笔者坚信不疑的一个观点是，万物想“通”，这个“通”更多是从高阶的抽象的角度，设计一个高可用的系统和在家里给女儿做番茄炒蛋是一个道理。我们以番茄炒蛋为例，如果要让孩子中午能吃到美味健康的番茄炒蛋，我们需要先清洗番茄，然后把番茄切碎，在洗番茄和切番茄的时候，如果还有人手，可以并行的准备鸡蛋液，当所有的材料准备好后，就可以热油，油热了后，先炒鸡蛋，鸡蛋炒好后，洗锅，然后超西红柿，西红柿炒的七分熟，然后倒入鸡蛋，翻炒3分钟，出锅前调味，然后中午孩子就有美味又健康的家常菜西红柿炒鸡蛋吃了。你如果把上边的整个过程和计算机程序做个对比，你会发现有串行处理，并行处理，多线程等待（比如西红柿还没有切好的时候，即便是把鸡蛋炒好了，也不能进入下一步），资源互斥（锅在炒鸡蛋的时候，就不能炒西红柿）等等。给孩子中午做西红柿炒鸡蛋是一项工作，我们将这项任务拆解为多个任务来完成，而从某种抽象层面来看编排系统的任务的话，其实并没有两样。
对于大部分企业来说，基本都会有自己的官方网站，网站会运行在Apache web服务器上，这就是一个任务。大部分网站都有数据库支持来提供数据，数据库服务器部署在单独的服务器上，安装了MYSQL或者PostgreSQL，来持久化保存动态更新的数据，这也是一个任务(Task)。我们在做西红柿炒蛋的时候，并不是空手就可以做出来，需要特定的“运行环境”，首先需要有厨房，厨房里有电冰箱来提供所需的食材，另外我们需要煤气灶和锅，刀子，案板，打蛋器和橱柜，碗等。同理运行一个任务也需要“运行环境”，特别对于编排系统来说，需要一台物理机，以及容器化平台，比如Docker。Docker平台给我们的任务提供了运行需要的所有资源，比如CPU，内存，网络接口（le0和lo）等等。对于像任何编排系统，任务都是最最基础的组成元素（还记得笔者上篇文章介绍动态配置，POD是整个Kubernetes的基石），如下图所示，我们对第一篇文章中介绍的编排系统模型进行了一点优化：
如上图所示，编排系统最终选择了工作节点#2来运行我们提交的任务T1，图中的蓄念表示，虽然编排系统的调度器考虑了工作节点#1和#3，但是最终还是选择了工作节点#2来运行我们提交的任务。那么我们如何让Task任务在工作节点上运行起来呢？这是笔者这篇文章的主体，我们会让Task结构的代码完整起来，让我们测试用的代码可以在本地Docker环境上运行起来。因此你可以看到Docker提供的容器化运行环境是核心，为了让内容更加完整，我们从Docker的一些基础知识开始。
相信关注笔者系列文章的同学应该对Docker不会陌生，虽然说最新版本的Kubernetes已经把Containerd作为默认的容器运行时，但是考虑到读者的续写成本以及体感，我们的julia平台会构建在Docker容器化平台之上，笔者的确考虑后续迁移到Containerd上，切换成本不会太高。简单来说，容器技术让开发人员将自己的应用程序，依赖，甚至包括整个操作系统的文件系统打包成标准镜像，镜像会被推到企业的中心仓库，这样Devops团队就不用担心兼容性，依赖等问题，因为容器在打包的时候，已经基本把依赖也打包了，比如说访问数据库的三方库等。
Docker不光提供了一套完善和企业级部署ready的打包工具，同时也提供了一套部署工具，我们很容易在安装了Docker的机器上，通过docker run来启动一个容器实例，比如一台Postgres数据库实例，来支持我们的日常开发，这比下载安装包，安装到本机，进行配置后启动要方便的多。如下边的命令，在安装了Docker的机器上，可以顺利启动一台指定版本的postgrep数据库服务器：
docker run -it -p 5432:5432 --name postgres -e POSTGRES_USER=julia -e POSTGRES_PASSWORD=yunpandaughter postgres:13
当数据库运行起来之后，我们首先通过pg的客户端登陆到数据库实例：psql -h localhost -p 5439 -U julia，然后就可以创建数据库，创建表等，这些SQL操作和使用传统方式安装的数据库服务器并无两样。
当容器运行起来之后，我们还可以使用docker inspect来获取容器实例的详细信息，docker inspect和笔者在Kubernetes系列文章中介绍的kubectl describe pod yunpan-ssl类似，会返回非常全面的容器实例状态信息，为了节省篇幅，并且我们已经多次在前边的文章中展示过，大家可以在自己的本地环境验证。
最后，当任务的工作已经完成，或者我们需要主动退出，可以使用docker stop yunpan-ssl（容器的ID或者名字）命令，虽然说这个命令不会有任何打印输出，但是如果我们再使用docker inspect命令查看容器实例的状态时，会发现这个时候容器实例的状态从running变成exited。
