2025年Python容器化技術持續(xù)集成培訓試卷：實戰(zhàn)案例解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（請將正確選項的代表字母填在括號內，每題2分，共20分）1.以下哪個命令用于在Docker中創(chuàng)建一個新的鏡像？()A.dockerrunB.dockerbuildC.dockercommitD.dockertag2.在Dockerfile中，用于設置容器啟動時執(zhí)行命令的指令是？()A.RUNB.CMDC.ENTRYPOINTD.EXPOSE3.以下哪個工具是開源的，集成度高，通常被認為是CI/CD工具的“瑞士軍刀”？()A.JenkinsB.GitLabCIC.GitHubActionsD.TravisCI4.在CI/CD流程中，自動化測試階段的主要目的是？()A.構建軟件包B.部署到生產環(huán)境C.發(fā)現(xiàn)代碼中的錯誤和缺陷D.生成項目報告5.以下哪種部署策略是指每次構建的軟件包都會部署到生產環(huán)境？()A.藍綠部署B(yǎng).金絲雀部署C.灰度發(fā)布D.輪流發(fā)布6.DockerCompose主要用于管理什么？()A.單個Docker容器的運行B.多個Docker容器組成的微服務應用C.Docker鏡像的構建D.Docker宿主機的網絡配置7.以下哪個環(huán)境變量通常用于在Docker容器中指定應用程序的監(jiān)聽端口？()A.WORKDIRB.VOLUMEC.EXPOSED.PORT8.在使用Git進行版本控制時，哪個命令用于創(chuàng)建一個新的分支？()A.gitmergeB.gitpushC.gitbranchD.gitpull9.以下哪個CI/CD工具通常與Git倉庫緊密集成，可以直接在Git倉庫的存儲庫中配置流水線？()A.JenkinsB.GitLabCIC.GitHubActionsD.CircleCI10.Dockerfile中的`FROM`指令用于什么？()A.定義鏡像的作者B.設置鏡像的標簽C.指定構建鏡像的基礎鏡像D.拉取遠程的Docker鏡像二、判斷題（請判斷下列說法的正誤，正確的劃“√”，錯誤的劃“×”，每題2分，共20分）1.Docker容器和虛擬機都是隔離的運行環(huán)境，但容器啟動更快，資源占用更少。()2.Docker鏡像是一個可執(zhí)行的文件，包含了運行容器所需的一切。()3.CI（持續(xù)集成）和CD（持續(xù)交付/部署）是同一個概念，指的是同一個過程。()4.Jenkins是一種開源的自動化服務器，可以用于構建、測試和部署任何軟件。()5.GitLabCI的配置文件通常是`.gitlab-ci.yml`，它位于項目的根目錄下。()6.GitHubActions是一種云托管的CI/CD服務，它運行在GitHub托管的平臺上。()7.在Docker中，可以使用`dockercp`命令在宿主機和容器之間復制文件。()8.DockerCompose文件通常以`docker-compose.yml`為后綴名。()9.自動化測試是CI/CD流程中不可或缺的一部分，它有助于保證軟件質量。()10.任何復雜的軟件應用都適合使用Docker進行容器化部署。()三、簡答題（請簡要回答下列問題，每題5分，共25分）1.請簡述Docker容器與虛擬機的主要區(qū)別。2.請解釋什么是“鏡像層緩存”在Docker構建過程中的作用。3.請簡述CI/CD流程中“構建”階段通常包含哪些活動。4.請比較DockerCompose和Kubernetes的異同點（至少寫出兩點）。5.請說明在配置CI/CD流水線時，設置環(huán)境變量的重要性。四、操作題（請根據(jù)要求完成下列操作，每題10分，共20分）1.假設你要使用Docker容器來運行一個基于Flask的簡單Web應用。該應用代碼位于`/app`目錄下，需要一個Python3.8的環(huán)境，并且Web服務監(jiān)聽在80端口。請寫出構建該應用所需的最簡Dockerfile內容。2.假設你使用GitLabCI進行持續(xù)集成，項目根目錄下有一個名為`build.sh`的腳本文件，該腳本用于編譯項目。請寫出`.gitlab-ci.yml`文件中，定義一個名為`build`的構建階段，該階段在代碼更新時自動觸發(fā)，并執(zhí)行`build.sh`腳本的基本配置。