我的Docker之路（五）：使用Docker-Compose管理多容器应用

前一篇实现了容器间的通信，像这样由两个乃至多容器构成的应用需要我们一步一步用docker命令搭建起来。由于Docker的迁移性，换一个有Docker的环境执行按相同的顺序执行相同的docker命令便可搭建其一个相同的应用。但是在执行docker命令时某个指令执行错误，某个变量设置错误，某个命令执行的顺序出错等等情况都会导致应用搭建失败。更或是如果应用需要启动很多个容器，每个容器都有相应的网络，卷等配置，容器间还存在依赖，这样的应用搭建起来就会十分的繁琐。而且在不同的环境上去搭建都是重复性的工作，那只要搭建一次岂不就是重复性的受罪嘛。

Docker-Compose简介

遇到上面说的情况，docker-compose便可以解救我们进行大量重复性的手工作业。docker-compose是一个用于定义与启动多容器应用的工具，通过docker-compose，我们可以通过一个yaml文件来配置要用到的所有的服务（容器），并且容器是如何构建、用到哪些卷、用什么网络、映射哪个端口或依赖什么都可以定义。在定义之后，通过一句命令便可以运行起所有的服务。有了docker-compose之后就不用再担心重复的搭建多容器应用了。

首先需要区分两个概念，docker-compose中服务（service）可以理解成我们要运行的容器，而项目（project）是由一个docker-compose.yml文件定义的整个要运行的容器集合。

简单总结下docker-compose的作用

1. 帮我们按照制定好的规则构建与启动服务
2. 管理整个应用的生命周期
3. 查看每个容器运行的日志
4. 单独控制yaml文件中定义的某个容器，包括停止、重启、扩容等
5. 可以使用项目名称进行项目隔离，可以使用docker-compose在同一台主机上重复搭建多个应用项目，并且应用之间相互隔离单独管理

Docker-Compose安装

 在Linux系统中执行下面的命令下载当前稳定版本Docker-Compose，大约17M大小。

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.25.5/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

随后执行命令增加权限

sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

验证安装是否成功

~$ docker-compose --version
docker-compose version 1.25.5, build 8a1c60f6

而在Windows系统下，当我们最开始安装Docker DeskTop时已经一并安装了，不需要其他操作，可使用同样的命令验证。

> docker-compose --version
docker-compose version 1.25.5, build 8a1c60f6

docker-compose.yaml

之前说了docker-compose通过执行在yaml文件中定义的服务及其配置来搭建我们的应用，我们需要在执行docker-compose命令的工作目录下创建一个“docker-compose.yml”文件。

可以先看一个docker-compose.yml文件的例子来对其有个整体印象

version: "3"
services:
    web:
        container_name : myweb
        restart: always
        build: .
        ports:
            - "8000:80"
        volumes:
            - .:/code
            - logvolume01:/var/log
        networks:
            my-net
        depends_on:
            - db
    db:
        image: "mcr.microsoft.com/mssql/server"
        environment:
            SA_PASSWORD: "Your_password123"
            ACCEPT_EULA: "Y"
        networks:
            my-net
volumes:
    logvolume01:{}
networks:
    my-net:
        driver: bridge

通过上面的文件可以看出yml文件中一般分为四个部分

1.  version ：指明compose文件格式的版本，当前使用的是3.x的版本
2.  services ：中定义要用到的容器集合，定义容器所有相关的配置
3.  volumes ：应用要用到的所有数据卷
4.  networks ：应用要使用连接的网络及其配置

下面对docker-compose.yml中其中常用的定义做一些简单的记录。

  build ：指定构建镜像用的dockerfile路径

• build: . 就表示当前路径下的文件名为“Dockerfile”的文件
• 或者我们可以指定具体路径和具体dockerfile文件名，context中指定工作目录，dockerfile指定具体的dockerfile文件名，args后跟构建镜像时的参数

build:
      context: ./dir
      dockerfile: Dockerfile-alternate
      args:
        buildno: 1

 image：指定创建容器的镜像

image ："mcr.microsoft.com/mssql/server"

container_name：给创建的容器取名

contain_name ：my-web01

restart：指定重启的策略

restart: "no"　　　　# 默认，不自动重启
restart: always　　　　# 容器每次部署都会重新重启
restart: on-failure　　# 到容器异常退出会自动重启
restart: unless-stopped

ports：映射主机的端口

 ports:
   - "8000:80"    #容器的80端口映射到8000端口

environment：设置环境变量

使用键值对的方式赋值

environment:
  RACK_ENV: development
  SHOW: 'true'
  SESSION_SECRET:

使用数组的方式赋值，yaml文件约定是使用“ - ”表示集合

environment:
  - RACK_ENV=development
  - SHOW=true
  - SESSION_SECRET

volumes ：指定容器使用的卷或者bind mount

设置的语法格式为 [SOURCE:]TARGET[:MODE] ，与使用docker命令启动容器时使用 -v 标识写法类似。

volumes:
  # 只设定路径，Docker创建匿名卷挂载到指定路径
  - /var/lib/mysql

  # 指定绝对路径使用bind mount到容器的路径
  - /opt/data:/var/lib/mysql

  # 可使用相对路径，相对于compose文件路径
  - ./cache:/tmp/cache:ro

  # 使用命名的卷（datavolume）挂载到容器路径 
  - datavolume:/var/lib/mysql

在compose的3.2版本后可以使用以下语法更详细的设置，与使用docker命令启动容器时使用 --mount 标识写法类似

... ...
    volumes:
      - type: volume
        source: mydata
        target: /data
        volume:
          nocopy: true
      - type: bind
        source: ./static
        target: /opt/app/static
... ...
volumes:
  mydata:

networks：指定容器使用的网络

services
... ...
  networks:
        my-net:
           ipv4_address: 168.18.0.4  # [可选]为其分配静态IP
... ...