在我们的julia容器编排平台上，工作节点负责启动，停止和提供任务运行所需要的上下文环境信息（可以回想一下西红柿炒鸡蛋的例子，厨房，冰箱，刀具，厨具等）。工作节点不能自己单独完成任务启动，停止工作，需要借助于Docker平台提供的API。幸运的是，Docker提供的操作容器实例的API可以通过HTTP协议来访问，这就意味着我们可以使用httpclient，curl这样的工具或者客户端变成代码库来控制容器的启动和运行。比如我们在自己的Docker环境中，通过命令行curl --unix-socket /run/docker.sock http://docker/containers/12345678910/json 就能获取和docker inspect返回的相同容器实例信息。
当然对于我们即将要开发实现的julia编排平台来说，我们可以使用Go的http客户端端代码库，虽然说可行，但是我们要处理很多细节，比如HTTP方法，状态码，序列化，反序列化等，因此为了更加聚焦核心工作，我们会使用Docker提供的SDK。SDK封装了Docker API的细节，给开发人员提供了更加友好的编程接口，比如创建，运行和停止任务等，Docker的SDK提供如下所示的6个方法，我们会在代码中重度依赖：
- NewClientWithOpts方法: 创建访问Dokcer客户端的实例并返回给调用者。
- ImagePull方法: 从仓库pull容器进项到工作节点。
- ContainerCreate方法: 基于提供的配置信息创建容器实例
- ContainerStart方法: 给Docker引擎发送启动新创建容器实例的请求
- ContainerStop方法: 发送请求给Docker引擎来停止指定的容器实例
- ContainerRemove: 从工作节点上删除容器实例
坦白讲，我们在自己本地环境中使用docker命令来操作容器，本质上使用的也是Docker SDK，如下图所示：
如上图所示，使用代码操作容器实例和使用docker命令行工具并没有实质的区别，并且使用SDK可以让我们的开发工具得到极大的简化。
为了让我们的应用程序能在Docker上运行起来，我们需要提供配置信息给Docker引擎。配置信息就如同我们做西红柿炒蛋的菜谱一样，比如我们需要2个鸡蛋，3个西红柿，并且且西红柿，热油以及炒鸡蛋需要按照确定的流程，并且每个子任务有固定的时间。对于启动容器实例来讲，我们最少需要提供镜像的ID，名称，进程运行的端口号，需要的硬件资源等信息。
具体来讲，在julia编排系统中，我们使用Config结构来管理配置信息。Config结构封装了容器任务运行需要的所有配置信息，如下图所示：
如上图所示的是julia编排平台上，任务的配置管理结构。坦白讲，对于熟悉Kubernetes平台的同学来说，加上笔者对这些字段基本上都给了注释，因此不太需要太多的画蛇添足般解释。但是未了内容的完整性，我们稍微啰嗦一下。
Name字段用来在julia平台上唯一识别一个任务，并且容器的名称也是直接拷贝自这个字段；Image字段用来记录容器进程运行的软件包（镜像）；Memory和Disk字段在julia平台有来个作用，调度器用这个信息来帮任务找到合适的工作节点运行起来，而worker进程用这两个字段的值来请求Docker分配足够的资源来运行应用程序。
Env字段用来给容器进程传递配置信息（这是我们的老朋友了，笔者前边几篇关于Kubernetes配置管理的文章，就是为了让大家对这些概念有深入的理解，不至于到这篇文章看不懂），在我们后续的例子中，我们会使用两个环境变量：“-e POSTGRES_USER=julia”和“-e POSTGRES_PASSWORD=secret”来分别指定postgres数据库的用户名和密码（由于我们的目的是开发学习用的调度平台，我知道这样不安全，大家在Kubernetes中部署应用的话，记得要使用Secret对象）。
最后，RestartPolicy字段少不了，用来告诉Docker daemon当应用crash的时候，该咋办。这个字段对于编排平台来说异常重要，因为这是容器实现“健壮”的根本，我们的julia平台上只接：受空字符串，always，unless-stopped和on-faliure。当我们将重启策略设置为always的时候，容器实例会在所有情况下重启。unless-stopped只有在容器执行docker stop之后才会重启，而on-falure只有容器出现运行错误的时候才会重启（返回非0的状态码）。
完成了任务的配置文件定义之后，终于到了最激动人心的时刻了，我们来具体实现如何启动和停止一个任务。从第一篇文章开始，笔者多次强调，在我们的julia编排系统上，worker对象负责启动任务。
我们先从给task代码文件增加Docker结构开始，如下图所示：
如上图所示的Docker结构定义，字段都有注释，因此笔者就不累述了。为了简化变成，我们增加一个DockerResult结构，用来封装访问调用后的返回信息。DockerResult结构中有error字段，用来记录错误信息；Action字段用来记录具体执行的操作是什么，比如start或者stop；ContainerId字段用来记录具体的容器实例，以及Result字段用来记录Action操作后的更多信息。