五、實戰(zhàn)案例解析題（共25分）背景：你正在參與一個電商平臺的開發(fā)項目，該平臺有一個核心的訂單處理服務，使用Python和FastAPI框架編寫，服務代碼托管在Git倉庫`/yourorg/order-service`中。當前，該服務部署在數(shù)臺獨立的物理服務器上，運維人員需要手動更新代碼、重啟服務，效率低下且容易出錯。管理層要求進行技術升級，目標是實現(xiàn)訂單服務的容器化部署和自動化持續(xù)集成與持續(xù)交付（CI/CD）。要求：1.設計一個Docker化方案，用于容器化部署訂單服務。請說明你選擇的基礎鏡像（建議指定版本）、需要拷貝的項目文件、Dockerfile中關鍵指令的設置，以及容器啟動時需要執(zhí)行的操作。（10分）2.設計一個CI/CD流水線，用于自動化構建、測試（假設有單元測試腳本`pytesttests/`）和部署（部署到內網的DockerSwarm集群）。請選擇一個合適的CI/CD工具（Jenkins,GitLabCI,或GitHubActions中任選一個），并描述流水線的主要階段（如：代碼檢出、構建鏡像、運行單元測試、推送鏡像、部署到生產）以及每個階段大致的操作或配置。（15分）試卷答案一、選擇題1.B解析：`dockerbuild`用于根據(jù)Dockerfile構建鏡像。`dockerrun`是啟動容器，`dockercommit`是提交容器為鏡像，`dockertag`是給鏡像打標簽。2.B解析：`CMD`指令指定容器啟動時執(zhí)行的命令。`ENTRYPOINT`也是指定啟動命令，但通常用于定義容器的主入口點，且支持覆蓋。`RUN`用于執(zhí)行命令并構建鏡像層。`EXPOSE`用于聲明端口。3.A解析：Jenkins是一個功能強大的開源CI/CD服務器，插件豐富，可定制性強，常用于各種自動化任務。GitLabCI集成在GitLab平臺中，提供代碼托管和CI/CD的一體化解決方案。GitHubActions是GitHub提供的云托管CI/CD服務。TravisCI也是一個流行的云托管CI/CD服務。4.C解析：CI的核心思想是頻繁地將代碼集成到主干，并通過自動化測試來盡早發(fā)現(xiàn)集成錯誤。自動化測試是確保代碼質量、防止回歸、支持快速集成的重要手段。5.A解析：每次構建都部署到生產環(huán)境的策略稱為“每次構建部署”或“流水線部署”，這種策略風險較高，通常只適用于風險較低的場景或作為CI驗證階段。藍綠部署、金絲雀部署、灰度發(fā)布都是更精細化的部署策略，旨在降低風險。6.B解析：DockerCompose主要用于定義和運行多容器Docker應用。它通過一個`docker-compose.yml`文件來配置應用中的多個服務（容器），并可以一鍵啟動、停止所有服務。7.D解析：`PORT`（或`EXPOSE`指令）用于指定容器需要暴露的外部端口，使得宿主機或其他服務可以訪問容器內的應用。`WORKDIR`設置工作目錄。`VOLUME`用于掛載卷。8.C解析：`gitbranch`命令用于創(chuàng)建新的分支。`gitmerge`用于合并分支。`gitpush`用于將本地更改推送到遠程倉庫。`gitpull`用于從遠程倉庫拉取更改。9.C解析：GitHubActions與GitHub倉庫天然集成，用戶可以直接在GitHub倉庫的存儲庫中通過YAML文件配置復雜的CI/CD流水線，使用方便。Jenkins需要獨立部署和配置。GitLabCI集成在GitLab中。CircleCI也是云托管的CI/CD服務。10.C解析：`FROM`指令是Dockerfile的第一行，用于指定構建鏡像的基礎鏡像。這是鏡像構建的起點。二、判斷題1.√解析：Docker容器共享宿主機的操作系統(tǒng)內核，啟動速度快，資源開銷小。虛擬機需要完整的操作系統(tǒng)，啟動慢，資源占用大。2.√解析：Docker鏡像是一個分層、只讀的文件系統(tǒng)，包含了運行容器所需的所有文件、配置和指令。容器是在鏡像的基礎上運行的一個隔離進程。3.×解析：CI是指頻繁地將代碼集成到主干，并通過自動化測試。CD是指在CI的基礎上，將軟件交付給生產環(huán)境或用戶。CD可以包括交付到測試環(huán)境（持續(xù)交付）、直接交付到生產環(huán)境（持續(xù)部署）。4.√解析：Jenkins是一個開源的、可擴展的自動化服務器，廣泛用于軟件項目的構建、測試和部署環(huán)節(jié)。