在上篇教程中，我们手动构建了两个容器，一个容器放Django + Uwsgi，另一个容器放Nginx，成功部署了一个简单的Django项目。然而在实际的生产环境中，我们往往需要定义数量庞大的 docker 容器，并且容器之间具有错综复杂的依赖联系，一个一个去手动创建容器并记录和配置这些复杂的容器关系，不仅效率低下而且容易出错，所以迫切需要一种定义容器集群编排和部署的工具，这就是docker-compose。本文是Docker部署Django项目的终章，我们将详细介绍如何使用docker-compose工具八步部署Django + Uwsgi + Nginx + MySQL + Redis，并分享一个可以复用的项目布局和各项服务的配置文件，强烈建议先收藏再阅读。阅读本篇前强烈建议先阅读本系列文章的上篇和中篇。
什么是docker-compose及docker-compose工具的安装
Docker-compose是一个用来定义和运行复杂应用的 Docker 工具。使用 docker-compose 后不再需要使用 shell 脚本来逐一创建和启动容器，还可以通过 docker-compose.yml 文件构建和管理复杂多容器组合。
Docker-compose的下载和安装很简单，网上有很多教程，我就不再详述了。这里只记录下ubuntu系统下docker-compose的安装过程。
# Step 1: 以ubuntu为例，下载docker-compose $ sudo curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.17.0/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` -o /usr/local/bin/docker-compose # Step 2: 给予docker-compose可执行权限 $ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose # Step 3: 查看docker-compose版本 $ docker-compose --version
注意：安装docker-compose前必需先安装好docker。
Django + Uwsgi + Nginx + MySQL + Redis组合容器示意图
本例中我们将使用docker-compose编排并启动4个容器，这更接近于实际生成环境下的部署。
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Django + Uwsgi容器：核心应用程序，处理动态请求
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MySQL 容器：数据库服务
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Redis 容器：缓存服务
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Nginx容器：反向代理服务并处理静态资源请求
这四个容器的依赖关系是：Django+Uwsgi 容器依赖 Redis 容器和 MySQL 容器，Nginx 容器依赖Django+Uwsgi容器。为了方便容器间的相互访问和通信，我们使用docker-compose时可以给每个容器取个别名，这样访问容器时就可以直接使用别名访问，而不使用Docker临时给容器分配的IP了。
这四个容器的别名及通信端口如下图所示：
Docker-compose部署Django项目布局树形图
我们新建了一个compose文件夹，专门存放用于构建其它容器镜像的Dockerfile及配置文件。compose文件夹与django项目的根目录myproject同级。这样做的好处是不同的django项目可以共享compose文件夹。
myproject_docker # 项目根目录 ├── compose # 存放各项容器服务的Dockerfile和配置文件 │ ├── mysql │ │ ├── conf │ │ │ └── my.cnf # MySQL配置文件 │ │ └── init │ │ └── init.sql # MySQL启动脚本 │ ├── nginx │ │ ├── Dockerfile # 构建Nginx镜像所的Dockerfile │ │ ├── log # 挂载保存nginx容器内nginx日志 │ │ ├── nginx.conf # Nginx配置文件 │ │ └── ssl # 如果需要配置https需要用到 │ ├── redis │ │ └── redis.conf # redis配置文件 │ └── uwsgi # 挂载保存django+uwsgi容器内uwsgi日志 ├── docker-compose.yml # 核心编排文件 └── myproject # 常规Django项目目录 ├── Dockerfile # 构建Django+Uwsgi镜像的Dockerfile ├── apps # 存放Django项目的各个apps ├── manage.py ├── myproject # Django项目配置文件 │ ├── asgi.py │ ├── __init__.py │ ├── settings.py │ ├── urls.py │ └── wsgi.py ├── pip.conf # 非必需。pypi源设置成国内，加速pip安装 ├── requirements.txt # Django项目依赖文件 ├── start.sh # 启动Django+Uwsgi容器后要执行的脚本 ├── media # 用户上传的媒体资源与静态文件 ├── static # 项目所使用到的静态文件 └── uwsgi.ini # uwsgi配置文件
下面我们开始正式部署。
第一步：编写docker-compose.yml文件
