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本章將在本地搭建一個(gè)容器化的 Django 項(xiàng)目，感受 Docker 的運(yùn)作方式。 前期準(zhǔn)備開發(fā)環(huán)境雖然有基于 Windows 的 Docker 版本，但各方面兼容做得都不太好（安裝也麻煩些），因此建議讀者在學(xué)習(xí)前，自行安裝好 Linux 或 Mac 系統(tǒng)。當(dāng)然你愿意折騰的話，在 Windows 上搞也行。 別擔(dān)心，以后開發(fā) Django 項(xiàng)目仍然可以在 Windows 下進(jìn)行，僅僅是開發(fā)時(shí)不使用 Docker 而已。
軟件安裝Docker：學(xué)習(xí) Docker 當(dāng)然要安裝 Docker 軟件了（免費(fèi)的社區(qū)版），安裝方法見官方文檔。 Docker-compose：這是 Docker 官方推出的用于編排、運(yùn)行多個(gè)容器的工具，安裝方法見官方文檔。本教程大部分內(nèi)容都與它有關(guān)。 Python3：教程部署的是 Django 項(xiàng)目，那 Python3 是當(dāng)然要有的了（包括 python 的包管理工具 pip）。
準(zhǔn)備就緒后就繼續(xù)下一步吧。 創(chuàng)建 Django 項(xiàng)目打開 Linux/Mac 的終端，安裝 Django 庫(kù)： $ pip install django==2.2
在一個(gè)你喜歡得位置（比如/home/）創(chuàng)建新的 Django 項(xiàng)目： $ django-admin startproject django_app
進(jìn)入項(xiàng)目根目錄： $ cd django_app
教程后面的內(nèi)容全部都在此目錄中操作了。為方便閱讀，命令提示符 $ 代表目前在項(xiàng)目根目錄 django_app/，mysql $ 則代表目前在目錄 django_app/mysql/ 中，請(qǐng)讀者操作時(shí)稍加留意當(dāng)前的工作目錄。 然后遷移數(shù)據(jù)： $ python manage.py migrate
Operations to perform:
Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions
Running migrations:
Applying contenttypes.0001_initial... OK
...
Applying sessions.0001_initial... OK
準(zhǔn)備工作就搞定了。 用Docker構(gòu)建項(xiàng)目初識(shí)DockerDocker 的整個(gè)生命周期由三部分組成：鏡像（image）+ 容器（container）+ 倉(cāng)庫(kù)（repository）。 容器是由鏡像實(shí)例化而來(lái)，這有點(diǎn)像面向?qū)ο蟮母拍睿虹R像就是類，容器是類實(shí)例化之后的對(duì)象。 鏡像是一個(gè)只讀的模板，它包括了運(yùn)行容器所需的數(shù)據(jù)。鏡像可以包含一個(gè)完整的 Linux 操作環(huán)境，里面僅安裝了 Python 或者其他用戶需要的程序。 容器是由鏡像創(chuàng)建出來(lái)的實(shí)例，類似虛擬機(jī)，里面可以運(yùn)行特定的應(yīng)用，并且容器與容器是相互隔離的。 倉(cāng)庫(kù)概念與 Git 和 Github 類似，如果你用過它們就非常容易理解。Docker 使用的默認(rèn)倉(cāng)庫(kù)是由官方維護(hù)的 Docker hub 公共倉(cāng)庫(kù)，從中上傳、拉取的操作類似 Git。 目前需要了解的就這么多，下面通過實(shí)踐來(lái)理解。 Hello-world為了確認(rèn) Docker 已經(jīng)正確安裝了，運(yùn)行以下指令： $ docker run hello-world
Unable to find image 'hello-world:latest' locally
...
latest: Pulling from library/hello-world
1b930d010525: Pull complete
...
Hello from Docker!
This message shows that your installation appears to be working correctly.
...
