六、Docker compose：Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。通过 Docker Compose，用户可以使用一个 YAML 文件来定义应用程序所需的所有服务，然后通过一条命令就可以创建并启动这些服务。Docker Compose 可以极大简化多容器应用的管理和部署流程。

它的原理，Docker Compose 主要依赖于两个核心部分：

• YAML 文件 (<code>docker-compose.yml)：这个文件用来描述多容器应用的各个服务以及它们之间的关系。通过定义各个服务的镜像、网络、卷、端口映射等，Compose 可以在本地环境或生产环境中一致性地部署应用。

• Docker Compose CLI：Docker 提供了一个命令行工具 docker-compose，用户可以通过它来管理使用 docker-compose.yml 定义的服务。这些命令包括启动、停止、重启服务，查看日志等。

1.compose.yml：是 Docker Compose 用来定义多容器应用的核心配置文件。它使用 YAML 语法描述服务、网络、卷和其他配置项。下面是一个典型的 <code>docker-compose.yml 文件结构及其各部分的详细说明。

YAML 文件不必须命名为 docker-compose.yml，但默认情况下，Docker Compose 会在当前目录下查找名为 docker-compose.yml 的文件作为配置文件。如果想使用其他名称的 YAML 文件，也完全可以，只需要在运行 Docker Compose 命令时显式指定该文件的路径和名称。

version: '3.8' # 指定 Docker Compose 文件的版本

services: # 定义服务

web: # 服务名称，可以是任意名称

image: nginx:alpine # 使用的镜像

ports:

- "8080:80" # 端口映射：将主机的8080端口映射到容器的80端口

volumes:

- ./html:/usr/share/nginx/html # 挂载本地目录到容器中的路径

networks:

- webnet # 指定服务使用的网络

depends_on:

- app # 指定依赖的服务，确保app服务在web服务之前启动

app: # 另一个服务

build: ./app # 使用本地的Dockerfile构建镜像

command: python app.py # 覆盖默认命令

volumes:

- ./app:/app # 挂载本地目录到容器中

environment:

- DEBUG=1 # 设置环境变量

networks:

- webnet # 指定服务使用的网络

volumes: # 定义数据卷

db_data: # 卷名称，可以在 services 中引用

driver: local # 指定驱动类型，这里是本地驱动

networks: # 定义网络

webnet: # 网络名称

driver: bridge # 指定网络驱动类型

version

version 定义了 docker-compose.yml 文件的版本，版本决定了可以使用的语法和功能。常见版本包括 '3.8'、'3'、'2' 等。一般建议使用较新的版本以确保兼容最新功能。

services

services 是最核心的部分，定义了应用中所有的服务。每个服务包含以下常用配置项：

• image: 指定要使用的 Docker 镜像。如果该镜像不存在，Compose 会自动从 Docker Hub 拉取。
• build: 如果你希望构建自己的镜像，可以使用 build 选项，通常指定一个包含 Dockerfile 的路径。
• ports: 端口映射，HOST:CONTAINER 格式，将主机的端口映射到容器内的端口。
• volumes: 卷挂载，HOST_PATH:CONTAINER_PATH 格式，将主机的目录或文件挂载到容器内。
• networks: 指定服务使用的网络。可以在下面的 networks 部分定义这些网络。
• environment: 设置环境变量，可以在容器内访问这些变量。
• depends_on: 指定服务之间的依赖关系，确保某些服务在其他服务启动之前启动。
• command: 覆盖默认的容器启动命令。
• restart: 定义容器的重启策略（如 always、on-failure）。

volumes

volumes 用于定义和管理数据卷。数据卷用于持久化数据，即使容器被删除，数据仍然存在。

• driver: 定义卷的驱动类型，默认是 local。

卷可以在 services 中引用，作为数据存储的路径。

networks

networks 用于定义服务之间的网络配置。

• driver: 指定网络驱动类型，常见的有 bridge、overlay 等。

网络可以被多个服务共享，用于服务之间的通信。

2.常用基础命令：Docker Compose 的命令大多数是在项目的根目录下执行的，该目录包含 docker-compose.yml 文件。Docker Compose 会自动在当前目录查找 docker-compose.yml 文件，并根据其中定义的内容执行相关操作。

# 启动应用：命令会读取当前目录下的 docker-compose.yml 文件，并启动所有定义的服务。如果服务所需的镜像不存在，Compose 会自动构建或拉取镜像。如果想在后台运行，可以加上 -d 参数

docker compose up -d

# 启动已经存在的容器，而不会重新创建它们。如果容器已经存在但未运行，此命令可以用来重新启动它们。

docker compose start

# 命令会停止所有正在运行的服务

docker compose stop

# 重启服务，且在不指定服务名称，docker-compose 将重启所有服务

docker compose restart [SERVICE_NAME]

# 列出当前所有服务的状态

docker compose ps

# 看指定服务的日志。如果不指定服务名称，则会查看所有服务的日志

docker compose logs [SERVICE_NAME]