docker-compose.yml的核心内容如下。我们定义了3个数据卷，用于挂载各个容器内动态生成的数据，比如MySQL的存储数据，redis生成的快照和django容器中用户上传的媒体资源与文件。这样即使删除容器，容器内产生的数据也不会丢失。我们还编排了4项容器服务，别名分别为redis, db, nginx和web，接下来我们将依次看看各个容器的Dockerfile和配置文件。
version: "3" volumes: # 自定义数据卷，位于宿主机/var/lib/docker/volumes内 myproject_db_vol: # 定义数据卷同步容器内mysql数据 myproject_redis_vol: # 定义数据卷同步redis容器内数据 myproject_media_vol: # 定义数据卷同步media文件夹数据 services: redis: image: redis:5 command: redis-server /etc/redis/redis.conf # 容器启动后启动redis服务器 volumes: - myproject_redis_vol:/data # 通过挂载给redis数据备份 - ./compose/redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf # 挂载redis配置文件 ports: - "6379:6379" restart: always # always表容器运行发生错误时一直重启 db: image: mysql:5.7 environment: - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 # 数据库密码 - MYSQL_DATABASE=myproject # 数据库名称 - MYSQL_USER=dbuser # 数据库用户名 - MYSQL_PASSWORD=password # 用户密码 volumes: - myproject_db_vol:/var/lib/mysql:rw # 挂载数据库数据, 可读可写 - ./compose/mysql/conf/my.cnf:/etc/mysql/my.cnf # 挂载配置文件 - ./compose/mysql/init:/docker-entrypoint-initdb.d/ # 挂载数据初始化sql脚本 ports: - "3306:3306" # 与配置文件保持一致 restart: always web: build: ./myproject # 使用myproject目录下的Dockerfile expose: - "8000" volumes: - ./myproject:/var/www/html/myproject # 挂载项目代码 - myproject_media_vol:/var/www/html/myproject/media # 以数据卷挂载容器内用户上传媒体文件 - ./compose/uwsgi:/tmp # 挂载uwsgi日志 links: - db - redis depends_on: # 依赖关系 - db - redis environment: - DEBUG=False restart: always tty: true stdin_open: true nginx: build: ./compose/nginx ports: - "80:80" - "443:443" expose: - "80" volumes: - ./myproject/static:/usr/share/nginx/html/static # 挂载静态文件 - ./compose/nginx/ssl:/usr/share/nginx/ssl # 挂载ssl证书目录 - ./compose/nginx/log:/var/log/nginx # 挂载日志 - myproject_media_vol:/usr/share/nginx/html/media # 挂载用户上传媒体文件 links: - web depends_on: - web restart: always
第二步：编写Web (Django+Uwsgi)镜像和容器所需文件
构建Web镜像(Django+Uwsgi)的所使用的Dockerfile如下所示:
# myproject/Dockerfile # 建立 python3.7 环境 FROM python:3.7 # 镜像作者大江狗 MAINTAINER DJG # 设置 python 环境变量 ENV PYTHONUNBUFFERED 1 COPY pip.conf /root/.pip/pip.conf # 创建 myproject 文件夹 RUN mkdir -p /var/www/html/myproject # 将 myproject 文件夹为工作目录 WORKDIR /var/www/html/myproject # 将当前目录加入到工作目录中（. 表示当前目录） ADD . /var/www/html/myproject # 更新pip版本 RUN /usr/local/bin/python -m pip install --upgrade pip # 利用 pip 安装依赖 RUN pip install -r requirements.txt # 去除windows系统编辑文件中多余的\r回车空格 RUN sed -i 's/\r//' ./start.sh # 给start.sh可执行权限 RUN chmod +x ./start.sh
本Django项目所依赖的requirements.txt内容如下所示：
# django django==3.0.6 # uwsgi uwsgi==2.0.18 # mysql mysqlclient==1.4.6 # redis django-redis==4.11.0 redis==3.5.0 # for images Pillow==7.1.2
start.sh脚本文件内容如下所示。最重要的是最后一句，使用uwsgi.ini配置文件启动Django服务。
