Docker最全教程——從理論到實戰(四)

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在筆者參加騰訊容器服務技術交流會時,我們瞭解到了藏區牧民的目前的生活艱辛狀況,因此除了在同事朋友之間推薦其土特產之外,我們也在此進行初步分享,希望略盡綿薄之力,能夠幫助到他們:

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創建自定義 Docker 鏡像

 

創建了Dockerfile之後,需為應用進程中的每項服務創建一個相關鏡像。如果應用進程由單個服務或 Web 應用進程組成,則只需創建一個鏡像。

我們可以使用docker build命令來創建鏡像,例如:

docker build ./ -t {鏡像名稱}

鏡像打包好後,我們使用docker image ls命令即可查看當前鏡像:

注意:Docker鏡像使用分層存儲的架構,也就是説鏡像實際是由多層文檔系統聯合組成。鏡像構建時,會一層層構建,前一層是後一層的基礎。每一層構建完就不會再發生改變,後一層上的任何改變只發生在自己這一層。因為分層存儲的特徵,使得鏡像的複用、定製變的更為容易。甚至可以用之前構建好的鏡像作為基礎層,然後進一步添加新的層,以定製自己所需的內容,構建新的鏡像。所以,當我們使用Docker images命令,會列出這麼多的鏡像,我們可以定期清理那些無用的鏡像。

如果使用 Visual Studio 創建帶 Docker 支持的項目時,不會顯式創建鏡像。我們按下 F5 並運行時,VS就會自動創建鏡像,不會出現明顯的過程(在輸出皮膚可以瞭解整個過程,如下圖所示),但我們需要了解其原理,否則出現問題將無從下手。

 

在 docker-compose.yml中定義服務

 

關於Compose

Compose是一個用於定義和運行多Docker應用進程的工具。使用Compose,我們可以使用YAML文檔來配置應用進程的服務。然後,使用單個命令,我們就可以從配置中創建並啟動所有服務。

Compose適用於所有環境:生產環境、模擬(演示)環境、開發環境和測試環境以及CI工作流程。

主要功能和特性:

  • 單個主機上的多個隔離環境

    Compose使用項目名稱來隔離環境,因此可以根據不同的環境要求來進行定義。

  • 創建容器時保留卷數據

    Compose會保留服務使用的所有卷和數據。當使用docker-compose up命令運行時,如果發現該服務之前運行過,它會將進行增量操作,可確保在卷中創建的數據都不會丟失。

  • 僅重新創建已更改的容器

    Compose存在緩存,可用於創建容器。當重新啟動未更改的服務時,Compose將重用現有容器。

  • 可以定義變量,而且可以根據不同環境不同用户之間進行組合使用

    Compose支持Compose文檔的變量定義,我們可以使用這些變量為不同環境或不同用户進行自定義組合。

另外,Compose能夠通過命令管理應用進程的整個生命週期,通過命令可以:

  • 啟動,停止和重建服務等

  • 查看正在運行的服務的狀態

  • 通過流輸出正在運行的服務的日誌

  • 對某個服務執行命令

注意:Docker for Windows安裝包括:安裝提供 Docker Engine,Docker CLI客户端,Docker Compose,Docker Machine和 Kitematic。也就是如果是使用Docker for Windows的用户,無需再獨立安裝Docker Compose。

我們可以通過運行以下命令來確認我們本地的環境:

docker-compose -v

 

常見場景

  • 開發或本地環境運行多個服務

    在開發過程時,在隔離環境中運行應用進程並與之交互的能力至關重要。Compose命令行工具可用於創建環境並與之交互。比如通過Compose文檔,配置所有應用進程的服務依賴(數據庫,消息隊列,高速緩存,Web服務的API,等等),然後使用單個命令(docker-compose up)為每個依賴項創建和啟動一個或多個容器,使整個進程能夠正常運行起來。

  • 自動化測試環境

    任何持續部署或持續集成過程的一個重要部分是自動化測試套件。自動化端到端測試需要一個運行測試的環境。Compose提供了一種方便的方法來創建和銷燬隔離的測試環境。我們只需要通過在Compose文檔,即可定義完整環境,並且可以在幾個命令中創建和銷燬這些環境,如下所示:

  • 單主機部署

 

使用Compose

使用Compose有以下三個步驟:

  1. 使用Dockerfile定義應用環境,以便在任意地方進行復制

  2. 在 docker-compose.yml 中定義組合應用,以便它們可以在隔離的環境中一起運行

  3. 最後,執行docker-compose up命令,Compose 將啟動並運行整個應用進程。

由此可見,第二步決定了Compose的執行,一個簡單的docker-compose.yml文檔如下所示:

其定義了web和redis兩個應用。接下來,我們一起來了解docker-compose.yml 文檔。

 

瞭解docker-compose.yml

藉助 docker-compose.yml 文檔,我們可以定義一組相關服務,通過部署命令將其部署為組合應用進程。簡單的説,我們可以通過docker-compose.yml來定義多個服務,以便一次執行。