好了，有了这些结构后，接下来，我们来实现为任务创建和运行容器实例的代码。具体来说，我们为Docker结构增加叫Run的方法，Run方法的第一步是从镜像仓库下载镜像。为了pull镜像，Run方法首先需要创建一个context，用来在不同的上下文传递数据。
接着我们的Run方法调用Dockre客户端实例的ImagePull方法，这个方法接受我们上边创建的context对象，镜像名称，以及其他需要的信息。ImagePull方法会返回两个对象：一个实现了io.ReadCloser对象和一个error对象，这两个对象分别保存在reader和err变量中。
接下来，代码逻辑会检查error值，如果不为nil，那么方法直接打印error message并返回一个DockerResult对象。最后，Run方法会把通过io.Copy方法把reader变量的值拷贝到os.Stdout。
注：io.Copy是Golang标准库io代码库提供的方法，用来把数据从源（reader）拷贝的目标（os.Stdout)。
当我们顺利从仓库下载完镜像数据后，接下来，我们的“菜谱上”写的是准备运行容器需要的配置信息。由于我们即将使用Docker SDK客户端来访问Docker API，因此先了解一下ContainerCreate方法的具体签名很有必要，如下图所示：
如上图所示，ContainerCreate方法的第一个参数是context，这个我们前边介绍过；第二个参数是任务的配置信息，我们会将自己定义的Config结构的信息拷贝过来；第三个参数是个container.HostConfig类型的指针，这个参数设置了任务对可运行工作节点的要求，比如必须是一台安装了linux某个版本操作系统的机器；第四个参数是网络接口，用来指定网络详细信息，比如network id，ip地址等。
第五个参数是指向specs.Platform类型的指针，用来设置诸如CPU架构等信息；最后一个参数是容器的名称，为字符串类型。有了对这个方法输入参数的深入理解，我们接下来编写代码将信息从Config类型转换成方法需要的参数类型，具体的代码如下图所示：
如上图所示，首先我们设置重启策略，创建变量rp，并把我们的Config结构中的重启策略嵌入进去。接下来定义变量r用来声明任务需要的计算资源；接下来我们创建容器配置变量cc，类型为container.Config，我们会把在自己的Config类型把Image和Env信息拷贝进去；最后，我们把rp和r变量组合成类型为container.HostConfig的变量hc，并增加PublishAllPorts=true字段，来告诉Docker将应用暴露在随机选择的端口上对外提供服务。
好了，到这里为止，我们的准备工作已经做完了，我们终于可以创建容器并启动起来了。由于我们也介绍过ContainerCreate方法的签名了，因此直接调用这个方法，大家需要注意我们的第四个和五个参数为nil，意味当前不会用到这个参数，可以忽略。代码如下图所示：
如上图所示，ContainerCreate方法返回两个值，一个container.ContainerCreateCreatedBody类型的指针和一个error类型。我们把error信息保存在err变量上，接下来检查err变量，如果有任何错误，我们就打印出来，并返回对应的DockerResult。
接下来我们就启动容器，ContainerStart方法接受容器的ID，这个ID来自于ContainerCreate的第一个类型为container.ContainerCreateCreatedBody的返回值。由于我们目前还没有启动的其他选项，因此传递一个空的types.ContainerStartOptions类型的参数。ContainerStart方法只有一个error返回值，因此我们的代码检查时候方法调用是否有错误，如果有就打印出来，并封装到DockerResult返回。
到这里为止，如果一切顺利，我们的容器实例就成功在Docker平台上运行起来了，最后我们做一些收尾工作，将container ID加入配置对象，调用ContainerLogs来将返回值写到stdout，如下图所示：
注：Run方法中启动容器的代码和Docker run基本一致，也就是说我们通过docker run运行容器，背后指定的代码逻辑就是我们的Run方法。
完成了容器启动方法，最后我们来编写Stop方法，坦白讲Stop方法比Run方法简单多了，直接上代码如下：
如上图所示，读者需要注意的是，Stop方法和我们执行docker stop的处理机制完成一样。
在运行我们的代码之前，还剩下最后一步，更新main方法，我们需要增加createContainer方法来设置任务的配置，以及增加stopContainer方法来停止容器是的运行。接着，我们在main方法中分别调用这两个方法，来创建和停止容器实例。如下图所示：
代码写好了，赶紧运行起来看看，在自己的环境中执行 go run main.go，如果一切顺利，你就会看到如下图所示的输出，说明一切按预期工作。
好了，今天这篇文章内容就这么多了，关于julia编排平台的源代码，笔者很快会在下篇文章末尾放出来（还在完善中..)，敬请关注！
