Chapter 6 Docker Compose
相信大家学完之前的内容已经对docker的操作很熟悉了,但是有没有一种感觉,如果我一个项目要起好多个容器,每个容器之间又相互之间有一些关联,有些情况下又要修改一些容器,这种情况写起来会特别的麻烦,那么有没有一种方式能让我把项目快速的启动起来呢?

答案肯定是有的,接下来就让我们学习一下docker compose。

关于docker compose的安装请移步docker compose安装与卸载或根据docker官网进行安装。

对于docker compose的学习推荐大家多看看一些项目的docker-compose.yml文件是怎么写的,慢慢模仿着去写很多就越来越熟练清晰了。在Compose文件夹下也在网上收集了一些docker-compose.yml文件,还有awesome-compose这个项目也非常推荐。

目录
什么是docker compose
如何使用docker compose
web应用
docker compose基本使用
启动服务
查看服务状态
停止或删除服务
进入服务
查看服务输出日志
Compose模板文件
build
depends_on
environment
expose
ports
secrets
image
labels
network_mode
networks
volumes
Compose命令
命令对象与格式
命令选项
扩缩容
什么是docker compose
通过之前的介绍,我们知道使用一个 Dockerfile 模板文件,可以让用户很方便的定义一个单独的应用容器。然而,在日常工作中,经常会碰到需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如要实现一个 Web 项目,除了 Web 服务容器本身,往往还需要再加上后端的数据库服务容器,甚至还包括负载均衡容器等。

Compose恰好满足了这样的需求。它允许用户通过一个单独的 docker-compose.yml 模板文件(YAML 格式)来定义一组相关联的应用容器为一个项目(project)。不理解没关系,我们先看下面这样一个文件:

通过这个例子我们可以发现,这个文件里面我们好像看见了image、ports、networks这些,那么这些标签与之前docker run时候的一些指令是不是有一些关系呢?接下来就让我们继续学习。

如何使用docker compose
在Compose 中有两个重要的概念:

服务 (service):一个应用的容器,实际上可以包括若干运行相同镜像的容器实例。
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。
Compose的默认管理对象是项目,也就是通过docker-compose.yml定义的一组服务集合,通过一些命令来对项目中的一组容器进行便捷地生命周期管理。

下面我们来看一个真实的场景,在该场景下我们是通过Python来写一个能够记录页面访问次数的 web 网站。完整代码:counter

web 应用
新建文件夹,在该目录中编写 app.py 文件

from flask import Flask
from redis import Redis
import os
import socket

app = Flask(name)
redis = Redis(host=os.environ.get(‘REDIS_HOST’, ‘127.0.0.1’), port=6379)

@app.route(’/’)
def hello():
redis.incr(‘hits’)
return ‘Hello Container World! I have been seen %s times and my hostname is %s.\n’ % (redis.get(‘hits’),socket.gethostname())

if name == “main”:
app.run(host=“0.0.0.0”, port=5000, debug=True)
Dockerfile
编写 Dockerfile 文件,内容为

FROM python:2.7
COPY . /app
WORKDIR /app
RUN pip install flask redis
EXPOSE 5000
CMD [ “python”, “app.py” ]
docker-compose.yml
编写 docker-compose.yml 文件,这个是 Compose 使用的主模板文件。

version: “3”

services:

redis:
image: redis

web:
build:
context: .
dockerfile: Dockerfile
ports:
- “5000:5000”
environment:
REDIS_HOST: redis
运行 compose 项目
$ docker-compose up -d
此时访问本地 5000 端口http://localhost:5000,每次刷新页面,计数就会加 1。

docker compose基本使用
启动服务
在创建好docker-compose.yml文件后,可以通过下面这个命令将文件中定义的容器都启动起来,在docker compose中我们更习惯于将每一个容器叫做service。

docker-compose up
命令后会自动接一个默认值-f docker-compose.yml,也就是默认是使用docker-compose.yml文件的。我们也可以给文件起名为docke-test.yml,这样在使用时指定文件名,但是为了符合规范,还是统一为docker-compose.yml。

docker-compose up -f docer-test.yml
但是直接通过这种方式的话会直接将启动时的输出打印到终端,所以我们常会加上-d参数。

docker-compose up -d
查看服务状态
接下来可以查看一下我们创建的service状态

docker-compose ps
要是想要查看所有service的状态可以使用-a参数:

docker-compose ps -a
停止或删除服务
如何停止已经运行的services呢,可以使用以下两个命令

docker-compose stop
docker-compose down
其中stop是直接停止services,而down则会停止并删除创建的service,volume和network。