networks:
  my-net:
    driver: bridge   # 网络模式为bridge模式
    ipam:
      config:
      - subnet: 168.18.0.0/24   # [可选]为其分配静态IP

depend_on：指定当前容器的依赖容器

services:
  web:
    build: .
  #容器web的启动要依赖容器redis和容器db，即在创建容器是会依照顺序，先创建好redis和db容器在创建web容器
    depends_on:  
      - db    
      - redis
  redis:
    image: redis
  db:
    image: postgres

关于docker-compose.yml中详细的用法可以参考https://docs.docker.com/compose/compose-file/

Docker-Compose命令

 docker-compose的常用的基本操作命令，和docker命令风格基本一致

• docker-compose build 启动构建，构建在yml文件中定义的所有镜像
• docker-compose up ，构建镜像成功之后，执行该命令便可根据镜像启动容器
• docker-compose down ，停止由up命令启动的所有容器
• docker-compose ps ，列出由up命令启动的所有容器
• docker-compose images ，由build命令构建的所有镜像
• docker-compose logs ，查询日志
• docker-compose start <service> ，启动yml中定义的单个服务，使用服务名，不是容器名
• docker-compose stop <service> ，停止yml中定义的单个服务
• docker-compose rm <service> ，停止已停止的某个服务
• docker-compose scale <service1>=3 <service2>=3 ，设置某个服务要启动的容器的个数
• docker-compose config 验证yml文件有效性

更多的命令我们可以输入 docker-compose --help 查看。

实验：使用Docker-Compose管理多容器应用

为了简单起见，我们继续使用上一篇文章中使用的例子，这里我们使用docker-compose启动这两个容器（一个是aps.net core mvc应用，另一个是asp.net webapi应用）。

我们可以手动从0开始创建自己的docker-compose.yml文件，也可以使用ide帮我们自动生成。如果你使用的是vs2019，便可以通过以下的方式自动创建yml文件

之后“解决方案资源管理器”中会多出一个docker-compose的项目。

为了熟悉docker-compose，我们自己创建yml文件。用到的两个asp.net core项目不用修改任何代码和上篇文章一样，来到项目根目录创建“docker-compose.yml”文件。内容如下。

version: '3.4'

services:
  mvc_demo:
    build:
      context: .
      dockerfile : ./ASP.NET Core3.x MVC Demo/Dockerfile
    container_name : mvcdemo 
    environment:
      - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development
    ports:
      - "8081:80"
    networks:
      - demo-net
    restart: always
    depends_on: 
      - api_demo

  api_demo:
    build:
      context: .
      dockerfile : ./ASP.NET Core3.x WebApi Demo/Dockerfile
    container_name : webapidemo 
    environment:
      - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development
    networks:
      - demo-net
    restart: always

networks:
  demo-net:
    driver : bridge

在定义好yml文件之后打开powershell，cd到项目根目录下。使用 config 命令检查下yml文件的合法性。

PS D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo> docker-compose config

networks:
  demo-net:
    driver: bridge
services:
  api_demo:
    build:
      context: D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo
      dockerfile: ./ASP.NET Core3.x WebApi Demo/Dockerfile
    container_name: webapidemo
    environment:
      ASPNETCORE_ENVIRONMENT: Development
    networks:
      demo-net: null
    restart: always
  mvc_demo:
    build:
      context: D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo
      dockerfile: ./ASP.NET Core3.x MVC Demo/Dockerfile
    container_name: mvcdemo
    depends_on:
    - api_demo
    environment:
      ASPNETCORE_ENVIRONMENT: Development
    networks:
      demo-net: null
    ports:
    - published: 8081
      target: 80
    restart: always
version: '3.4'

随后执行  build  命令构建镜像。

PS D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo> docker-compose build --force-rm 

构建成功之后便可以使用 up 启动所有容器。

PS D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo> docker-compose up

不出意外，启动成功，并且控制台中会输出容器的Console日志（如果不希望这样可以在使用上面的 up 命令时加上 -d 的参数）

使用命令查看下镜像和容器的运行状况。

PS D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo> docker-compose images   
                                          
Container            Repository             Tag       Image Id       Size
---------------------------------------------------------------------------
mvcdemo      aspnet-core3x-demo_mvc_demo   latest   3f015f6687d5   214.1 MB
webapidemo   aspnet-core3x-demo_api_demo   latest   c3f6ad95d424   229.5 MB

PS D:workspaceGitHub_localASP.NET-Core3.x-Demo> docker-compose ps          
                                          
Name                 Command               State          Ports
--------------------------------------------------------------------------
mvcdemo      dotnet ASP.NET Core3.x MVC ...   Up      0.0.0.0:8081->80/tcp
webapidemo   dotnet ASP.NET Core3.x Web ...   Up      80/tcp

接着访问我们访问http://localhost:8081/，可以成功看到和上篇文章中实验结果一样页面和数据，说明容器启动并运行成功。

参考文献：

[1] https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/architecture/microservices/docker-application-development-process/docker-app-development-workflow

[2] Linux安装Docker-Compose：https://docs.docker.com/compose/install/

[3] Compose file：https://docs.docker.com/compose/compose-file/

[4] https://www.cnblogs.com/cgzl/p/10040590.html