Главная/Containers и lifecycle/Обзор

Раздел 4. Containers и lifecycle

Container существует ровно столько, сколько живёт его главный процесс. Это правило объясняет большинство вопросов новичков: почему container «сразу упал», почему docker stop занимает десять секунд, почему приложение не успевает закрыть соединения с базой и почему exit code 137 появляется без видимой причины.

Раздел проходит полный жизненный цикл: от create и start до stop, kill и rm. Разбираются режимы запуска, работа со стандартными потоками, exec для входа в работающий container, чтение логов и метрик. Затем — самая практически важная часть: обработка сигналов, graceful shutdown, проблема PID 1 и zombie processes.

Материал этого раздела напрямую переиспользуется в разделе 06, где те же механизмы разбираются применительно к Python.

Цели обучения

После раздела учащийся сможет:

описать все состояния container и переходы между ними;
осознанно выбирать между run, create + start, foreground и detached режимами;
объяснить, зачем нужны -i и -t по отдельности и что происходит без них;
войти в работающий container через exec и объяснить, чем это отличается от attach;
читать логи, метрики и полное состояние container через logs, stats, top, inspect;
объяснить, что происходит при docker stop: какой сигнал, кому, с каким таймаутом;
реализовать graceful shutdown и доказать его работу;
объяснить проблему PID 1, распознать zombie processes и применить --init там, где нужно;
интерпретировать exit codes, в том числе 0, 1, 125, 126, 127, 137, 143;
выбрать restart policy под конкретную задачу и объяснить её взаимодействие с exit code.

Предварительные знания

Раздел 02. Основы Containerization — процессы и изоляция;
Раздел 03. Работа с Images — откуда берётся файловая система;
понимание сигналов в Linux хотя бы на уровне kill -9;
понимание stdin, stdout, stderr и exit code.

Материалы

Состояния и переходы
Полный граф состояний: created, running, paused, restarting, exited, dead. Команды create, start, run, stop, kill, restart, pause, unpause, rm, wait. Что удаляется при rm, а что остаётся.
Режимы запуска
Foreground и detached, -d, --rm, -i, -t и их комбинации. Стандартные потоки container. Почему docker run -it работает, а docker run -t без -i — нет. Именование containers и автогенерируемые имена.
Exec, logs, inspect
Вход в работающий container через exec, отличие от attach и почему attach опасен. Чтение логов: --follow, --tail, --since, --timestamps. Метрики через stats и top. Полное состояние через inspect и извлечение конкретных полей через --format.
Сигналы и graceful shutdown
Что делает docker stop: SIGTERM, grace period, SIGKILL. Отличие от docker kill. STOPSIGNAL, флаг --time. Почему приложение не получает сигнал при shell form в Dockerfile. Реализация корректного завершения.
PID 1 и init
Особый статус PID 1 в Linux: игнорирование сигналов без обработчика, обязанность собирать осиротевшие процессы. Zombie processes: как возникают и чем вредны. Флаг --init и tini. Когда init-процесс нужен, а когда избыточен.
Restart policies и exit codes
Политики no, on-failure, always, unless-stopped и их различия при перезапуске daemon. Таблица exit codes с расшифровкой. Диагностика restart loop. Взаимодействие restart policy с --rm.
Практические задания
Лабораторные задания раздела с проверкой результата.

Практические задания

№	Задание	Тип
1	Провести container через все состояния и зафиксировать вывод `docker ps -a` на каждом шаге	обяз.
2	Запустить долгоживущий container, выполнить в нём команду через `exec`, объяснить, почему процесс не стал PID 1	обяз.
3	Написать скрипт, обрабатывающий `SIGTERM`, и доказать, что `docker stop` завершает его корректно	обяз.
4	Сравнить время выполнения `docker stop` для приложения с обработчиком сигнала и без него	обяз.
5	Воспроизвести zombie process в container и устранить проблему через `--init`	доп.
6	Получить exit codes `125`, `126` и `127` и объяснить причину каждого	доп.
7	Настроить restart policy `on-failure:3` и проверить её поведение	доп.
8	Container останавливается ровно 10 секунд при каждом `docker stop`. Найти причину и исправить	диаг.
9	Извлечь через `docker inspect --format` IP-адрес, exit code и время старта одной командой	★

Полные формулировки — в exercises.md.

Критерии завершения раздела

Раздел пройден, когда учащийся может без подсказок:

Объяснить, почему container завершается сразу после docker run ubuntu.
Назвать точную последовательность действий Docker при docker stop с указанием сигналов и таймаута.
Объяснить, почему CMD python app.py (shell form) может помешать доставке SIGTERM приложению.
Расшифровать exit codes 137 и 143 и назвать причину каждого.
Объяснить, чем PID 1 отличается от обычного процесса, и когда это создаёт проблему.
Выбрать restart policy для трёх разных задач: web-сервис, разовая миграция, worker очереди.

Проверьте себя: Quiz 04 и Checkpoint 1.

Что дальше

До сих пор мы использовали готовые образы. Следующий раздел учит собирать свои.