进入服务
有些情况下我们还需要进入容器来执行一些命令,可以通过如下方式进入容器

docker-compose exec mysql bash
exec后面接的就是我们要进入具体的service的名字,名字后面就是我们要执行的命令。

查看服务输出日志
有些情况下一些服务可能无法正常启动,这时可以使用命令查看日志并定位发生错误的原因

docker-compose logs
以上的一些操作就能满足你在大多数情况下的场景了,但是对于一些我们个人的应用还需要详细的编写dock er-compose.yml文件才行,下面我们就更详细的学习一下。

Compose模板文件
模板文件是使用 Compose 的核心,涉及到的指令关键字也比较多。但大家不用担心,这里面大部分指令跟 docker run 相关参数的含义都是类似的。

注:这里仅介绍一些较为常用的指令,更多指令请见:Compose模板文件

默认的模板文件名称为 docker-compose.yml,格式为 YAML 格式。

version: “3”

services:
webapp:
image: examples/web
ports:
- “80:80”
volumes:
- “/data”
注意每个服务都必须通过 image 指令指定镜像或 build 指令(需要 Dockerfile)等来自动构建生成镜像。

如果使用 build 指令,在 Dockerfile 中设置的选项(例如:CMD, EXPOSE, VOLUME, ENV 等) 将会自动被获取,无需在 docker-compose.yml 中重复设置。

下面分别介绍各个指令的用法。

build
指定 Dockerfile 所在文件夹的路径(可以是绝对路径,或者相对 docker-compose.yml 文件的路径)。 Compose 将会利用它自动构建这个镜像,然后使用这个镜像。

version: ‘3’
services:

webapp:
build: ./dir
你也可以使用 context 指令指定 Dockerfile 所在文件夹的路径。使用 dockerfile 指令指定 Dockerfile 文件名。使用 arg 指令指定构建镜像时的变量。

version: ‘3’
services:

webapp:
build:
context: ./dir
dockerfile: Dockerfile-alternate
args:
buildno: 1
使用 cache_from 指定构建镜像的缓存。

build:
context: .
cache_from:
- alpine:latest
- corp/web_app:3.14
depends_on
解决容器的依赖、启动先后的问题。以下例子中会先启动 redis db 再启动 web

version: ‘3’

services:
web:
build: .
depends_on:
- db
- redis

redis:
image: redis

db:
image: postgres
注意:web 服务不会等待 redis db 「完全启动」之后才启动。这里需要注意,如果redis启动失败,那么web依然会正常启动。

environment
设置环境变量。你可以使用数组或字典两种格式。只给定名称的变量会自动获取运行 Compose 主机上对应变量的值,可以用来防止泄露不必要的数据。

environment:
RACK_ENV: development
SESSION_SECRET:

environment:

  • RACK_ENV=development
  • SESSION_SECRET
    如果变量名称或者值中用到 true|false,yes|no 等表达 布尔 (opens new window)含义的词汇,最好放到引号里,避免 YAML 自动解析某些内容为对应的布尔语义。这些特定词汇,包括

y|Y|yes|Yes|YES|n|N|no|No|NO|true|True|TRUE|false|False|FALSE|on|On|ON|off|Off|OFF
expose
暴露端口,但不映射到宿主机,只被连接的服务访问。仅可以指定内部端口为参数

expose:

  • “3000”
  • “8000”
    ports
    暴露端口信息。使用宿主端口:容器端口 (HOST:CONTAINER) 格式,或者仅仅指定容器的端口(宿主将会随机选择端口)都可以。

ports:

  • “3000”
  • “8000:8000”
  • “49100:22”
  • “127.0.0.1:8001:8001”
    注意:当使用 HOST:CONTAINER 格式来映射端口时,如果你使用的容器端口小于 60 并且没放到引号里,可能会得到错误结果,因为 YAML 会自动解析 xx:yy 这种数字格式为 60 进制。为避免出现这种问题,建议数字串都采用引号包括起来的字符串格式。

secrets
存储敏感数据,例如 mysql 服务密码。

version: “3.1”
services:

mysql:
image: mysql
environment:
MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/db_root_password
secrets:
- db_root_password
- my_other_secret

secrets:
my_secret:
file: ./my_secret.txt
my_other_secret:
external: true
image
指定为镜像名称或镜像 ID。如果镜像在本地不存在,Compose 将会尝试拉取这个镜像。

image: ubuntu
image: orchardup/postgresql
image: a4bc65fd
labels
为容器添加 Docker 元数据(metadata)信息。例如可以为容器添加辅助说明信息。

labels:
com.startupteam.description: “webapp for a startup team”
com.startupteam.department: “devops department”
com.startupteam.release: “rc3 for v1.0”
network_mode
设置网络模式。使用和 docker run 的 --network 参数一样的值。

network_mode: “bridge”
network_mode: “host”
network_mode: “none”
network_mode: “service:[service name]”
network_mode: “container:[container name/id]”
networks
配置容器连接的网络。

version: “3”
services:

some-service:
networks:
- some-network
- other-network

networks:
some-network:
other-network:
volumes
数据卷所挂载路径设置。可以设置为宿主机路径(HOST:CONTAINER)或者数据卷名称(VOLUME:CONTAINER),并且可以设置访问模式 (HOST:CONTAINER:ro)。该指令中路径支持相对路径。

volumes:

  • /var/lib/mysql
  • cache/:/tmp/cache
  • ~/configs:/etc/configs/:ro
    如果路径为数据卷名称,必须在文件中配置数据卷。

version: “3”

services:
my_src:
image: mysql:8.0
volumes:
- mysql_data:/var/lib/mysql

volumes:
mysql_data:
Compose命令
之前我们已经介绍了一些命令,已经能够满足一些基本的日常使用了,下面我们再了解一些其他命令。

命令对象与格式
对于 Compose 来说,大部分命令的对象既可以是项目本身,也可以指定为项目中的服务或者容器。如果没有特别的说明,命令对象将是项目,这意味着项目中所有的服务都会受到命令影响。

执行 docker-compose [COMMAND] --help 或者 docker-compose help [COMMAND] 可以查看具体某个命令的使用格式。

docker-compose 命令的基本的使用格式是

docker-compose [-f=…] [options] [COMMAND] [ARGS…]
命令选项
-f, --file FILE 指定使用的 Compose 模板文件,默认为 docker-compose.yml,可以多次指定。
-p, --project-name NAME 指定项目名称,默认将使用所在目录名称作为项目名。
–verbose 输出更多调试信息。
-v, --version 打印版本并退出。
build
格式为 docker-compose build [options] [SERVICE…]。

构建(重新构建)项目中的服务容器。

服务容器一旦构建后,将会带上一个标记名,例如对于 web 项目中的一个 db 容器,可能是 web_db。

可以随时在项目目录下运行 docker-compose build 来重新构建服务。

选项包括:

–force-rm 删除构建过程中的临时容器。
–no-cache 构建镜像过程中不使用 cache(这将加长构建过程)。
–pull 始终尝试通过 pull 来获取更新版本的镜像。
config
验证 Compose 文件格式是否正确,若正确则显示配置,若格式错误显示错误原因。

down
此命令将会停止 up 命令所启动的容器,并移除网络

exec
进入指定的容器。

help
获得一个命令的帮助。

images
列出 Compose 文件中包含的镜像。

kill
格式为 docker-compose kill [options] [SERVICE…]。

通过发送 SIGKILL 信号来强制停止服务容器。

支持通过 -s 参数来指定发送的信号,例如通过如下指令发送 SIGINT 信号。

$ docker-compose kill -s SIGINT
logs
格式为 docker-compose logs [options] [SERVICE…]。