5.√解析：GitLabCI使用`.gitlab-ci.yml`文件位于項目根目錄來定義CI/CD流水線。6.√解析：GitHubActions是GitHub提供的一項完全托管的CI/CD服務，其配置和執(zhí)行環(huán)境都由GitHub管理。7.√解析：`dockercp[OPTIONS]CONTAINER:SRC_PATHDEST_PATH|-`命令可以在容器和宿主機之間復制文件或文件夾。8.√解析：`docker-compose.yml`是DockerCompose用于定義和運行多容器應用的配置文件。9.√解析：自動化測試是CI/CD流程中保證軟件質量的關鍵環(huán)節(jié)，有助于在開發(fā)早期發(fā)現(xiàn)并修復問題，提高交付質量。10.×解析：并非所有復雜的軟件應用都適合或需要Docker化。例如，某些高度依賴于特定硬件或需要直接修改操作系統(tǒng)內核的應用可能不適合容器化。選擇技術需要根據(jù)具體場景權衡。三、簡答題1.Docker容器與虛擬機的主要區(qū)別在于：虛擬機模擬完整的硬件層，需要運行完整的操作系統(tǒng)，因此啟動慢、資源消耗大；容器共享宿主機的操作系統(tǒng)內核，只包含應用本身及運行所需的環(huán)境，因此啟動快、資源占用小。容器間的隔離通過內核的命名空間和控制系統(tǒng)實現(xiàn)，虛擬機間的隔離通過模擬硬件層實現(xiàn)。2.鏡像層緩存是指在Docker構建鏡像的過程中，Docker會利用鏡像倉庫（本地或遠程）中的緩存來加速構建。當使用`dockerbuild`命令構建鏡像時，Docker會根據(jù)Dockerfile中的指令依次執(zhí)行，并將每條`RUN`、`COPY`、`ADD`等指令產生的中間鏡像層保存到緩存中。如果后續(xù)構建中再次遇到相同的指令，且緩存未過期，Docker可以直接使用緩存中的鏡像層，而無需重新執(zhí)行指令，從而大大加快構建速度。3.CI/CD流程中的“構建”階段通常包含的活動有：檢出代碼（從版本控制系統(tǒng)如Git中獲取最新代碼）；編譯源代碼（如果需要，如C/C++項目）；打包（將編譯好的代碼和依賴打包成可執(zhí)行文件、庫或軟件包，如JAR包、WAR包、可執(zhí)行安裝包等）；構建Docker鏡像（如果采用容器化部署）。4.DockerCompose和Kubernetes的異同點：*同：都是用于管理Docker容器的工具，都可以編排和運行多容器應用。都支持定義應用服務的配置文件（YAML格式）。*異：DockerCompose主要用于在單個主機上或本地環(huán)境中，定義和運行由多個容器組成的簡單應用。它功能相對簡單，易于上手，適合小型項目或本地開發(fā)測試。Kubernetes（K8s）是一個強大的、開源的、可擴展的容器編排平臺，設計目標是管理大規(guī)模、分布式、高可用的容器化應用。它功能更全面，支持自動部署、擴展、負載均衡、自我修復等高級特性，適合生產環(huán)境下的復雜應用管理。5.在配置CI/CD流水線時，設置環(huán)境變量的重要性在于：環(huán)境變量可以用來存儲配置信息，如數(shù)據(jù)庫連接字符串、API密鑰、第三方服務地址、配置文件路徑等。使用環(huán)境變量可以避免將這些敏感或配置信息硬編碼在代碼或腳本中，提高安全性。同時，環(huán)境變量可以使流水線更加靈活，能夠根據(jù)部署環(huán)境（開發(fā)、測試、生產）或不同項目需求，方便地切換配置值，便于維護和管理。四、操作題1.最簡Dockerfile內容：```Dockerfile#選擇Python3.8的基礎鏡像FROMpython:3.8-slim#設置工作目錄WORKDIR/app#復制項目代碼到工作目錄COPY./app#安裝項目依賴(假設依賴在requirements.txt中)RUNpipinstall--no-cache-dir-rrequirements.txt#暴露80端口EXPOSE80#容器啟動時執(zhí)行命令(假設入口文件是app.py，運行的是名為app的Flask應用)CMD["python","app.py"]```解析：此Dockerfile首先從官方Python鏡像倉庫拉取標號為`3.8-slim`的Python3.8鏡像（`slim`版本體積較?。WORKDIR`設置容器內的工作目錄為`/app`。