一切正常的話，終端將打印出如上圖所示的歡迎語(yǔ)句。docker run hello-world 指令的含義是：用名稱為 hello-world 的鏡像構(gòu)建一個(gè)容器并運(yùn)行。如果本地上沒有這個(gè) hello-world 的鏡像， Docker 會(huì)自動(dòng)從倉(cāng)庫(kù)搜索并下載同名的鏡像。 我們可以用 docker images 查看本地已有的鏡像： $ docker images
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
hello-world latest fce289e99eb9 9 months ago 1.84kB
表列分別為鏡像名、版本、ID 號(hào)、創(chuàng)建時(shí)間、大小。 還可以查看本地已有的容器： $ docker ps -a
CONTAINER ID IMAGE .. CREATED ..
38cb03a96dca hello-world .. 2 minutes ago ..
除此之外還有一些非常有用的基礎(chǔ)指令： docker rmi [images ID] # 刪除此 ID 的鏡像
docker container stop [container ID] # 停止此 ID 的容器
docker container start [container ID] # 啟動(dòng)此 ID 的容器
docker container rm [container ID] # 刪除此 ID 的容器
由于測(cè)試時(shí)會(huì)頻繁生成鏡像，因此你肯定會(huì)用上面的指令查看、刪除無(wú)用的鏡像和容器。 牛刀小試完畢，接下來(lái)正式構(gòu)建 Django 容器。 DockerfileDocker 允許通過文本格式的配置文件來(lái)構(gòu)建鏡像，默認(rèn)名稱為 Dockerfile。因此在項(xiàng)目根目錄新建文件 Dockerfile，寫入： # 從倉(cāng)庫(kù)拉取 帶有 python 3.7 的 Linux 環(huán)境
FROM python:3.7
# 設(shè)置 python 環(huán)境變量
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
# 創(chuàng)建 code 文件夾并將其設(shè)置為工作目錄
RUN mkdir /code
WORKDIR /code
# 更新 pip
RUN pip install pip -U
# 將 requirements.txt 復(fù)制到容器的 code 目錄
ADD requirements.txt /code/
# 安裝庫(kù)
RUN pip install -r requirements.txt
# 將當(dāng)前目錄復(fù)制到容器的 code 目錄
ADD . /code/
理解這些 Docker 指令的關(guān)鍵在于，一定要牢記容器里的環(huán)境和外界**（宿主機(jī)）**是隔離的，它兩是完全不一樣的。換句話說(shuō)，要搞清楚哪些操作是針對(duì)宿主機(jī)、哪些操作是針對(duì)容器。 FROM python:3.7 指令從倉(cāng)庫(kù)拉取一個(gè)包含 python 3.7 的 Linux 操作系統(tǒng)環(huán)境（Linux 版本為 Debian）。
RUN 和 WORKDIR 指令都是針對(duì)容器的，功能是在容器里創(chuàng)建目錄、并將其設(shè)置為工作目錄。注意宿主機(jī)是沒有這個(gè)目錄的。
ADD 指令出現(xiàn)了兩次。ADD requirements.txt /code/ 意思是將宿主機(jī)當(dāng)前目錄（即 Dockerfile 所在目錄）的 requirements.txt 文件復(fù)制到容器的 /code 目錄中。ADD . /code/ 意思是把當(dāng)前目錄所有內(nèi)容復(fù)制到容器 /code/ 目錄，注意中間那個(gè)點(diǎn)。
目前項(xiàng)目依賴的唯一庫(kù)就是 Django，所以在項(xiàng)目根目錄創(chuàng)建 requirements.txt 并寫入： django==2.2
前面不是已經(jīng)安裝過 Django 了嗎，為什么這里還要安裝？原因是前面是在宿主機(jī)安裝的，容器里是沒有 Django 的！
所以目前的文件結(jié)構(gòu)如下： django_app
- Dockerfile
- requirements.txt
- manage.py
- django_app
