讓我們一下玩轉 Docker 部署

作者：寫代碼的海怪 2021-08-09 09:39:59

云計算

一句話總結，Dockerfile 是用于構建 Docker 鏡像的，跟我們平常接觸的 CICD 或者流水線有點類似。而 docker-compose 的作用則是 “一鍵拉起” N 個容器。

[[416152]]

本文轉載自微信公眾號「寫代碼的海怪」，作者寫代碼的海怪。轉載本文請聯系寫代碼的海怪公眾號。

前言

相信很多人都很頭疼 Docker 的部署，我自己也是。

最近發現一個很有意思的現象：一個人想學某樣技術的時候，當學會了之后，但是這時出現了一個問題需要學習另一門技術時，無論這個人前面學得多么刻苦，用功，到這一步有 99% 的概率都會放棄。我愿稱這種現象為 “學習窗口”。

寫一個網站、學會 Vue.js 是很多人的“學習窗口”，只要離開了這個“學習窗口”，他們就不想學了：我都學這么多了，草，怎么最后還要學部署啊。

所以，這篇文章就跟大家分享一下關于 Docker 部署的那些事。

需求

按照國際慣例，先從一個非常簡單的需求入手，這個需求只完成幾件事：

顯示待辦事項列表 + 添加一個待辦事項

記錄網站的訪問量

上面就是一個經典到不能再經典的 Todo List 應用。

分析一下需求：待辦事項列表需要用到數據庫完成，記錄網站訪問量則要用到高速讀取的緩存來完成。

技術選型

目前我前端技術棧是 React.js，所以前端用 React.js。

由于 Express 有自己的腳手架，所以，后端采用 Express。

數據庫方面，因為我自己用的是 M1 的 Mac，所以 mysql 鏡像無法拉取，暫時用 mariadb 來代替。

緩存大家都很熟悉了，直接用 redis 搞定。

前端實現

關于前端的實現非常簡單，發請求使用 axios。

interface Todo { 
  id: number; 
  title: string; 
  status: 'todo' | 'done'; 
} 
 
const http = axios.create({ 
  baseURL: 'http://localhost:4200', 
}) 
 
const App = () => { 
  const [newTodoTitle, setNewTodoTitle] = useState<string>(''); 
  const [count, setCount] = useState(0); 
  const [todoList, setTodoList] = useState<Todo[]>([]); 
 
  // 添加 todo 
  const addTodo = async () => { 
    await http.post('/todo', { 
      title: newTodoTitle, 
      status: 'todo', 
    }) 
    await fetchTodoList(); 
  } 
 
  // 獲取訪問量，并添加一個訪問量 
  const fetchCount = async () => { 
    await http.post('/count'); 
    const { data } = await http.get('/count'); 
    setCount(data.myCount); 
  } 
 
  // 獲取 todo 列表 
  const fetchTodoList = async () => { 
    const { data } = await http.get('/todo'); 
    setTodoList(data.todoList); 
  } 
 
  useEffect(() => { 
    fetchCount().then(); 
    fetchTodoList().then(); 
  }, []); 
 
  return ( 
    <div className="App"> 
      <header>網站訪問量：{count}</header> 
 
      <ul> 
        {todoList.map(todo => ( 
          <li key={todo.id}>{todo.title} - {todo.status}</li> 
        ))} 
      </ul> 
 
      <div> 
        <input value={newTodoTitle} onChange={e => setNewTodoTitle(e.target.value)} type="text"/> 
        <button onClick={addTodo}>提交</button> 
      </div> 
    </div> 
  ); 
}

后端實現

后端稍微麻煩了一點，要解決的問題有：

跨域
數據庫連接
Redis 連接

先在 main.ts 里配置好路由：

var cors = require('cors') 
 
var indexRouter = require('./routes/index'); 
var usersRouter = require('./routes/count'); 
var todosRouter = require('./routes/todo'); 
 
var app = express(); 
 
// 解決跨域 
app.use(cors()); 
 
// 業務路由 
app.use('/', indexRouter); 
app.use('/count', usersRouter); 
app.use('/todo', todosRouter); 
 
... 
 
module.exports = app;

訪問量路由需要用到 redis 來實現高速讀寫：

const express = require('express'); 
const Redis = require("ioredis"); 
 
const router = express.Router(); 
 
// 連接 redis 
const redis = new Redis({ 
  port: 6379, 
  host: "127.0.0.1", 
}); 
 
router.get('/', async (req, res, next) => { 
  const count = Number(await redis.get('myCount')) || 0; 
 
  res.json({ myCount: count }) 
}); 
 
router.post('/', async (req, res) => { 
  const count = Number(await redis.get('myCount')); 
  await redis.set('myCount', count + 1); 
  res.json({ myCount: count + 1 }) 
}) 
 
module.exports = router;

todo 路由里使用 sequelize 這個庫來實現數據庫連接和初始化：

const { Sequelize, DataTypes} = require('sequelize'); 
const express = require("express"); 
 
const router = express.Router(); 
 