`COPY./app`將當前目錄（宿主機）下的所有文件復制到容器的工作目錄。`RUNpipinstall...`命令在容器內創(chuàng)建一個虛擬環(huán)境并安裝`requirements.txt`中列出的Python依賴。`EXPOSE80`指明容器將使用80端口。`CMD`指定容器啟動時默認執(zhí)行的命令，這里假設Web應用的主入口是`app.py`。2.`.gitlab-ci.yml`文件基本配置：```yamlstages:-buildbuild_job:stage:buildscript:-./build.shonly:-master```解析：此配置定義了一個CI/CD流水線，包含一個階段名為`build`。流水線中只有一個任務（作業(yè)）叫`build_job`，它屬于`build`階段。`script`字段定義了該任務在執(zhí)行時需要運行的命令，這里是執(zhí)行`build.sh`腳本。`only`關鍵字指定該任務只會在`master`分支上發(fā)生代碼更新（push或mergerequestmerged到master）時被觸發(fā)。這是一個非?；A的配置，實際生產環(huán)境中可能需要添加更多的步驟，如單元測試、鏡像構建和推送等。五、實戰(zhàn)案例解析題1.Docker化方案設計：*基礎鏡像選擇：`python:3.8-slim`。選擇`3.8`版本以滿足應用要求，選擇`slim`版本以減小鏡像體積?？梢赃M一步使用`--network=host`（如果適用）或配置`docker-compose.yml`進行網絡設置。*項目文件拷貝：Dockerfile需要將訂單服務的源代碼目錄（如`/app/src`）復制到鏡像內部的工作目錄（如`/app`）。同時，需要復制`requirements.txt`文件。*Dockerfile關鍵指令：```DockerfileFROMpython:3.8-slimWORKDIR/appCOPYsrc/appCOPYrequirements.txt/appRUNpipinstall--no-cache-dir-rrequirements.txtEXPOSE80CMD["uvicorn","src/main:app","--host","","--port","80"]```解析：`WORKDIR`設置工作目錄。`COPY`指令將源代碼和依賴文件復制到容器。`RUN`安裝依賴。`EXPOSE80`聲明端口。`CMD`使用`uvicorn`作為WSGI服務器來運行FastAPI應用，監(jiān)聽所有網絡接口的80端口。*容器啟動操作：容器啟動時，應確保應用監(jiān)聽在所有網絡接口（``），以便Docker主機或其他服務可以訪問。使用如`dockerrun-d--nameorder-service-p80:80-v/path/to/config:/app/configyour-image-name`的命令啟動容器。2.CI/CD流水線設計（選擇GitLabCI為例）：*選擇的CI/CD工具：GitLabCI*流水線階段描述：*階段1：代碼檢出(Checkout)*活動：使用`git`命令檢出`order-service`項目的代碼。*配置（偽代碼）：`stages:-checkoutscript:-gitclone/yourorg/order-service.gitcdorder-service`*階段2：構建鏡像(BuildImage)*活動：在代碼檢出后，根據(jù)Dockerfile構建訂單服務的Docker鏡像，并推送到內網的DockerRegistry（如``）。*配置（偽代碼）：`stages:-checkout-image:-name:docker:20.10pull:truescript:-dockerbuild-t/order-service:$(CI_COMMIT_REF_NAME).-fDddockerpush/order-service:$(CI_COMMIT_REF_NAME)`*階段3：運行單元測試(RunTests)*活動：在構建鏡像的同時或之后，運行項目中的單元測試腳本`pytesttests/`，確保代碼質量。*配置（偽代碼）：`stages:-checkout-image:-name:python:3.8-slimscript:-pytesttests/`*階段4：部署到生產(DeploytoProduction)*