Docker Compose 容器编排基础使用

Compose 是用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Compose，可以使用 YML 文件来配置应用程序需要的所有服务。然后，使用一个命令，就可以从 YML 文件配置中创建并启动所有服务。

简而言之就是，一个容器的运行可能需要依赖其他容器，例如一个springboot项目可能要用到 redis mysql 等其他容器。使用Docker Compose对多个容器进行编排，定义多个容器之间的依赖关系，顺利运行多个容器。

而 Docker Compose 的用途仅限于对多个容器的编排，无法完成资源分配等其他功能。

Docker Compose 使用的基本步骤

使用 Dockerfile 定义应用程序的环境
使用 docker-compose.yml 定义构成应用程序的服务，这样它们可以在隔离环境中一起运行
最后，执行 docker-compose up 命令来启动并运行整个应用程序

docker-compose.yml 的配置案例如下：

# yaml 配置实例
version: '3'
services:web:build: .ports:- "5000:5000"volumes:- .:/code- logvolume01:/var/loglinks:- redisredis:image: redis
volumes:logvolume01: {}

01 Dockerfile 基础使用

什么是 Dockerfile？Dockerfile 是一个用来构建镜像的文本文件，文本内容包含了一条条构建镜像所需的指令和说明。

1.1 使用Dockerfile构建镜像

构建镜像之前为其单独创建一个目录

编辑 Dockerfile 文件

例如构建一个 nginx 镜像的 dockerfile 文件内容如下

FROM centos  # 基础镜像
MAINTAINER qh # 镜像维护者
RUN yum install wget -y # 指向命令下载 wget
RUN yum install nginx -y # 指向命令下载 nginx
COPY index.html /usr/share/nginx/html/ # 从上下文目录中复制文件到容器指定路径
EXPOSE 80 # 声明端口
ENTRYPOINT ["/usr/sbin/nginx","-g","daemon off;"] # 指定命令行参数

使用 build 命令构建镜像

docker build -t="qh/nginx:v1" .

-t= 用于指定镜像名称和版本 . 指定是当前目录下的dockerfile（也可以指定其他目录）

查看镜像是否构建成功

docker images

启动构建的镜像

docker run -d -p 80 --name html2 qh/nginx:v1
docker ps
curl <host.ip>:<port>

1.2 Dockerfile 指令

FROM 和 MAINTAINER

FROM 和 MAINTAINER 是构建镜像的两个基础指令

FROM 指定基础镜像，必须为第一个命令，指定的基础镜像必须是可以从dockerhub中下载的
MAINTAINER 维护者信息

格式：FROM <image>FROM <image>:<tag>FROM <image>@<digest>
例如：FROM mysql:5.6MAINTAINER <name>

其中 tag或digest 是可选的，如果不使用这两个值时，会使用latest版本的基础镜像

RUN

用于执行后面跟着的命令行命令。有以下俩种格式：

# shell 格式：
RUN <命令行命令>  # <命令行命令> 等同于，在终端操作的 shell 命令。、
RUN yum install wget -y # exec 格式：
RUN ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
RUN ["./test.php", "dev", "offline"] # 等价于 RUN ./test.php dev offline

CMD

类似于 RUN 指令，用于运行程序，但二者运行的时间点不同，RUN是在构建镜像时执行，而CMD是构建容器后调用，也就是在容器启动时才进行调用

CMD指令的主要作用是为启动的容器指定默认要运行的程序，程序运行结束，容器也就结束。CMD 指令指定的程序可被 docker run 命令行参数中指定要运行的程序所覆盖。

格式：CMD command param1 param2 (执行shell内部命令)CMD ["可执行文件", "参数1", "参数2"] (执行可执行文件，优先)CMD ["参数1", "参数2"] (设置了ENTRYPOINT，则直接调用ENTRYPOINT添加参数)
示例：CMD echo "This is a test." | wc -CMD ["/usr/bin/wc","--help"]

ENTRYPOINT

类似于 CMD 指令，但其不会被 docker run 的命令行参数指定的指令所覆盖，而且这些命令行参数会被当作参数送给 ENTRYPOINT 指令指定的程序

ENTRYPOINT指令可以搭配 CMD 命令使用：一般是变参才会使用 CMD ，这里的 CMD 等于是在给 ENTRYPOINT 传参

ENTRYPOINT ["可执行文件", "参数1", "参数2"]
FROM nginx
ENTRYPOINT ["nginx", "-c"] # 定参
CMD ["/etc/nginx/nginx.conf"] # 变参

COPY

复制指令，从上下文目录中复制文件或者目录到容器里指定路径。

COPY  <源路径1>...  <目标路径>
COPY index.html /usr/share/nginx/html/

其中源路径可以是源文件或者源目录，也可以是通配符表达式；目标路径是容器内的指定路径，该路径不用事先建好，路径不存在的话，会自动创建。

ADD

ADD 指令和 COPY 的使用格类似，但是 ADD 指令可以在本地文件添加到容器时，将tar类型文件自动解压到目标路径(网络压缩资源不会被解压)。另外，ADD 指令可以访问网络资源，类似wget

ADD  <源路径1>...  <目标路径>
ADD abc.tar /usr/share/

EXPOSE

指定于外界交互的端口。但是，EXPOSE并不会让容器的端口访问到主机，要使其可访问，需要在docker run运行容器时通过-p来发布这些端口，或通过-P参数来发布EXPOSE导出的所有端口

格式：EXPOSE <port> [<port>...]
示例：EXPOSE 80 443EXPOSE 8080

02 YML 配置文件

YAML 可以理解成一种配置管理语言，YAML 的语法和其他高级语言类似，并且可以简单表达清单、散列表，标量等数据形态。它使用空白符号缩进和大量依赖外观的特色，特别适合用来表达或编辑数据结构、各种配置文件、倾印调试内容、文件大纲。

