行这些动作呢？这里就需要engine.Job接口。其代码位于

job struct的定义如下：

```go
type Job struct {
	Eng     *Engine
	Name    string
	Args    []string
	env     *Env
	Stdout  *Output
	Stderr  *Output
	Stdin   *Input
	handler Handler
	status  Status
	end     time.Time
}

从Job结构封装的内容不难看出，Job的设计想法来自于Unit进程：每个Job包含 自己的名字，调用的参数，执行的环境变量，标准输入、输出、错误流以及执行 状态。这里不再详细展开介绍Job的实现，有兴趣的读者可以自行研究。

回到API的初始化。之前我们介绍过，builtins.Register()会向 engine中注册serveapi命令，其对应的handler为apiserver.ServeApi。该命令 会完成API的初始化工作。

首先，以命令名”serveapi”及其参数（监听地址）调用engine.Job()函数， 会返回指向该命令的Job结构。之后我们会根据命令行参数中指定的对API的选项， 如是否启用tls等设置Job的环境变量。在这些工作都完成后，调用 Job.Run()函数将实际调用”serveapi”对应的handler。

当然，Job.Run()并非简单调用handler，其还会处理与任务同步，日志与 状态等相关的工作，有兴趣的同学可以自行阅读Job.Run()的代码。下面 我们直接进入到handler apiserver.ServeApi，其代码位于 $SRC/api/server/server.go。

对于daemon来说，Docker支持绑定多个监听地址，他们通过Job的args传递，格 式为PROTO://ADDR。Docker支持3种PROTO，分别是tcp,unix和fd，分别对 应tcp连接，unix socket和systemd fd。不失一般性的，我们将以unix socket 为例继续后面的代码分析，有兴趣的同学可以自己研究下另外两种proto的代码。

ServeApi首先会初始化activationLock chan。上篇文章中我们 介绍了API的初始化分为两个部分，第一部分是今天我们介绍的”serveapi”命令， 另一部分是在daemon结构初始化完成后调用的”acceptconnections”命令，其作 用是令初始化完成的API可以接受连接。而这个名为”activationLock”的 chan就是实现API初始化与接受连接分离的关键。同时，Docker实现了 listenbufferpackage，通过包装Golang标准库net来实现对 延迟接受连接的支持。listenbufferpackage的代码位于 $SRC/pkg/listenbuffer/buffer.go。在实际调用net.Accpet()接 受连接之前，会首先从管道activationLock chan中进行读取操作，该操 作会立即被阻塞（因为管道还没有被写入），直到管道有写入操作或者管道被 关闭。写入或者关闭的区别在于，如果是写入操作，那么必须写入N次才能唤醒 N个读取操作，而关闭管道将唤醒所有阻塞在该管道的读取操作。说到这里，读 者不难想到”acceptconnections”命令的具体作用，对，他会调用 close(activationLock)从而将所有阻塞在activationLock chan的函数唤醒，进而实际调用net.Accept()开始接受连接。

API的初始化工作在ListenAndServe函数中完成。首先是生成router。 router即从HTTP方法和URL到对应的handle函数的映射。Docker包含一组 Profiler API，只在打开DEBUG模式时才有AttachProfiler函数添加到 router中。Docker主要的API router在createRouter函数中生成。这里利 用了gorilla/mux库，好处是：1. mux.Router兼容http.Handler接 口，可以直接作为handler传入http.Server；2. mux.Vars函数可 以将单次连接中的router变量生成map[string]string，方便在handler函 数中获取。

router生成之后，会利用它和之前传递的监听地址来初始化http.Server， 并调用http.Serve函数传入之前生成的Listenbuffer。这样， daemon的API便初始化完成。在运行”acceptconnections”命令之后，daemon的 API便可接受外部连接来响应client的请求了。

在下一篇文章 中，我们将开始介绍Docker daemon最重要的Daemon结构的初始化，它包含了 docker网桥、containers repo、images graph、volumes graph、repository list以及execDriver等的初始化。