#!/bin/bash # 从第一行到最后一行分别表示： # 1. 收集静态文件到根目录， # 2. 生成数据库可执行文件， # 3. 根据数据库可执行文件来修改数据库 # 4. 用 uwsgi启动 django 服务 python manage.py collectstatic --noinput&& python manage.py makemigrations&& python manage.py migrate&& uwsgi --ini /var/www/html/myproject/uwsgi.ini
uwsgi.ini配置文件如下所示：
[uwsgi] project=myproject uid=www-data gid=www-data base=/var/www/html chdir=%(base)/%(project) module=%(project).wsgi:application master=True processes=2 socket=0.0.0.0:8000 chown-socket=%(uid):www-data chmod-socket=664 vacuum=True max-requests=5000 pidfile=/tmp/%(project)-master.pid daemonize=/tmp/%(project)-uwsgi.log #设置一个请求的超时时间(秒)，如果一个请求超过了这个时间，则请求被丢弃 harakiri = 60 post buffering = 8192 buffer-size= 65535 #当一个请求被harakiri杀掉会，会输出一条日志 harakiri-verbose = true #开启内存使用情况报告 memory-report = true #设置平滑的重启（直到处理完接收到的请求）的长等待时间(秒) reload-mercy = 10 #设置工作进程使用虚拟内存超过N MB就回收重启 reload-on-as= 1024 python-autoreload=1
第三步：编写Nginx镜像和容器所需文件
构建Nginx镜像所使用的Dockerfile如下所示：
# nginx镜像compose/nginx/Dockerfile FROM nginx:latest # 删除原有配置文件，创建静态资源文件夹和ssl证书保存文件夹 RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf \ && mkdir -p /usr/share/nginx/html/static \ && mkdir -p /usr/share/nginx/html/media \ && mkdir -p /usr/share/nginx/ssl # 设置Media文件夹用户和用户组为Linux默认www-data, 并给予可读和可执行权限, # 否则用户上传的图片无法正确显示。 RUN chown -R www-data:www-data /usr/share/nginx/html/media \ && chmod -R 775 /usr/share/nginx/html/media # 添加配置文件 ADD ./nginx.conf /etc/nginx/conf.d/ # 关闭守护模式 CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]
Nginx的配置文件如下所示
# nginx配置文件 # compose/nginx/nginx.conf upstream django { ip_hash; server web:8000; # Docker-compose web服务端口 } server { listen 80; # 监听80端口 server_name localhost; # 可以是nginx容器所在ip地址或127.0.0.1，不能写宿主机外网ip地址 charset utf-8; client_max_body_size 10M; # 限制用户上传文件大小 location /static { alias /usr/share/nginx/html/static; # 静态资源路径 } location /media { alias /usr/share/nginx/html/media; # 媒体资源，用户上传文件路径 } location / { include /etc/nginx/uwsgi_params; uwsgi_pass django; uwsgi_read_timeout 600; uwsgi_connect_timeout 600; uwsgi_send_timeout 600; proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for; proxy_set_header Host $http_host; proxy_redirect off; proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr; # proxy_pass http://django; # 使用uwsgi通信，而不是http，所以不使用proxy_pass。 } } access_log /var/log/nginx/access.log main; error_log /var/log/nginx/error.log warn; server_tokens off;
第四步：编写Db (MySQL)容器配置文件
启动MySQL容器我们直接使用官方镜像即可，不过我们需要给MySQL增加配置文件。