// 連接數據庫 
const sequelize = new Sequelize({ 
  host: 'localhost', 
  database: 'docker_todo', 
  username: 'root', 
  password: '123456', 
  dialect: 'mariadb', 
}); 
 
// 定義 todo model 
const Todo = sequelize.define('Todo', { 
  id: { 
    type: Sequelize.INTEGER, 
    autoIncrement: true, 
    primaryKey: true 
  }, 
  title: { type: DataTypes.STRING }, 
  status: { type: DataTypes.STRING } 
}, {}); 
 
// 同步數據庫結構 
sequelize.sync({ force: true }).then(() => { 
  console.log('已同步'); 
}); 
 
router.get('/', async (req, res) => { 
  // 獲取 todo list 
  const todoList = await Todo.findAll(); 
  res.json({ todoList }); 
}) 
 
router.post('/', async (req, res, next) => { 
  const { title, status } = req.body; 
 
  // 創建一個 todo 
  const newTodo = await Todo.create({ 
    title, 
    status: status || 'todo', 
  }); 
 
  res.json({ todo: newTodo }) 
}); 
 
module.exports = router;

本地運行

本來使用以下命令就可以跑本地應用了：

# 前端 
cd client && npm run start 
 
# 后端 
cd server && npm run start

然而，我們本地并沒有 mariadb 和 redis，這就有點難受了。

啟動容器

如果是在以前，我一般會在 Mac 上用下面的命令安裝一個 mariadb 和 redis：

brew install mariadb 
 
brew install redis

然后在自己電腦里一通配置(username, password...)，最后才能在本地跑項目，非常麻煩。而且一旦配置錯了，草，又要重裝。。。

而 Docker 其中一個作用就是將上面 mariadb 和 redis 都打成不同 image(鏡像)，使用 DockerHub 統一管理，使用 Docker 就可以快速配置一個服務。

以前只能一個電腦裝一個 MySQL，現在我能同時跑 8 個 MySQL 容器(不同端口)，想刪誰刪誰，想裝誰裝誰。遇事不決，先把容器重啟，重啟不行，再用鏡像構建一個容器，構建不行，再拉一個 latest 的鏡像，再構建一次，非常的帶勁。

廢話不多說，先來把 redis 啟動：

docker run --name docker-todo-redis -p 6379:6379 -d redis

然后再把 mariadb 啟動：

docker run -p 127.0.0.1:3306:3306  --name docker-todo-mariadb -e MARIADB_ROOT_PASSWORD=123456 MARIADB_DATABASE=docker_todo -d mariadb

解釋一下參數 -p 是端口映射:本機:容器，-e 指定環境變量，-d 表示后臺運行。

再次運行：

# 前端 
cd client && npm run start 
 
# 后端 
cd server && npm run start

可以在 http://localhost:3000 看到頁面：

貌似一切都很 OK 的樣子~

docker-compose

試想一下，如果現在給你一個機器，請問你要怎么部署?你要先跑上面兩條 docker 命令，再跑下面兩條 npm 的命令，麻煩。

能不能一鍵拉起 mariadb, redis 2 個容器呢?這就是 docker-compose.yml 的由來。創建一個 dev-docker-compose.yml 文件：

version: '3' 
services: 
  mariadb: 
    image: mariadb 
    container_name: 'docker-todo-mariadb' 
    environment: 
      MARIADB_ROOT_PASSWORD: '123456' 
      MARIADB_DATABASE: 'docker_todo' 
    ports: 
      - '3306:3306' 
    restart: always 
  redis: 
    image: redis 
    container_name: 'docker-todo-redis' 
    ports: 
      - '6379:6379' 
    restart: always

這個 yml 文件描述的內容其實就等同于上面兩條 docker 命令。好處有兩個：

不用寫一串長長長長長長長長長長長長長長得讓人受不了的命令
把部署命令記到小本本 docker-compose.yml 文件里。問：怎么部署?答：自己看 docker-compose.yml
一鍵拉起相關服務

以后，一鍵跑本地服務的時候就可以一鍵啟動 mariadb 和 redis 了：

docker-compose -f dev-docker-compose.yml up -d

Dockerfile

不過，在生產環境時每次都要跑 npm 這兩條命令還是很煩，能不能把這兩行也整全到 docker-compose 里呢?

注意：生產環境應該要用 npm run build 構建應用，然后再跑構建出來的 JS 才是正常開發流程，這里為了簡化流程，就以 npm run start 來做例子說明。

既然 docker-compose 是通過 image 創建容器的，那么我們的 React App 和 Express App 也打成兩個 image，然后用 docker-compose 分別創建容器不就 OK 了么?