這裏筆者以Magicodes.Admin為例,基礎框架提供了後台接口服務以及後台前端應用兩個,那麼我們可以定義docker-compose.yml 文檔以便部署為組合應用進程,也就是説,一個命令託管和運行多個服務:

以上是一個簡化的配置,定義了兩個服務以及環境變量和端口。值得説明的是,在docker中我們無法訪問localDb,這時我們建議訪問獨立的數據庫服務或者使用數據庫鏡像,例如:

sql.data:

image: mssql-server-linux:latest

environment:

[email protected]

- ACCEPT_EULA=Y

ports:

- "5433:1433"

注意:SQL Server也提供了Docker鏡像,並且支持Linux容器。在上面的配置中,通過環境變量設置了sa賬號的密碼。值得注意的是,我們並不推薦在生產環境中使用數據庫的容器鏡像來託管數據,這點我們後續再來詳聊。

 

瞭解YAML語言

很多教程並不會講述這點,但是筆者認為這點也非常重要,因為了解YAML的語法和規範,可以在開發調測的過程中避免很多錯誤,也便於我們更好的配置基於YAML語法的文檔——比如docker-compose.yml文檔。

 

什麼是YAML?

YAML 是一種簡潔的非標記語言。YAML以數據為中心,使用空白,縮進,分行組織數據,從而使得表示更加簡潔易讀。

這裏提供一個YAML語法驗證網站:http://nodeca.github.io/js-yaml/

基本規則

  1. 大小寫敏感

  2. 使用縮進表示層級關係

  3. 禁止使用tab縮進,只能使用空格鍵

  4. 縮進長度沒有限制,只要元素對齊就表示這些元素屬於一個層級

  5. 使用#表示註釋

  6. 字符串可以不用引號標註

YAML中允許表示三種格式,分別是常量值,對象和數組,如下所示:

對於YAML的講解,我們就説到這裏,我們繼續本篇內容。

 

docker-compose.yml文檔配置項

docker-compose.yml 文檔不僅指定正在使用的容器,還指定如何單獨配置各容器。常用的配置項如下所示:

  • build:定義鏡像生成,可以指定Dockerfile文檔所在的目錄路徑,支持絕對路徑和相對路徑;

  • image:從指定的鏡像中啟動容器,可以是存儲倉庫、標籤以及鏡像 ID,如果鏡像不存在,Compose 會自動拉去鏡像;

  • environment:定義環境變量和配置;

  • ports:定義端口映射,比如上面配置中將容器上的公開端口 80 轉接到主機上的外部端口 9901和9902;

  • depends_on,定義依賴關係。此定義會讓當前服務處於等待狀態,直到這些依賴服務啟動。比如某個服務依賴數據庫服務,那麼通過此配置解決了服務的啟動順序的問題;

  • volumes,掛載一個目錄或者一個已存在的數據卷容器,可以直接使用 HOST:CONTAINER 這樣的格式,或者使用 HOST:CONTAINER:ro 這樣的格式,後者對於容器來説,數據卷是隻讀的,這樣可以有效保護宿主機的文檔系統;

  • context,指定Dockerfile 的文檔路徑,也可以是到鏈接到 git 倉庫的 url;

  • args,指定構建參數,這些參數只能在構建過程中訪問;

  • target,定義構建指定的階段Dockerfile,比如針對不同階段使用不同的dockerfile,開發階段使用支持編譯調試的dockerfile,而生產環境,則使用輕量級的dockerfile;command,覆蓋默認命令;

  • container_name,指定自定義容器名稱,而不是生成的默認名稱。

由於篇幅有限,我們就不提供過多介紹和示例了。不過我們建議大家訪問此地址,來做一個全面的瞭解:

https://docs.docker.com/compose/compose-file/#reference-and-guidelines

最後,分享幾個小技巧:

  • 可以通過配置項depends_on來定義依賴關係,這點對於控制服務的執行順序尤為重要,比如先啟動數據庫然後再啟動web服務。

  • 如何使用JSON文檔進行配置?可以指定文檔名稱,如下所示:

    docker-compose -f docker-compose.json up

  • 如何分階段構建?推薦使用target配置項。

 

Visual Studio和docker-compose

我們定義完docker-compose.yml之後,如果是使用Visual Studio進行開發,通過其Docker tool會讓開發調測變得非常簡單和易用。對於未啟用docker支持的項目,我們可以通過右鍵菜單進行啟用:

啟用之後,會自動添加相關支持(包括生成dockerfile、docker-compose.yml以及.dockerignore等),然後通過其docker工具可以直接啟動運行並且支持調試,如下圖所示:

點擊工具欄的【Docker】按鈕或者按下【F5】均可直接運行並調試,啟動後如下圖所示:

運行完成後,VS還會自動打開相關服務的默認頁。

如果不依賴Visual Studio進行運行,我們在下節進行講述。

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