Dockerfile 與 Compose 環境搭建學習筆記（一）

以前一直使用 Vagrant 作爲自己的開發環境，並且在上家公司也推行大家採用 Vagrant 作爲開發環境，保障公司使用的是同一套開發環境。隨着docker的流行，越來越多的人在docker上運行自己的項目，利用docker也非常方便模擬各種線上集羣，相比虛擬機效率會更高，不管是搭建還是運行。

網絡上關於docker搭建環境的資料非常之多了，但自己一直沒有進行過實踐。紙上得來終覺淺，只有自己動過手之後，才能對相關的概念更熟悉。花了將近2天時間折騰，終於算是把docker的開發環境搭建好了，對他的很多概念也又了更深入的認識。整理一下整個過程，方便以後查漏補缺。

下面就來開啓docker之旅吧，打算利用docker完成以下任務：
- 基礎的環境搭建：MySQL、Redis、Nginx；
- 搭建PHP、Golang的開發環境；
- 搭建MySQL、Redis的主從；
- 探索一下如何監控docker中的進程。

涉及的命令介紹

這僅僅是操作筆記，不涉及 Docker 原理什麼之類的知識，重點是如何應用。爲了後續理解方便，先把用到的相關命令在這裏進行整體介紹。

查找鏡像

➜ ~/home/dockerenv >docker search mysql

上面這個命令就是查找 mysql 鏡像。對應的可以將 mysql 替換成其它想要查找的鏡像名稱。該命令常用選項是： -s。可以設置搜索條件：多少個start以上的鏡像。

➜ ~/home/dockerenv >docker search -s 100 mysql

搜索有100個以上start的 mysql 鏡像。

獲取鏡像

docker pull centos7

這個命令會把鏡像克隆到本地，就像：git clone 一樣的效果。關於什麼是鏡像、容器之類的概念不在我的講解範疇了。

查看與刪除鏡像

➜ ~/home/dockerenv >docker image ls

會列出當前所有的本地安裝了的鏡像。看到了有哪些鏡像，有時候一個鏡像我們用不到了，想把它幹掉，爲硬盤騰騰位置，可以用下面的命令：

➜ ~/home/dockerenv >docker rmi 0d16d0a97dd1 # 編號是 image id

創建鏡像 - Dockerfile

docker的鏡像可以從官方直接拉取，也可也通過 Dockerfile 進行定製，寫好 Dockerfile 文件後，可以執行下面的命令運行鏡像。

➜ ~/home/dockerenv >docker build -t nginx:1.14.0 .

這裏的結尾有個 . 它表示上下文，而不是說 Dockerfile 的路徑。舉例來說，在 Dockerfile 中常常用 Copy 指令，它拷貝的文件必須要在這個上下文中。

Dockerfile的主要作用是：自己根據基礎鏡像，重新定製鏡像，而不是直接從官方倉庫拿現成的使用。

具體含義可以看這裏：https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/image/build.html

啓動容器

➜ ~/home/dockerenv >docker run -it --rm php:7 bash

上面的命令會啓動一個容器，並且分配一個僞終端，退出後容器就會被刪除。

➜ ~/home/dockerenv >docker run -d -p 9000:9000 php:7

這個命令會在後臺運行一個容器，此容器不會因爲退出就被刪除，可以重複進行start、stop操作。

上面兩種容器啓動的操作方式，在我的文章中其實不會出現，我的環境是基於docker-compose + Dockerfile 來搭建的。因爲根據最佳實踐：一個容器內部只包含一個進程，像上面我需要安裝：PHP/Golang/Redis/Nginx/Mysql等，就算不算主從也需要啓動5個容器，每次這樣啓動都要累死，還不說需要管理容器之間的互聯。因此我使用Compose來定義和運行多個 Docker 容器的應用。