構建容器說白了就是我們常說的 “CICD 或者構建流水線”，只不過這個 “流水線” 關鍵的只有一條 npm run start。描述 “流水線” 的叫 Dockerfile (注意這里不是駝峰寫法)。

注意：正常的鏡像構建和啟動應該是整個項目 CICD 其中的一環，這里只是打個比方。項目的 CICD 除了跑命令，構建應用，還會有代碼檢查、脫敏檢查、發布消息推送等步驟，是更為繁雜的一套流程。

先把 React 的 Dockerfile 整了：

# 使用 node 鏡像 
FROM node 
 
# 準備工作目錄 
RUN mkdir -p /app/client 
WORKDIR /app/client 
 
# 復制 package.json 
COPY package*.json /app/client/ 
 
# 安裝目錄 
RUN npm install 
 
# 復制文件 
COPY . /app/client/ 
 
# 開啟 Dev 
CMD ["npm", "run", "start"]

非常的簡單，需要注意的是容器也可以看成一個電腦里的電腦，所以把自己電腦的文件復制到 “容器電腦” 里是非常必要的一步。

Express App 的 Dockerfile 和上面的幾乎一毛一樣：

# 使用 node 鏡像 
FROM node 
 
# 初始化工作目錄 
RUN mkdir -p /app/server 
WORKDIR /app/server 
 
# 復制 package.json 
COPY package*.json /app/server/ 
 
# 安裝依賴 
RUN npm install 
 
# 復制文件 
COPY . /app/server/ 
 
# 開啟 Dev 
CMD ["npm", "run", "start"]

那么現在再來改造一個 prod-docker-compose.yml 文件：

version: '3' 
services: 
  client: 
    build: 
      context: ./client 
      dockerfile: Dockerfile 
    container_name: 'docker-todo-client' 
    # 暴露端口 
    expose: 
      - 3000 
    # 暴露端口 
    ports: 
      - '3000:3000' 
    depends_on: 
      - server 
    restart: always 
  server: 
    # 構建目錄 
    build: 
      context: ./server 
      dockerfile: Dockerfile 
    # 容器名 
    container_name: 'docker-todo-server' 
    # 暴露端口 
    expose: 
      - 4200 
    # 端口映射 
    ports: 
      - '4200:4200' 
    restart: always 
    depends_on: 
      - mariadb 
      - redis 
  mariadb: 
    image: mariadb 
    container_name: 'docker-todo-mariadb' 
    environment: 
      MARIADB_ROOT_PASSWORD: '123456' 
      MARIADB_DATABASE: 'docker_todo' 
    ports: 
      - '3306:3306' 
    restart: always 
  redis: 
    image: redis 
    container_name: 'docker-todo-redis' 
    ports: 
      - '6379:6379' 
    restart: always

上面的配置應該都不難理解，不過，還是有一些細節需要注意：

端口都要暴露出來，也要做映射，不然本地也訪問不了 3000 和 4200 端口
depends_on 的作用是等 maraidb 和 redis 兩個容器起來了再啟動當前容器

然后運行下面命令，一鍵啟動：

docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build

后面 --build 是指每次跑時都構建一次鏡像。

然而，Boom：

ConnectionRefusedError: connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:3306 
...

怎么連不上了?

解決連不上的問題

連不上的原因是我們這里用了 localhost 和 127.0.0.1。

雖然每個容器都在我們主機 127.0.0.1 網絡里，但是容器之間是需要通過對方的 IP 地址來交流和訪問的，按照官網的介紹通過 Container Name 就可得知對方容器的 IP。

因此，Express App 里的 host 不能寫 127.0.0.1，而要填 docker-todo-redis 和 docker-todo-mariadb。下面用環境變量 NODE_ENV 來區分是否以 Docker 啟動 App。

修改 mariadb 的連接：

// 連接數據庫 
const sequelize = new Sequelize({ 
  host: process.env.NODE_ENV === 'docker' ? 'docker-todo-mariadb' : "127.0.0.1" , 
  database: 'docker_todo', 
  username: 'root', 
  password: '123456', 
  dialect: 'mariadb', 
});

再修改 redis 的連接：

const redis = new Redis({ 
  port: 6379, 
  host: process.env.NODE_ENV === 'docker' ? 'docker-todo-redis' : "127.0.0.1" , 
});

然后在 /server/Dockerfile 里添加 NODE_ENV=docker：

# 使用 node 鏡像 
FROM node 
 
# 初始化工作目錄 
RUN mkdir -p /app/server 
WORKDIR /app/server 
 
# 復制 package.json 
COPY package*.json /app/server/ 
 
ENV NODE_ENV=docker 
 
# 安裝依賴 
RUN npm install 
 
# 復制文件 
COPY . /app/server/ 
 
# 開啟 Dev 
CMD ["npm", "run", "start"]

現在繼續運行我們的 “一鍵啟動” 命令，就能啟動我們的生產環境了：

docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build

總結