- db.sqlite3
配置文件就寫好了，接下來(lái)看看 Docker-compose 怎么用。 Docker-compose在線上環(huán)境中，通常不會(huì)將項(xiàng)目的所有組件放到同一個(gè)容器中；更好的做法是把每個(gè)獨(dú)立的功能裝進(jìn)單獨(dú)的容器，這樣方便復(fù)用。比如將 Django 代碼放到容器A，將 Mysql 數(shù)據(jù)庫(kù)放到容器B，以此類推。 因此同一個(gè)服務(wù)器上有可能會(huì)運(yùn)行著多個(gè)容器，如果每次都靠一條條指令去啟動(dòng)，未免也太繁瑣了。 Docker-compose 就是解決這個(gè)問題的，它用來(lái)編排多個(gè)容器，將啟動(dòng)容器的命令統(tǒng)一寫到 docker-compose.yml 文件中，以后每次啟動(dòng)這一組容器時(shí)，只需要 docker-compose up 就可以了。因此教程也會(huì)用 docker-compose 來(lái)管理容器。 首先確認(rèn) docker-compose 是否安裝成功： $ docker-compose -v
docker-compose version 1.24.1, build 4667896b
確認(rèn)無(wú)誤后，在項(xiàng)目根目錄創(chuàng)建 docker-compose.yml 并寫入： version: "3"
services:
app:
restart: always
build: . # '點(diǎn)'代表當(dāng)前目錄
command: "python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000"
volumes:
- .:/code
ports:
- "8000:8000"
讓我們來(lái)分解一下其中的各項(xiàng)含義。 version 代表 docker-compose.yml 的版本，目前最新版為 3，不需要改動(dòng)它。
接著定義了一個(gè)名叫 app 的容器。后面的內(nèi)容都是 app 容器的相關(guān)配置： restart ：除正常工作外，容器會(huì)在任何時(shí)候重啟，比如遭遇 bug、進(jìn)程崩潰、docker 重啟等情況。
build ：指定一個(gè)包含 Dockerfile 的路徑，并通過此 Dockerfile 來(lái)構(gòu)建容器鏡像。注意那個(gè) “.” ,代表當(dāng)前目錄。
command ：容器運(yùn)行時(shí)需要執(zhí)行的命令。這里就是我們很熟悉的運(yùn)行開發(fā)服務(wù)器了。
volumes ：卷，這是個(gè)很重要的概念。前面說(shuō)過容器是和宿主機(jī)完全隔離的，但是有些時(shí)候又需要將其連通；比如我們開發(fā)的 Django 項(xiàng)目代碼常常會(huì)更新，并且更新時(shí)還依賴如 Git 之類的程序，在容器里操作就顯得不太方便。所以就有卷，它定義了宿主機(jī)和容器之間的映射："." 表示宿主機(jī)的當(dāng)前目錄，":" 為分隔符，"/code" 表示容器中的目錄。即宿主機(jī)當(dāng)前目錄和容器的 /code 目錄是連通的，宿主機(jī)當(dāng)前目錄的 Django 代碼更新時(shí)，容器中的 /code 目錄中的代碼也相應(yīng)的更新了。這有點(diǎn)兒像是在容器上打了一個(gè)洞，某種程度上也是實(shí)用性和隔離性的一種妥協(xié)。
嚴(yán)格意義上講，這里用到的 .:/code 并不是卷，而是叫掛載，它兩是有區(qū)別的，只不過 docker-compose 允許將掛載寫到卷的配置中。后面章節(jié)會(huì)講到。
配置就寫好了?，F(xiàn)在項(xiàng)目的目錄結(jié)構(gòu)如下： django_app
- docker-compose.yml
- Dockerfile
- requirements.txt
- manage.py
- django_app
- db.sqlite3
測(cè)試輸入指令 docker-compose up 啟動(dòng)容器服務(wù)： $ docker-compose up
Creating network "django_app_default" with the default driver
Building app
Step 1/8 : FROM python:3.7
3.7: Pulling from library/python
4a56a430b2ba: Pull complete
...
