前言
相信很多人都很头疼 Docker 的部署,我自己也是。
最近发现一个很有意思的现象:一个人想学某样技术的时候,当学会了之后,但是这时出现了一个问题需要学习另一门技术时,无论这个人前面学得多么刻苦,用功,到这一步有 99% 的概率都会放弃。我愿称这种现象为 “学习窗口”。
写一个网站、学会 Vue.js 是很多人的“学习窗口”,只要离开了这个“学习窗口”,他们就不想学了:我都学这么多了,草,怎么最后还要学部署啊。
所以,这篇文章就跟大家分享一下关于 Docker 部署的那些事。
需求
按照国际惯例,先从一个非常简单的需求入手,这个需求只完成几件事:
- 显示待办事项列表 + 添加一个待办事项
- 记录网站的访问量
上面就是一个经典到不能再经典的 Todo List 应用。
分析一下需求:待办事项列表需要用到 数据库 完成,记录网站访问量则要用到高速读取的 缓存 来完成。
技术选型
目前我前端技术栈是 React.js,所以前端用 React.js。
由于 Express 有自己的脚手架,所以,后端采用 Express。
数据库方面,因为我自己用的是 M1 的 Mac,所以 mysql 镜像无法拉取,暂时用 mariadb 来代替。
缓存大家都很熟悉了,直接用 redis 搞定。
前端实现
关于前端的实现非常简单,发请求使用 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();
}
// 获取访问量,并添加一个访问量
const fetchCount = async () => {
await http.post('/count');
const { data } = await http.get('/count');
setCount(data.myCount);
}
// 获取 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>网站访问量:{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>
);
}
后端实现
后端稍微麻烦了一点,要解决的问题有:
- 跨域
- 数据库连接
- Redis 连接
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();
// 解决跨域
app.use(cors());
// 业务路由
app.use('/', indexRouter);
app.use('/count', usersRouter);
app.use('/todo', todosRouter);
...
module.exports = app;
访问量路由需要用到 redis 来实现高速读写:
const express = require('express');
const Redis = require("ioredis");
const router = express.Router();
// 连接 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 这个库来实现数据库连接和初始化:
const { Sequelize, DataTypes} = require('sequelize');
const express = require("express");
const router = express.Router();
// 连接数据库
const sequelize = new Sequelize({
host: 'localhost',
database: 'docker_todo',
username: 'root',
password: '123456',
dialect: 'mariadb',
});
// 定义 todo model
const Todo = sequelize.define('Todo', {
id: {
type: Sequelize.INTEGER,
autoIncrement: true,
primaryKey: true
},
title: { type: DataTypes.STRING },
status: { type: DataTypes.STRING }
}, {});
// 同步数据库结构
sequelize.sync({ force: true }).then(() => {
console.log('已同步');
});
router.get('/', async (req, res) => {
// 获取 todo list
const todoList = await Todo.findAll();
res.json({ todoList });
})
router.post('/', async (req, res, next) => {
const { title, status } = req.body;
// 创建一个 todo
const newTodo = await Todo.create({
title,
status: status || 'todo',
});
res.json({ todo: newTodo })
});
module.exports = router;
本地运行
本来使用以下命令就可以跑本地应用了:
# 前端
cd client && npm run start
# 后端
cd server && npm run start
然而,我们本地并没有 mariadb 和 redis,这就有点难受了。
启动容器
如果是在以前,我一般会在 Mac 上用下面的命令安装一个 mariadb 和 redis:
brew install mariadb
brew install redis
然后在 自己电脑 里一通配置(username, password...),最后才能在本地跑项目,非常麻烦。而且一旦配置错了,草,又要重装。。。
而 Docker 其中一个作用就是将上面 mariadb 和 redis 都打成不同 image(镜像),使用 DockerHub 统一管理,使用 Docker 就可以快速配置一个服务。
以前只能一个电脑装一个 MySQL,现在我能同时跑 8 个 MySQL 容器(不同端口),想删谁删谁,想装谁装谁。遇事不决,先把容器重启,重启不行,再用镜像构建一个容器,构建不行,再拉一个 latest 的镜像,再构建一次,非常的带劲。
废话不多说,先来把 redis 启动:
docker run --name docker-todo-redis -p 6379:6379 -d redis
然后再把 mariadb 启动:
docker run -p 127.0.0.1:3306:3306 --name docker-todo-mariadb -e MARIADB_ROOT_PASSWORD=123456 MARIADB_DATABASE=docker_todo -d mariadb
解释一下参数 -p
是端口映射:本机:容器
,-e
指定环境变量,-d
表示后台运行。
再次运行:
# 前端
cd client && npm run start
# 后端
cd server && npm run start
可以在 http://localhost:3000 看到页面:
貌似一切都很 OK 的样子~
docker-compose
试想一下,如果现在给你一个机器,请问你要怎么部署?你要先跑上面两条 docker 命令,再跑下面两条 npm 的命令,麻烦。
能不能一键拉起 mariadb, redis 2 个容器呢?这就是 docker-compose.yml
的由来。创建一个 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
这个 yml
文件描述的内容其实就等同于上面两条 docker 命令。好处有两个:
- 不用写一串长长长长长长长长长长长长长长得让人受不了的命令
- 把部署命令记到小本本
docker-compose.yml
文件里。问:怎么部署?答:自己看docker-compose.yml
- 一键拉起相关服务
以后,一键跑本地服务的时候就可以一键启动 mariadb 和 redis 了:
docker-compose -f dev-docker-compose.yml up -d
Dockerfile
不过,在生产环境时每次都要跑 npm 这两条命令还是很烦,能不能把这两行也整全到 docker-compose 里呢?