YAML 的配置文件后缀为 .yml

2.1 YAML 基本语法

大小写敏感：区分字母大小写
使用缩进表示层级关系：缩进不允许使用tab，只允许空格；缩进的空格数不重要，只要相同层级的元素左对齐即可
使用井号表示注释：#

2.2 YAML 数据类型

YAML 支持对象、数组和纯量三种数据类型

对象

对象是键值对的集合，又称为映射（mapping）/ 哈希（hashes） / 字典（dictionary）

对象键值对使用冒号结构表示 key: value，冒号后面要加一个空格。

也可以使用 key:{key1: value1, key2: value2, ...}。

还可以使用缩进表示层级关系；

key: child-key: valuechild-key2: value2

数组

数组是一组按次序排列的值，又称为序列（sequence） / 列表（list）

以 - 开头的行表示构成一个数组，两个对象数组如下所示：

-A: 1B: 2C: 3
-a: 1b: 2c: 3

纯量

纯量是最基本的，不可再分的值，包括：字符串、布尔值、整数、浮点数、空值NULL、时间、日期

使用一个例子来快速了解纯量的基本使用：

boolean: - TRUE  #true,True都可以- FALSE  #false，False都可以
float:- 3.14- 6.8523015e+5  #可以使用科学计数法
int:- 123- 0b1010_0111_0100_1010_1110    #二进制表示
null:nodeName: 'node'parent: ~  #使用~表示null
string:- 哈哈- 'Hello world'  #可以使用双引号或者单引号包裹特殊字符- newlinenewline2    #字符串可以拆成多行，每一行会被转化成一个空格
date:- 2018-02-17    #日期必须使用ISO 8601格式，即yyyy-MM-dd
datetime: -  2018-02-17T15:02:31+08:00    #时间使用ISO 8601格式，时间和日期之间使用T连接，最后使用+代表时区

2.3 YAML 引用

YAML中引用的概念和C++中的引用类似，就是某个对象的一个别名

& 用来建立锚点，<< 表示合并到当前数据，* 用来引用锚点。例如：

defaults: &defaultsadapter:  postgreshost:     localhostdevelopment:database: myapp_development<<: *defaults

等价于：

defaults:adapter:  postgreshost:     localhostdevelopment:database: myapp_developmentadapter:  postgreshost:     localhost

03 Docker Compose 简介与安装

3.1 Docker Compose 简介

Docker Compose 作用是定义和运行多个 Docker 容器，同时可以对多个容器进行编排

Compose 的两个核心概念：

服务 service ：一个应用的容器。服务往往可以存在多个
项目 project ：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义

3.2 Docker Compose 安装

使用二进制包安装 Docker Compose

# 下载二进制包
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.27.4/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
# 将可执行权限应用于二进制文件
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
# 测试是否安装成功
docker-compose --version

Docker Compose 使用Python编写的，所以除了使用二进制包安装，也可以通过 pip 命令安装

# 安装下载 pip
apt install python3-pip -y
pip3 install pip -U
# 更新库
apt-get update
# 升级 pip
pip install --upgrade pip
# 安装docker-compose
pip install docker-compose
# 检查是否安装成功
docker-compose -version

04 Docker Compose 使用

4.1 准备测试环境

创建一个测试目录：

mkdir composetest
cd composetest

在测试目录中创建一个名为 app.py 的文件，并复制粘贴以下内容：

import timeimport redis
from flask import Flaskapp = Flask(__name__)
cache = redis.Redis(host='redis', port=6379)def get_hit_count():retries = 5while True:try:return cache.incr('hits')except redis.exceptions.ConnectionError as exc:if retries == 0:raise excretries -= 1time.sleep(0.5)@app.route('/')
def hello():count = get_hit_count()return 'Hello World! I have been seen {} times.\n'.format(count)

在此示例中，redis 是应用程序网络上的 redis 容器的主机名，该主机使用的端口为 6379。

在 composetest 目录中创建另一个名为 requirements.txt 的文件，内容如下：

flask
redis

4.2 创建 Dockerfile 文件

在 composetest 目录中，创建一个名为 Dockerfile 的文件，内容如下：

FROM python:3.7-alpine # 从 Python 3.7 映像开始构建镜像
WORKDIR /code # 将工作目录设置为 /code# 设置 flask 命令使用的环境变量
ENV FLASK_APP app.py
ENV FLASK_RUN_HOST 0.0.0.0RUN apk add --no-cache gcc musl-dev linux-headers  # 安装 gcc，以便诸如 MarkupSafe 和 SQLAlchemy 之类的 Python 包可以编译加速# 复制 requirements.txt 并安装 Python 依赖项
COPY requirements.txt requirements.txt
RUN pip install -r requirements.txtCOPY . .  # 将 . 项目中的当前目录复制到 . 镜像中的工作目录
CMD ["flask", "run"] # 容器提供默认的执行命令为：flask run

4.3 创建 docker-compose.yml

在测试目录中创建一个名为 docker-compose.yml 的文件，然后粘贴以下内容：

# yaml 配置
version: '3'
services:web:build: .ports:- "5000:5000"redis:image: "redis:alpine"

该 Compose 文件定义了两个服务：web 和 redis。

web：该 web 服务使用从 Dockerfile 当前目录中构建的镜像。然后，它将容器和主机绑定到暴露的端口 5000。此示例服务使用 Flask Web 服务器的默认端口 5000 。
redis：该 redis 服务使用 Docker Hub 的公共 Redis 映像。

4.4 使用 compose 命令构建并运行应用程序

在测试目录中，执行以下命令来启动应用程序：

docker-compose up

在后台执行该服务可以加上 -d 参数

docker-compose up -d

参考资料

Docker Dockerfile