# 运行一次性命令

docker compose run SERVICE_NAME COMMAND

# 在正在运行的容器中执行命令

docker compose exec

# 在 docker-compose.yml 中定义了 build 选项，可以用这个命令来构建镜像

docker compose build

# 停止并删除所有在 docker-compose.yml 中启动的服务、网络和挂载的卷。如果你想删除服务但保留卷数据，可以加上 --volumes 选项

docker compose down --volumes

其中，docker compose up有几个参数要重点讲下

# --scale SERVICE=NUM：指定服务的容器数量，例如可以扩展 web 服务到 3 个副本。

docker compose up --scale web=3

# 制构建服务镜像，即使镜像已经存在

docker compose up --build

# 删除不在 docker-compose.yml 文件中的多余容器

docker compose up --remove-orphans

2. 使用流程

• 定义应用环境：在 docker-compose.yml 文件中定义应用程序所需的各个服务。
• 启动应用：使用 docker-compose up 命令启动整个应用，Compose 会根据 docker-compose.yml 文件创建并启动所有服务。
• 管理服务：使用 docker-compose 提供的其他命令，如 stop, start, restart,scale等来管理已经启动的服务。
• 删除应用：通过 docker-compose down 命令停止并删除所有服务及其相关资源。

3.实践

假设有一个前后端分离的 Python + Django + MySQL + Redis + Vue + Nginx 项目，我们需要为各个组件编写Dockerfile，并在 docker-compose.yml 文件中配置服务。

目录结构：

myproject/

├── backend/

│ ├── Dockerfile

│ ├── myproject/

│ ├── manage.py

│ ├── requirements.txt

├── frontend/

│ ├── Dockerfile

│ ├── package.json

│ ├── src/

│ └── ...

├── nginx/

│ ├── Dockerfile

│ ├── nginx.conf

├── docker-compose.yml

3.1Backend（Django）部分

backend/Dockerfile：

# 使用官方的 Python 镜像作为基础镜像

FROM python:3.9-slim

# 设置工作目录

WORKDIR /app

# 复制依赖文件并安装

COPY requirements.txt /app/

RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

# 复制应用代码

COPY . /app/

# 暴露应用端口

EXPOSE 8000

# 运行 Django 开发服务器（你可能需要使用 gunicorn 或者其他 WSGI 服务器在生产环境中）

CMD ["gunicorn", "myproject.wsgi:application", "--bind", "0.0.0.0:8000"]

backend/requirements.txt,在这个文件中，列出 Django 项目所需的所有 Python 包，如:

Django>=3.2,<4.0

mysqlclient

redis

gunicorn

3.2Frontend（Vue.js）部分

frontend/Dockerfile:

# 使用 Node.js 镜像作为基础镜像

FROM node:14-alpine

# 设置工作目录

WORKDIR /app

# 复制依赖文件并安装

COPY package.json yarn.lock /app/

RUN yarn install

# 复制源代码

COPY . /app/

# 构建 Vue.js 应用

RUN yarn build

# 运行 Vue.js 应用（在开发时可能用 npm run serve；在生产环境中通常用 nginx 或 serve 静态资源）

EXPOSE 8080

CMD ["yarn", "serve"]

3.3Nginx 部分

nginx/Dockerfile:

# 使用官方 Nginx 镜像作为基础镜像

FROM nginx:alpine

# 删除默认的配置文件

RUN rm /etc/nginx/conf.d/default.conf

# 复制自定义的 Nginx 配置文件

COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/

# 复制前端构建的静态文件到 Nginx 容器

COPY --from=frontend /app/dist /usr/share/nginx/html

# 暴露端口

EXPOSE 80

nginx/nginx.conf: 这是一个 Nginx 配置文件的示例，反向代理到 Django 和 Vue.js 应用

server {

listen 80;

# 静态文件处理（Vue.js）

location / {

root /usr/share/nginx/html;

try_files $uri $uri/ /index.html;

}

# 代理请求到 Django 应用

location /api/ {

proxy_pass http://backend:8000/;

proxy_set_header Host $host;

proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;

proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;

proxy_set_header X-Forwarded-Proto $scheme;

}

}

3.4Docker Compose 文件

docker-compose.yml:

version: '3.8'

services:

db:

image: mysql:5.7

restart: always

environment:

MYSQL_ROOT_PASSWORD: rootpassword

MYSQL_DATABASE: mydatabase

MYSQL_USER: myuser

MYSQL_PASSWORD: mypassword

volumes:

- db_data:/var/lib/mysql

networks:

- backend

redis:

image: redis:alpine

restart: always

networks:

- backend

backend:

build: ./backend

command: ["gunicorn", "myproject.wsgi:application", "--bind", "0.0.0.0:8000"]

volumes:

- ./backend:/app

ports:

- "8000:8000"

environment:

- DATABASE_HOST=db

- DATABASE_PORT=3306

- DATABASE_NAME=mydatabase

- DATABASE_USER=myuser

- DATABASE_PASSWORD=mypassword

- REDIS_HOST=redis

- REDIS_PORT=6379

depends_on:

- db

- redis

networks:

- backend

frontend:

build: ./frontend

volumes:

- ./frontend:/app

ports:

- "8080:8080"

networks:

- frontend

nginx:

build: ./nginx

ports:

- "80:80"

depends_on:

- frontend

- backend

networks:

- frontend

- backend

volumes:

db_data:

networks:

frontend:

backend:

启动项目:在 myproject/ 目录下运行命令：docker compose up --build -d.启动所有服务。通过 http://localhost 访问前端应用，后端 API 在 http://localhost/api/ 路径下。