基于anaconda3的引擎供容器调用本地化实践

Posted 2021-06-11 Faylinn

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了基于anaconda3的引擎供容器调用本地化实践相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

背景：现有基于anaconda3开发的引擎脚本，用于动态识别处理数据；

场景：现在这个引擎是服务化，通过网络请求来调用；我们的调用端是一个容器化的服务，因为引擎的入参出参数据量大，所以现在的服务化方案需要修改，本地化此引擎来减少网络传输的时间，达到优化的目的；

方案思考：

方案一：将引擎集成到服务镜像中，这样可以本地调用；

方案二：将引擎打成单独的镜像，放到容器的宿主机上，将存储共同挂载到相同目录，保证容器与引擎容器共享存储，再通过flask暴露接口来启动这个容器；

方案结论：

舍弃了方案一，因为引擎太大了，单独的镜像达到快3G，若集成到服务镜像中，会导致服务镜像过大；且在相同容器中运行，并发性能也有一定的瓶颈（对于服务容器有资源限制）；
在方案二中更加的灵活，可以将引擎本地化模块独立开来；因为容器化，所以对于数据处理效率更高，并发性能也更好（可以同时运行多个容器）；

实践：

首先我们需要将引擎打成镜像
```
FROM continuumio/anaconda3:latest

COPY /guanlian_v4.0_for_engine_local /engine

ENTRYPOINT ["python", "/engine/process_bm_local.py"]
```
- 首先基于anaconda3作为基础镜像；
- 然后将引擎脚本复制到容器中；
- 使用ENTRYPOINT主要是为了传参，因为我们需要将入参文件的路径传进去，引擎才能知道位置来进行处理；而在引擎运行处理完毕后就会关闭当前容器。
通过命令打成镜像
```
docker build -t engine:v1 .
```

启动容器进行功能测试

docker run -v /home/test:/engine_data -it engine:v1 /engine_data/in.txt

查看log，引擎运行正常，最后输出结果：

finish  in.txt  in.txt_guanlian.log  in.txt_out.json

验证得知容器运行OK

建立一个接口，来执行docker启动命令，我们使用flask（简单）

#!/usr/bin/env python3
# -*- coding: utf-8 -*-
# Author: yxhe
# Date: 2021/6/9/0009 21:38
# ----------------------------------------------------------

import os
import threading

from flask import Flask, request

app = Flask(__name__)


@app.route(\'/engine_gl/execute\', methods=[\'POST\'])
def translate():
    folder = request.args.get("folder")
    file_name = request.args.get("iname")
    base_work_dir = request.args.get("workDir")
    in_path = base_work_dir + \'/\' + folder
    thread = threading.Thread(target=exe, args=(in_path, file_name, ))
    thread.start()
    return \'ok\'


def exe(in_path, file_name):
    os.system("docker run -v " + in_path + ":/engine_data -i engine:v1 /engine_data/" + file_name)
    os.system("touch " + in_path + "/finish")


if __name__ == \'__main__\':
    app.run(host="0.0.0.0", port=8080, debug=False)

os.system() 方法会阻塞主线程，导致当前请求时间过长。最终可能请求超时；所以这里使用线程异步处理这段逻辑；
异步之后，调用方就无法知道程序什么时候跑完；因为需要进文件夹再拿取输出的文件数据；所以这边写入了finish文件来标识输出文件完毕，可以获取；
这里遇见一个问题，脚本运行的时候
```
nohup python test.py &
```
通过postman调用的时候，发现报错如下：
```
the input device is not a TTY
```
这个错误是因为我们启动docker命令的时候添加了-t配置，去掉即可

服务内部封装本地化调用代码；

@Component
@Slf4j
public class AssociateEngine {
    @Value("${engine.associate.mount}")
    private String path;
    @Value("${engine.associate.host-mount}")
    private String host_mount;
    @Value("${engine.associate.url}")
    private String engine_url;
    @Value("${engine.associate.polling-times}")
    private int polling_times;
    @Value("${engine.associate.polling-interval}")
    private int polling_interval; // 30s
    @Value("${engine.associate.file-in-name}")
    private String in_name;
    @Value("${engine.associate.file-out-suffix}")
    private String out_suffix;

    public String execute(String json) {
        try {
            // 首先创建一个工作目录文件夹
            String folder = String.valueOf(System.currentTimeMillis());
            String workDir = createWorkDir(this.splicingPath(true, path, folder));
            // 将输入参数json写入文件中
            writeStringToFile(json, this.splicingPath(false, workDir, in_name));
            log.info("本地化引擎，数据已写入容器{}, 宿主机：{}",  this.splicingPath(false, workDir, in_name), this.splicingPath(false, host_mount, folder, in_name));
            // 调用Python脚本中的api，触发docker容器运行
            invoke(engine_url + "?folder=%s&iname=%s&workDir=%s", folder, in_name, this.splicingPath(true, host_mount));
            // 这里是一个轮询，来获取执行结果，以查询到finish文件为结束；或者以轮询次数超过最大限制次数为结束
            String pollingResultPath = pollingResult(workDir, in_name);
            // 获取到本地化引擎输出的文件结果目录路径
            log.info("本地化引擎，获取引擎执行结果{}", pollingResultPath);
            if (pollingResultPath == null) {
                log.error("引擎调用失败!");
                return null;
            }
            // 读取输出的文件结果并返回
            return readEngineResult(pollingResultPath);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            log.error("引擎报错~ ,errorInfo: {}", e.getMessage(), e);
        }
        return null;
    }

    private String readEngineResult(String pollingResultPath) throws IOException {
        FileInputStream fin = new FileInputStream(pollingResultPath);
        InputStreamReader reader = new InputStreamReader(fin);
        BufferedReader buffReader = new BufferedReader(reader);
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        String line;
        while((line = buffReader.readLine())!=null){
            stringBuilder.append(line);
        }
        buffReader.close();
        return stringBuilder.toString();
    }

    private String pollingResult(String workDir, String inName) throws InterruptedException {
        int times = 1;
        // 轮询
        for(;;) {
            File file = new File(workDir);
            File[] fs = file.listFiles();
            if (fs == null) {
                log.error("文件目录错误，目录为空!");
                return null;
            }
            for (File f : fs) {
                if (f.getName().equals("finish")) {
                    return this.splicingPath(false, workDir, inName + out_suffix);
                }
            }
            log.info("本地化引擎，获取引擎执行结果第{}次失败。。。", times);
            if (times >= polling_times) {
                log.error("轮询时间到，未查询到正确结果！！");
                return null;
            }
            times++;
            Thread.sleep(polling_interval);
        }
    }

    private String createWorkDir(String path) {
        File file = new File(path);
        if (!file.exists()) {
            boolean mkdirs = file.mkdirs();
            if (mkdirs) {
                return path;
            }
        }
        return path;
    }

    private void writeStringToFile(String json, String filePath) throws IOException {
        OutputStream out = new FileOutputStream(filePath);
        out.write(json.getBytes());
        out.flush();
        out.close();
    }

    private void invoke(String url, String folder, String inName, String hostMount) {
        HttpClientUtil.post(String.format(url, folder, inName, hostMount));
    }

    private String splicingPath(boolean includeFinish, String... paths) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (String path : paths) {
            stringBuilder.append(path);
            if (!path.endsWith(File.separator)) {
                stringBuilder.append(File.separator);
            }
        }
        String finalPath = stringBuilder.toString();
        if (includeFinish) {
            return finalPath;
        }
        return finalPath.substring(0, finalPath.length()-1);
    }
}

结论

至此解决引擎本地化的问题；

以上是关于基于anaconda3的引擎供容器调用本地化实践的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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