# compose/mysql/conf/my.cnf [mysqld] user=mysql default-storage-engine=INNODB character-set-server=utf8 port = 3306 # 端口与docker-compose里映射端口保持一致 #bind-address= localhost #一定要注释掉，mysql所在容器和django所在容器不同IP basedir = /usr datadir = /var/lib/mysql tmpdir = /tmp pid-file = /var/run/mysqld/mysqld.pid socket = /var/run/mysqld/mysqld.sock skip-name-resolve # 这个参数是禁止域名解析的，远程访问推荐开启skip_name_resolve。 [client] port = 3306 default-character-set=utf8 [mysql] no-auto-rehash default-character-set=utf8
我们还需设置MySQL服务启动时需要执行的脚本命令, 注意这里的用户名和password必需和docker-compose.yml里与MySQL相关的环境变量保持一致。
# compose/mysql/init/init.sql GRANT ALL PRIVILEGES ON myproject.* TO dbuser@"%" IDENTIFIED BY "password"; FLUSH PRIVILEGES;
第五步：编写Redis 容器配置文件
启动redis容器我们直接使用官方镜像即可，不过我们需要给redis增加配置文件。大部分情况下采用默认配置就好了，这里我们只做出了如下几条核心改动：
# compose/redis/redis.conf # Redis 5配置文件下载地址 # https://raw.githubusercontent.com/antirez/redis/5.0/redis.conf # 请注释掉下面一行，变成#bind 127.0.0.1,这样其它机器或容器也可访问 bind 127.0.0.1 # 取消下行注释，给redis设置登录密码。这个密码django settings.py会用到。 requirepass yourpassword
第六步：修改Django项目settings.py
在你准备好docker-compose.yml并编排好各容器的Dockerfile及配置文件后，请先不要急于使用Docker-compose命令构建镜像和启动容器。这时还有一件非常重要的事情要做，那就是修改Django的settings.py, 提供mysql和redis服务的配置信息。最重要的几项配置如下所示：
# 生产环境设置 Debug = False Debug = False # 设置ALLOWED HOSTS ALLOWED_HOSTS = ['your_server_IP', 'your_domain_name'] # 设置STATIC ROOT 和 STATIC URL STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'static') STATIC_URL = "/static/" # 设置MEDIA ROOT 和 MEDIA URL MEDIA_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'media') MEDIA_URL = "/media/" # 设置数据库。这里用户名和密码必需和docker-compose.yml里mysql环境变量保持一致 DATABASES = { 'default': { 'ENGINE': 'django.db.backends.mysql', 'NAME': 'myproject', # 数据库名 'USER':'dbuser', # 你设置的用户名 - 非root用户 'PASSWORD':'password', # # 换成你自己密码 'HOST': 'db', # 注意：这里使用的是db别名，docker会自动解析成ip 'PORT':'3306', # 端口 } } # 设置redis缓存。这里密码为redis.conf里设置的密码 CACHES = { "default": { "BACKEND": "django_redis.cache.RedisCache", "LOCATION": "redis://redis:6379/1", #这里直接使用redis别名作为host ip地址 "OPTIONS": { "CLIENT_CLASS": "django_redis.client.DefaultClient", "PASSWORD": "yourpassword", # 换成你自己密码 }, } }
第七步：使用docker-compose 构建镜像并启动容器组服务
现在我们可以使用docker-compose命名构建镜像并启动容器组了。
# 进入docker-compose.yml所在文件夹，输入以下命令构建镜像 sudo docker-compose build # 查看已生成的镜像 sudo docker images # 启动容器组服务 sudo docker-compose up # 查看运行中的容器 sudo docker ps
如果一切顺利，此时你应该可以看到四个容器都已经成功运行了。
第八步：进入web容器内执行Django命令并启动uwsgi服务器
虽然我们四个容器都已启动运行，但我们还没有执行Django相关命令并启动uwsgi服务器。现在我们只需进入web容器执行我们先前编写的脚本文件start.sh即可。
sudo docker exec -it myprojectdocker_web_1 /bin/bash start.sh
此时打开你的浏览器，输入你服务器的ip地址或域名指向地址，你就应该可以看到网站已经上线啦。
小结
本文详细地介绍了如何使用docker-compose工具分八步在生成环境下部署Django + Uwsgi + Nginx + MySQL + Redis。过程看似很复杂，但很多Dockerfile，项目布局及docker-compose.yml都是可以复用的。花时间学习并练习本章内容是非常值得的，一但你学会了，基本上可以10分钟内完成一个正式Django项目的部署，而且可以保证在任何一台Linux机器上顺利地运行。
注意：整个部署过程如果遇到问题，可以给我们留言或发信息，可以节省你的时间。
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大江狗
2020.5.25