查看容器信息

➜ ~/home/dockerenv >docker inspect a49dfb2e6f45 # image id

通過該命令可以看到容器的完整信息，我用這個命令主要是在進行容器互聯的時候，檢查容器的網絡與IP相關的情況。

進入容器

➜ ~/home/dockerenv >docker exec -it e8d740a6ac7a bash # image id

上面的命令可以進入容器，讓你感覺像是 ssh 到了遠程機器一樣的感覺。

停止、啓動

➜ ~/home/dockerenv >docker stop a49dfb2e6f45 # image id

如果容器是在後臺啓動，可以通過該方式停止容器。停止後可以使用下面的命令啓動容器：

➜ ~/home/dockerenv >docker start a49dfb2e6f45 # image id

查看與刪除容器

容器也可以像鏡像一樣進行查看

➜ ~/home/dockerenv >docker ps

上面的命令只會顯示啓動了的鏡像，如果要查看所有鏡像，可以添加 -a 選項。
如果某個容器不需要了，可以使用下面的命令進行刪除：

➜ ~/home/dockerenv >docker rm 0d848bc87fe7  # image id

容器的刪除並不會影響鏡像，鏡像可以繼續用來啓動新的容器。並且如果依賴某個鏡像創建的容器沒有被刪除，該鏡像是不能直接刪除的，需要先刪除容器後才能繼續刪除鏡像。

Compose 中的啓動與停止

針對docker compose啓動與停止用到下面的命令，個人感覺這就是批量操作，畢竟容器太多，一個一個操作太麻煩，容易遺漏等等問題。

批量啓動：

➜ ~/home/dockerenv >docker-compose up -d

雖然該命令並不是單純的啓動容器，它非常強大，將嘗試自動完成包括構建鏡像，（重新）創建服務，啓動服務，並關聯服務相關容器的一系列操作。

如果已經創建完了，也可以用下面的命令來啓動已經創建的容器。

➜ ~/home/dockerenv >docker-compose start

如果想要停止容器可以使用下面的命令：

➜ ~/home/dockerenv >docker-compose stop

當然這些命令的運行，要在 docker-compose.yml 文件所在的目錄下運行，否則它也不知道該啓動或關閉哪些容器。

基本用到的命令大概就是上面這些，接下來先說說 docker-compose.yml 文件的編寫。

Docker Compose構建環境

Docker Compose 可以把多個容器方便的管理起來，也就是所謂的編排技術。

編排技術的核心是 docker-compose.yml 這個模版文件。它定義了容器集羣裏每一個容器的鏡像、數據卷掛載路徑、端口、網絡等。

以接下來要構建的環境來說明下，下面我將要搭建一個php7的開發環境，需要Nginx/PHP-FPM/MySQL/Redis進行配合。那麼需要啓動4個容器。對應的也需要4個鏡像。整個環境的目錄結構如下：

├── README.md
├── docker-compose.yml
├── logs
│   └── nginx
├── mysql
│   ├── conf
│   └── data
├── nginx
│   ├── Dockerfile
│   ├── conf
│   └── src
├── php7
│   ├── Dockerfile
│   ├── docker-compose.yml
│   ├── etc
│   ├── extensions
│   └── src
├── redis
│   ├── Dockerfile
│   ├── conf
│   ├── data
│   └── src
├── start.sh
├── stop.sh
└── www
    └── abc

我的MySQL是直接使用的官方提供的鏡像資源，而Redis/Nginx/PHP爲了做定製化，我採用Dockerfile進行自定義。接下來按照每一個獨立的服務分別進行一下說明。

MySQL服務

dev.mysql.srv:
    image: mysql:5.7.22
  volumes:
        - ./mysql/data:/var/lib/mysql
      - ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d
    ports:
        - "3307:3306"
    restart: always
    environment:
        MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123123
    networks:
        - default

• image：是制定依賴的鏡像，這裏是Docker提供的鏡像資源；
• volumes：數據卷所掛載路徑設置，主要是MySQL的數據保存的路徑設置與配置文件的設置。它的主要作用是持久化數據，避免容器銷燬後內部數據丟失；
• ports：暴露到宿主機的端口。這個沒什麼太多說的，就是爲了可以在宿主機訪問到容器內部的服務；
• restart：該命令是設置容器如果在某種情況下（非認爲）退出了，容器重啓的策略；
• environment：設置鏡像的環境變量，你可以進入鏡像通過：echo $MYSQL_ROOT_PASSWORD查看其值；
• networks:設置網絡，讓所有的容器在一個網絡中，方便容器互聯互通。

這裏還有一個點需要注意，dev.mysql.srv ，是我爲mysql服務取的名字。取一個好的名字，非常便於後續容器互聯的使用，比如這個名字，如果php代碼需要填寫mysql的host。我則可以直接使用它。

其它服務

剩下的三種服務配置方式基本上大同小異。我放在一起說明。

dev.nginx.srv:
    image: lei_nginx:1.14.0
    build: ./nginx
    volumes:
        - ./nginx/conf:/home/work/app/nginx/conf
      - ./www:/home/work/www
    ports:
        - "80:8080"
      - "443:443"
    restart: always
    networks:
        - default
    depends_on:
      - dev.php-fpm.srv
dev.redis.srv:
    image: lei_redis:3.2.11
    build: ./redis
    volumes:
        - ./redis/conf:/home/work/app/redis/conf
      - ./redis/data:/home/work/app/redis/data
    ports:
      - "6379:6379"
    restart: always
    networks:
      - default
dev.php-fpm.srv:
    image: lei_php:7.2.6
    build: ./php7
    volumes:
        - ./php7/etc:/home/work/app/php/etc
        - ./www:/home/work/www
    ports:
        - "9000:9000"
    restart: always
    networks:
        - default

這裏與MySQL最大的一個區別是多了一個 build 選項。這就是上面說到的這三個鏡像都是我用Dockerfile定製的有關。你可以在對應的 build 指定的目錄下看到 Dockerfile 這個文件。

另外一個需要注意的地方是Nginx中配置的 depends_on 選項，他的作用是指定依賴，因爲Nginx中我配置了php-fpm。所以它啓動前要確保php-fpm已經啓動後，他才能正常的啓動。

啓動

爲了減少太多概念的東西，你可以先直接從github拉取這部分配置，然後運行

➜ ~/home/dockerenv >./start.sh
Starting dockerenv_dev.php-fpm.srv_1 ... done
Starting dockerenv_dev.redis.srv_1   ... done
Starting dockerenv_dev.mysql.srv_1   ... done
Creating dockerenv_dev.nginx.srv_1   ... done

如果你是第一次運行 start.sh ，他還會去docker hub上拉取鏡像，以及根據Dockerfile來定製鏡像。所以會有非常多的輸出信息。

然後訪問：http://localhost 。應該就能夠看到 phpinfo() 輸出的信息。

總結

經過自己的熟悉，對基本的docker命令，以及docker的三個基礎概念：倉庫、鏡像、容器有了充分的認識。利用 docker compose 搭建一個環境後，對於容器的互聯也有了更深刻的體會，並且經過這種一個容器運行一個進程的方式，對系統也有了一些更深的認識。在利用Dockerfile定製鏡像的過程中，通過反覆的 build 鏡像，對理解容器的分層、如何確保鏡像體積更小方面有了相當多的實踐，特別是在ENTRYPOINT的設置上，認識到了docker的啓動流程。

由於篇幅限制，把 Dockerfile 的內容在拆出一篇來進行說明，以及把遇到的一些問題也進行一些整理。

我的docker環境：https://github.com/helei112g/docker-env

以後換機裝換機，再也不擔心了

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參考資料：
- https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/content/