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Windows上应用Docker容器技术的动态代码测试
创提信息
2022/10/27
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“转载自维克多汽车技术（上海）有限公司，作者Vector China”
随着软件项目复杂度的提升和不可控的团队资源变更，研发组织对DevOps部署的灵活性、可快速迁移和适配CI/CD的迭代提出了更高的要求。传统的虚拟机方案，即模拟出一个完整操作系统，对这类需求显得力不从心；而轻巧和便捷的容器技术通过在宿主机操作系统上应用虚拟化，直接胜出。本文主要介绍容器技术的代表产品Docker，并对Docker与虚拟机进行对比，以及如何在Windows上应用Docker开展动态代码测试和实现与Jenkins的持续集成。
Docker简介
Docker是一组PaaS（Platform as a Service，平台即服务）产品，通过操作系统层级的虚拟化提供称为容器的打包软件服务。Docker起源自2008年在巴黎初创的dotCloud公司，后于美国进行孵化和注册，于2013年3月宣布遵从Apache2.0协议开源，同年9月正式更名为Docker，次年在0.9版本上用Go语言编写的libcontainer组件替代了LXC（Linux Container）。
图1｜Docker架构图
如图1（https://docs.docker.com/get-started/overview/）所示，Docker可以让开发者基于选定的镜像（Image），打包目标应用以及依赖包到一个轻量级、可移植的容器（Container）中，并通过客户端的docker命令实现对Docker主机内容器的操控；当前容器也可创建成新的镜像，而所有镜像都存放在仓库（Registry）中，类似GitHub一样分为共有仓库和私有仓库。
容器技术与虚拟机的比较
容器和虚拟机虽然都使用虚拟化技术，但容器（图2）并不是模拟一个完整的操作系统，而是在宿主机操作系统上应用虚拟化技术；胜在“轻巧”，可实现软件应用的秒级启动和响应。相比而言，虚拟机冗余步骤多、启动太慢、占用内存硬盘资源，过于笨重。
此外，容器彼此间互相隔离，可通过预定渠道进行通信（即共享宿主机的操作系统）。基于镜像可便捷地创建容器和分发构建环境，契合DevOps和敏捷开发等对快速部署和应用的需求。
图2｜容器与虚拟机的比较
Windows上使用Docker运行VectorCAST
Windows上Docker安装信息可参照：
https://docs.docker.com/desktop/windows/install/
3.1 运行带GUI的Ubuntu镜像，创建并启动容器
镜像使用参照https://hub.docker.com/r/dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc/
参数解析
1. docker,Docker的二进制执行文件。
2. run,与前面的docker组合来运行一个容器。
3. -p,指端口绑定。
4. -v,设定共享目录，为了将安装包保存到容器中，需要指定目录。D:\Docker\Data指本地目录，可以自定义；/dev/shm是指容器中的目录。将需要复制到容器中的文件放置到D:\Docker\Data中，在容器中就可以进入/dev/shm来访问这些文件。
5. –name,设定容器名称，如不指定，则设置一个随机生成的名字。
6. :xenial,指定镜像的版本，如不指定，则默认使用最新版本。
7. dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc:xenial,指定要运行的镜像，Docker 首先从本地主机上查找镜像是否存在，如果不存在，Docker就会从镜像仓库Docker Hub下载公共镜像。
上述命令完整的意思可以解释为：Docker以dorowu/ubuntu-desktop-lxde-vnc:xenial镜像创建一个名为ubuntu-desktop的容器，指定端口6080:80进行通信，指定D:\Docker\Data以及/dev/shm为Windows和Ubuntu的共享目录。
3.2 在容器中安装并使用VectorCAST
a. 在浏览器中打开http://127.0.0.1:6080/，进入Ubuntu的桌面界面，打开命令行。
图3｜打开Ubuntu容器的命令行
b. 进入/dev/shm目录找到在Windows的D:\Docker\Data下存放的VectorCAST安装文件，并按Linux下的安装方法常规安装以及配置，在此不作赘述。
图4｜容器内安装VectorCAST
*若提示找不到命令时(镜像未安装)，可执行apt update以及apt install命令进行安装即可。
c. 运行VectorCAST，确认获取到License。
图5｜打开VectorCAST工具
d. 创建环境并执行测试用例。
图6｜VectorCAST中创建环境并执行用例
3.3 基于已有容器创建私有镜像
为实现工具安装的快速部署和避免依赖包可能导致的不兼容问题，在安装VectorCAST的容器基础上创建私有镜像提交至本地并打包，即可通过推送或分发达成需求。
a. docker images查看现有镜像：
图7｜用docker images命令查看现有镜像
b. docker ps查看在运行中的容器：
图8｜用docker ps命令查看在运行中的容器
此容器已经安装了VectorCAST，在此基础上创建镜像。Commit命令需要使用这里的红框内容器ID。
c. docker commit创建镜像，并用docker images查看已创建的镜像myubuntu:2.0：
• docker commit -m "create ubuntu with VectorCAST installed" -a "vector" e94998fcde2f myubuntu:2.0
图9｜用docker commit命令创建新的镜像
d. 基于创建的新镜像创建容器并启动：
• docker run -p 6081:80 --name ubuntu_new myubuntu:2.0
图10｜基于创建的新镜像创建容器并启动
e. 进入Ubuntu桌面，确认容器中有已安装好的VectorCAST：
图11｜确认基于新镜像的容器
f. Docker save打包镜像至tar文件，可以拷贝至其他宿主机使用：
• docker save -o my_ubuntu_v2.tar 919c1693ccee
图12｜docker save命令打包镜像
Jenkins + Docker实现CI/CD
Docker为DevOps提供了很好的基础支撑：
• 轻量。可以快速启动和部署一个复杂的开发环境；
• 通过编写Dockerfile可以将业务容器化。将Dockerfile提交到代码仓库中，在持续集成的过程中基于已有的Dockerfile来构建镜像 ，极大提升持续集成的构建速度；
• 镜像仓库使分发变得十分简单。当镜像构建完成后，无论在哪里只需要执行docker pull命令就可以快速地将镜像拉取到本地并且启动应用。
图13｜基于Docker+Jenkins部署CI/CD
接下来介绍从Jenkins Pipeline中启动Docker容器，运行VectorCAST测试环境并生成测试报告的过程。
4.1 编写测试脚本
在容器中编写运行VectcorCAST测试工程的脚本start_vcast_cmd.sh，后续会在Pipeline中调用此脚本：
图14｜在容器中编写运行VectorCAST工程的脚本
4.2 宿主机上创建Jenkins Pipeline
图15｜创建Jenkins Pipeline
图16｜编写Pipeline脚本
jenkins_run_docker.bat文件中主要执行开启容器以及运行容器中事先准备的脚本start_vcast_cmd.sh：
图17｜编写Pipeline调用的批处理脚本
4.3 构建Pipeline并查看报告
图18｜查看build Pipeline结果
共享目录中生成了测试报告Full_Status.html,用户可以在宿主机上进行查看：
图19｜宿主机生成的测试报告
4.4 引入看板工具Squore分析测试结果
看板管理工具Squore可以在Jenkins Pipeline中进行部署和配置，自动导入VectorCAST测试结果进行分析，以便用户直观地查看代码质量和趋势分析，实现对项目管理和决策的优化。
图20｜引入Squore看板工具分析测试结果