Docker 原生健康检查能力
自 1.12 版本之后，Docker 引入了原生的健康检查实现。对于容器而言，最简单的健康检查是进程级的健康检查，即检验进程是否存活。Docker Daemon 会自动监控容器中的 PID1 进程，如果 docker run 命令中指明了 restart policy，可以根据策略自动重启已结束的容器。在很多实际场景下，仅使用进程级健康检查机制还远远不够。比如，容器进程虽然依旧运行却由于应用死锁无法继续响应用户请求，这样的问题是无法通过进程监控发现的。
容器启动之后，初始状态会为 starting (启动中)。Docker Engine 会等待 interval 时间，开始执行健康检查命令，并周期性执行。如果单次检查返回值非 0 或者运行需要比指定 timeout 时间还长，则本次检查被认为失败。如果健康检查连续失败超过了 retries 重试次数，状态就会变为 unhealthy (不健康)。
注：
- 一旦有一次健康检查成功，Docker 会将容器置回 healthy (健康)状态
- 当容器的健康状态发生变化时，Docker Engine 会发出一个 health_status 事件。通过检查容器监控状态有以下两种方式：
1. Dockerfile 方式
可以在 Dockerfile 中声明应用自身的健康检测配置。HEALTHCHECK指令声明了健康检测命令，用这个命令来判断容器主进程的服务状态是否正常，从而比较真实的反应容器实际状态。
HEALTHCHECK指令格式：
HEALTHCHECK [选项] CMD ：设置检查容器健康状况的命令HEALTHCHECK NONE：如果基础镜像有健康检查指令，使用这行可以屏蔽掉
注 ：在 Dockerfile 中HEALTHCHECK只可以出现一次，如果写了多个，只有最后一个生效。
使用包含HEALTHCHECK指令的 Dockerfile 构建出来的镜像，在实例化 Docker 容器的时候，就具备了健康状态检查的功能。启动容器后会自动进行健康检查。参数参考：https://docs.docker.com/engine/reference/builder/#healthcheck
HEALTHCHECK 支持下列选项：
--interval=：两次健康检查的间隔，默认为 30 秒;--timeout=：健康检查命令运行超时时间，如果超过这个时间，本次健康检查就被视为失败，默认 30 秒;--retries=：当连续失败指定次数后，则将容器状态视为 unhealthy，默认 3 次。--start-period=: 应用的启动的初始化时间，在启动过程中的健康检查失效不会计入，默认 0 秒;
参数作用解释如下：
- 运行状态检查首先会在容器启动后的 interval 秒内运行，然后在前一次检查完成后的 interval 秒内再次运行。
- 如果一次状态检查花费的时间超过 timeout 秒，则认为这次检查失败。
- 容器的运行状态检查连续失败 retries 次才会被视为不健康。
-
start period 为需要时间启动的容器提供初始化时间。在此期间的探测失败将不计入最大重试次数。
但是，如果在启动期间健康检查成功，则认为容器已启动，所有连续失败的情况都将计算到最大重试次数。
在HEALTHCHECK [选项] CMD后面的命令，格式和ENTRYPOINT一样，分为 shell 格式，和 exec 格 式。命令的返回值决定了该次健康检查的成功与否：
假设有个镜像是个最简单的 Web 服务，我们希望增加健康检查来判断其 Web 服务是否在正常工作，我们可以用 curl 来帮助判断，其 Dockerfile 的HEALTHCHECK可以这么写：
FROM nginx:1.23
HEALTHCHECK --interval=5s --timeout=3s --retries=3 \
CMD curl -fs http://localhost/ || exit 1
这里设置了每 5 秒检查一次（这里为了试验所以间隔非常短，实际应该相对较长），如果健康检查命令超过 3 秒没响应，并且重试 3 次都没响应就视为失败，并且使用curl -fs http://localhost/ || exit 1作为健康检查命令。
使用docker build来构建这个镜像：
docker build -t myweb:v1 .
构建好后启动容器：
docker run -d --name web myweb:v1
当运行该镜像后，可以通过docker container ls看到最初的状态为(health: starting)：
docker container ls
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
7068d793c6e4 myweb:v1 "/docker-entrypoint.…" 3 seconds ago Up 2 seconds (health: starting) 80/tcp web
在等待几秒钟后，再次docker container ls，就会看到健康状态变化为了(healthy)：
$ docker container ls
CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES
7068d793c6e4 myweb:v1 "/docker-entrypoint.…" 18 seconds ago Up 16 seconds (healthy) 80/tcp web
如果健康检查连续失败超过了重试次数，状态就会变为(unhealthy)。
为了帮助排障，健康检查命令的输出（包括stdout以及stderr）都会被存储于健康状态里，可以用 docker inspect来查看。
$
docker inspect --format '{{json .State.Health}}' web | python -m json.tool
{
"FailingStreak": 0,
"Log": [
{
"End": "2022-08-20T14:02:38.19224648+08:00",
"ExitCode": 0,
"Output": "xxx",
"Start": "2022-08-20T14:02:38.116041192+08:00"
},
{
"End": "2022-08-20T14:02:43.271105619+08:00",
"ExitCode": 0,
"Output": "xxx",
"Start": "2022-08-20T14:02:43.200932585+08:00"
}
],
"Status": "healthy"
}
2. docker run 方式
另外一种方法是在 docker run 命令中，直接指明 healthcheck 相关策略：
$ docker run -d \
--name=myweb \
--health-cmd="curl -fs http://localhost/ || exit 1" \
--health-interval=5s \
--health-retries=12 \
--health-timeout=2s \
nginx:1.23
通过执行docker run --help | grep health命令查看相关的参数及解释如下：
--health-cmd string：运行检查健康状况的命令--health-interval duration：运行间隔时间(ms|s|m|h)(缺省为 0s)--health-retries int：需要报告不健康的连续失败次数--health-start-period duration ：容器在开始健康重试倒计时之前初始化的起始周期(ms|s|m|h)(默认 0)--health-timeout duration：允许一次检查运行的最大时间(ms|s|m|h)(默认为 0s)--no-healthcheck：禁用任何容器指定的HEALTHCHECK，会使得 Dockerfile 构建出来的HEALTHCHECK功能失效。
如果是以 supervisor 来管理容器的多个服务，想通过子服务的状态来判断容器的监控状态，可以使用supervisorctl status来做判断，比如：
$ docker run --rm -d \
--name=myweb \
--health-cmd="supervisorctl status" \
--health-interval=5s \
--health-retries=3 \
--health-timeout=2s \
nginx:v1
按照此参数的设置，如果supervisorctl status检查子服务有一个不为正常的RUNNING状态，那么在等待大约 15 秒左右，容器的监控状态就会从(healthy)变为(unhealthy)
3. docker-composer 方式
在 docker-composer 中，可以使用以下方式来实现对容器的健康状况检查（以通过 supervisor 管理子进程的容器为例）：
version: '3'
services:
web:
image: nginx:v1
container_name: web
healthcheck:
test: ["CMD", "supervisorctl",
"status"]
interval: 5s
timeout: 2s
retries: 3
执行成功后，等待数秒查询容器的状态：
$ docker-compose ps
Name Command State Ports
--------------------------------------------------------------------------------
web supervisord -c /etc/superv ... Up (healthy) 443/tcp, 80/tcp
当通过手动supervisorctl stop停掉里面的一些子服务，导致里面的子服务状态不全为RUNNING状态时，再查看容器的状态：
# docker-compose ps
Name Command State Ports
----------------------------------------------------------------------------------
web supervisord -c /etc/superv ... Up (unhealthy) 443/tcp, 80/tcp