查看服务容器的输出。默认情况下,docker-compose 将对不同的服务输出使用不同的颜色来区分。可以通过 --no-color 来关闭颜色。

该命令在调试问题的时候十分有用。

pause
格式为 docker-compose pause [SERVICE…]。

暂停一个服务容器。

port
格式为 docker-compose port [options] SERVICE PRIVATE_PORT。

打印某个容器端口所映射的公共端口。

选项:

–protocol=proto 指定端口协议,tcp(默认值)或者 udp。
–index=index 如果同一服务存在多个容器,指定命令对象容器的序号(默认为 1)。
ps
格式为 docker-compose ps [options] [SERVICE…]。

列出项目中目前的所有容器。

选项:

-q 只打印容器的 ID 信息。
pull
格式为 docker-compose pull [options] [SERVICE…]。

拉取服务依赖的镜像。

选项:

–ignore-pull-failures 忽略拉取镜像过程中的错误。
push
推送服务依赖的镜像到 Docker 镜像仓库。

restart
格式为 docker-compose restart [options] [SERVICE…]。

重启项目中的服务。

选项:

-t, --timeout TIMEOUT 指定重启前停止容器的超时(默认为 10 秒)。
rm
格式为 docker-compose rm [options] [SERVICE…]。

删除所有(停止状态的)服务容器。推荐先执行 docker-compose stop 命令来停止容器。

选项:

-f, --force 强制直接删除,包括非停止状态的容器。一般尽量不要使用该选项。
-v 删除容器所挂载的数据卷。
start
格式为 docker-compose start [SERVICE…]。

启动已经存在的服务容器。

stop
格式为 docker-compose stop [options] [SERVICE…]。

停止已经处于运行状态的容器,但不删除它。通过 docker-compose start 可以再次启动这些容器。

选项:

-t, --timeout TIMEOUT 停止容器时候的超时(默认为 10 秒)。
top
查看各个服务容器内运行的进程。

unpause
格式为 docker-compose unpause [SERVICE…]。

恢复处于暂停状态中的服务。

up
格式为 docker-compose up [options] [SERVICE…]。

该命令十分强大,它将尝试自动完成包括构建镜像,(重新)创建服务,启动服务,并关联服务相关容器的一系列操作。

链接的服务都将会被自动启动,除非已经处于运行状态。

可以说,大部分时候都可以直接通过该命令来启动一个项目。

默认情况,docker-compose up 启动的容器都在前台,控制台将会同时打印所有容器的输出信息,可以很方便进行调试。

当通过 Ctrl-C 停止命令时,所有容器将会停止。

如果使用 docker-compose up -d,将会在后台启动并运行所有的容器。一般推荐生产环境下使用该选项。

默认情况,如果服务容器已经存在,docker-compose up 将会尝试停止容器,然后重新创建(保持使用 volumes-from 挂载的卷),以保证新启动的服务匹配 docker-compose.yml 文件的最新内容。如果用户不希望容器被停止并重新创建,可以使用 docker-compose up --no-recreate。这样将只会启动处于停止状态的容器,而忽略已经运行的服务。如果用户只想重新部署某个服务,可以使用 docker-compose up --no-deps -d 来重新创建服务并后台停止旧服务,启动新服务,并不会影响到其所依赖的服务。

选项:

-d 在后台运行服务容器。
–no-color 不使用颜色来区分不同的服务的控制台输出。
–no-deps 不启动服务所链接的容器。
–force-recreate 强制重新创建容器,不能与 --no-recreate 同时使用。
–no-recreate 如果容器已经存在了,则不重新创建,不能与 --force-recreate 同时使用。
–no-build 不自动构建缺失的服务镜像。
-t, --timeout TIMEOUT 停止容器时候的超时(默认为 10 秒)。