6933d3d46042: Pull complete
Digest: sha256:0f0e991a97426db345ca7ec59fa911c8ed27ced27c88ae9966b452bcc6438c2f
Status: Downloaded newer image for python:3.7
---> 02d2bb146b3b
Step 1/8 : FROM python:3.7
---> 02d2bb146b3b
...
Step 7/8 : RUN pip install -r requirements.txt
---> Running in 62a60a3003fe
Looking in indexes: https://pypi.tuna./simple
Collecting django==2.2 (from -r requirements.txt (line 1))
Downloading https://files./packages/54/85/0bef63668fb170888c1a2970ec897d4528d6072f32dee27653381a332642/Django-2.2-py3-none-any.whl (7.4MB)
...
Installing collected packages: sqlparse, pytz, django
Successfully installed django-2.2 pytz-2019.2 sqlparse-0.3.0
...
Step 8/8 : ADD . /code/
---> cb23f483ffb6
Successfully built cb23f483ffb6
Successfully tagged django_app_app:latest
WARNING: Image for service app was built because it did not already exist. To rebuild this image you must use `docker-compose build` or `docker-compose up --build`.
Creating django_app_app_1 ... done
Attaching to django_app_app_1
app_1 | Watching for file changes with StatReloader
app_1 | Performing system checks...
app_1 |
app_1 | System check identified no issues (0 silenced).
app_1 | October 05, 2019 - 15:03:15
app_1 | Django version 2.2, using settings 'django_app.settings'
app_1 | Starting development server at http://0.0.0.0:8000/
app_1 | Quit the server with CONTROL-C.
可以看到 Docker 按照配置文件的要求，成功構(gòu)建了鏡像及容器，并啟動(dòng)了容器。 打開瀏覽器，輸入本地 IP 端口 127.0.0.1:8000 ： 
看到 Django 的小火箭，項(xiàng)目成功運(yùn)行起來(lái)啦。按 Ctrl + C 即可停止開發(fā)服務(wù)器運(yùn)行。 停止服務(wù)器后實(shí)際上容器還存在，只是停止運(yùn)行了而已。輸入： $ docker-compose down
就可以刪除容器。 如果想在后臺(tái)運(yùn)行容器，則輸入： $ docker-compose up -d
另外，如果你需要重新構(gòu)建鏡像，則輸入命令： $ docker-compose build
啟動(dòng)和停止已有的容器： $ docker-compose start
$ docker-compose stop
很簡(jiǎn)單吧。 下載太慢？由于眾所周知的原因，國(guó)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境非常復(fù)雜。在構(gòu)建鏡像時(shí)經(jīng)常需要從國(guó)外的遠(yuǎn)程倉(cāng)庫(kù)拉取資源，巋然不動(dòng)的下載速度真的頭疼。 解決方法就是將資源拉取鏈接修改為國(guó)內(nèi)的鏡像源，比如清華的鏡像源。 修改 Dockerfile 如下： FROM python:3.7
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
# 添加 Debian 清華鏡像源
RUN echo deb https://mirrors.tuna./debian/ buster main contrib non-freedeb https://mirrors.tuna./debian/ buster-updates main contrib non-freedeb https://mirrors.tuna./debian/ buster-backports main contrib non-freedeb https://mirrors.tuna./debian-security buster/updates main contrib non-free > /etc/apt/sources.list
RUN mkdir /code
WORKDIR /code
# 添加 pip 清華鏡像源
RUN pip install pip -U -i https://pypi.tuna./simple
ADD requirements.txt /code/
# 添加 pip 清華鏡像源
RUN pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna./simple
ADD . /code/
重新構(gòu)建鏡像，下載速度就飛一樣快了。 教程后面的內(nèi)容都使用了清華源，但為了方便閱讀，把這一部分更換源的代碼省去了，讀者心里明白就好。 總結(jié)本章初步感受了 Docker 的工作流程，并且很輕松的構(gòu)建了一個(gè)容器化的 Django 項(xiàng)目。 下一章將 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)也加入到容器編排中。
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