注意:生产环境应该要用 npm run build 构建应用,然后再跑构建出来的 JS 才是正常开发流程,这里为了简化流程,就以 npm run start 来做例子说明。
既然 docker-compose 是通过 image 创建容器的,那么我们的 React App 和 Express App 也打成两个 image,然后用 docker-compose 分别创建容器不就 OK 了么?
构建容器说白了就是我们常说的 “CICD 或者构建流水线”,只不过这个 “流水线” 关键的只有一条 npm run start
。描述 “流水线” 的叫 Dockerfile
(注意这里不是驼峰写法)。
注意:正常的镜像构建和启动应该是整个项目 CICD 其中的一环,这里只是打个比方。项目的 CICD 除了跑命令,构建应用,还会有代码检查、脱敏检查、发布消息推送等步骤,是更为繁杂的一套流程。
先把 React 的 Dockerfile
整了:
# 使用 node 镜像
FROM node
# 准备工作目录
RUN mkdir -p /app/client
WORKDIR /app/client
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/client/
# 安装目录
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/client/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
非常的简单,需要注意的是容器也可以看成一个电脑里的电脑,所以把自己电脑的文件复制到 “容器电脑” 里是非常必要的一步。
Express App 的 Dockerfile
和上面的几乎一毛一样:
# 使用 node 镜像
FROM node
# 初始化工作目录
RUN mkdir -p /app/server
WORKDIR /app/server
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/server/
# 安装依赖
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/server/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
那么现在再来改造一个 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:
# 构建目录
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
上面的配置应该都不难理解,不过,还是有一些细节需要注意:
- 端口都要暴露出来,也要做映射,不然本地也访问不了 3000 和 4200 端口
- depends_on 的作用是等 maraidb 和 redis 两个容器起来了再启动当前容器
然后运行下面命令,一键启动:
docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build
后面 --build
是指每次跑时都构建一次镜像。
然而,Boom:
ConnectionRefusedError: connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:3306
...
怎么连不上了?
解决连不上的问题
连不上的原因是我们这里用了 localhost
和 127.0.0.1
。
虽然每个容器都在我们主机 127.0.0.1
网络里,但是容器之间是需要通过对方的 IP 地址来交流和访问的,按照官网的介绍 通过 Container Name 就可得知对方容器的 IP。
因此,Express App 里的 host 不能写 127.0.0.1,而要填 docker-todo-redis 和 docker-todo-mariadb。下面用环境变量 NODE_ENV 来区分是否以 Docker 启动 App。
修改 mariadb 的连接:
// 连接数据库
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 的连接:
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 镜像
FROM node
# 初始化工作目录
RUN mkdir -p /app/server
WORKDIR /app/server
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/server/
ENV NODE_ENV=docker
# 安装依赖
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/server/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
现在继续运行我们的 “一键启动” 命令,就能启动我们的生产环境了:
docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build
总结
一句话总结,Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的,跟我们平常接触的 CICD 或者流水线有点类似。而 docker-compose 的作用则是 “一键拉起” N 个容器。
上面整个例子放在 Github 这里了,可以 Clone 下来自己捣鼓玩玩。