1. 前言

在上一篇文章中介绍了基本的Docker工具,我们对单个应用程序进行单机单进程部署,制作Dockerfile文件,执行docker build来生成docker镜像,执行docker run来运行一个容器,自己指定需要的参数如-v,但是这种run的方式肯定是不高效的,肯定不能解决我们大规模部署应用程序的需求的。

假如我们有一个小应用系统,有前端应用程序web app、后台API服务程序、存储系统、缓存系统,计划部署在一台资源很充足的单机Linux系统上,我们要写一个Bash脚本,在脚本里一个个docker run吗?有没有一种方法,很简单的运行一行命令就run起来?我们面临哪些需要解决的问题?

1)需要一种方法做到一个命令就能run或stop所有的应用程序;

2)容器之间需要通讯,前端需要访问后台服务,后台服务需要访问存储系统和缓存系统;

3)外面用户需要访问前端应用程序;

4)存储系统需要永久数据存储的能力。

Docker Compose技术对以上问题提供了相应的解决之道,让我们轻松地解决了应用程序集的部署问题。

看看百度翻译对Compose的描述:v. 组成;构成(一个整体);创作(音乐);作曲;撰写(信函、讲稿、诗歌等);使镇静。组成、组合、使之构成一个整体,这正是Docker Compose的本意。

2. Compose概述

我们来看一看Docker官网是怎样介绍自己的:Docker Compose overview | Docker Docs

Docker Compose is a tool for defining and running multi-container applications. It is the key to unlocking a streamlined and efficient development and deployment experience.

Docker Compose是一个定义和运行多容器应用程序的工具,它是开启精简高效的开发和部署体验的关键。

Compose simplifies the control of your entire application stack, making it easy to manage services, networks, and volumes in a single, comprehensible YAML configuration file. Then, with a single command, you create and start all the services from your configuration file.

Compose简化了你的全应用程序栈的控制,它使用一个单一的可读性强的YAML配置文件来管理服务管、网络管和磁盘卷,让整个管理变得很容易。然后,使用一个简单的命令,你可以创建和启动YAML配置文件里的所有服务。

Compose works in all environments; production, staging, development, testing, as well as CI workflows. It also has commands for managing the whole lifecycle of your application:

  • Start, stop, and rebuild services
  • View the status of running services
  • Stream the log output of running services
  • Run a one-off command on a service

Compose在所有环境里工作的很好,包括产品、预发布、开发、测试、以及CI工作流,它也有一系列命令来管理你的应用程序的全生命周期:

  • 启动、关闭和重建服务;
  • 观察运行中服务的状态;
  • 让运行中服务的日志输出流式化;
  • 在一个服务上运行一次性命令。

总之,Docker Compose就是一个定义和运行多容器应用程序的工具,用一个YAML配置文件来管理服务的一切,所谓的声明式API理念,后来的K8s特别宣称这一理念。

从2013年以来,关于Docker和Docker Compose的安装、使用、各种操作命令的文章千千万,随便查查都能学会怎么使用这个具体的技术,再写这篇文章的重点还是强调我们要认识清楚Docker Compose的特点和理念,主要解决了我们哪些实际问题,架构师在技术选型的时候能做出正确的选择。

3. Compose安装

Compose安装是很简单的,直接看官网即可:Overview of installing Docker Compose | Docker Docs, 一共有三个方案:

1)安装Docker Desktop, 它包含了Compose。不过,一般不建议用桌面版,毕竟系统一般是Linux,还是用命令行比较好。

2)安装Compose plugin,条件是那台机器已经安装了Docker Engine和Docker CLI。

3)安装独立的Compose工具,但官方说不推荐,仅仅是V2向下兼容的方案。

注意,Compose有V1和V2两个版本,2023年7月开始V1已经停止更新了,但是我想大家目前环境基本上都是V1版本吧,没特别必要是不会去升级的。

4. Compose服务编排

Docker Compose 将所管理的容器分为三层:工程(Project)、服务(Service)、容器(Container)。
Docker Compose 运行目录下的所有文件(docker-compose.yml)组成一个工程,一个工程包含多个服务,每个服务中定义了容器运行的镜像、参数、依赖,一个服务可包括多个容器实例。

上图是前言中假设的一个小应用系统的组件设计图,我们编写一个docker-compose.yml来部署它:

version: "3"services: mysql:image: mysql:5.7environment: MYSQL_ROOT_PASSWORD: abc12345678 MYSQL_DATABASE: testvolumes: - /etc/localtime:/etc/localtime:ro - /etc/timezone:/etc/timezone:ro - ./mysql/db:/var/lib/mysqlports: - "3306:3306"networks: - default - gateway redis:image: redis:latestcommand: redis-server /etc/redis/redis.confvolumes: - ./redis/redis.conf:/etc/redis/redis.conf - ./redis/redis/data:/data - /etc/localtime:/etc/localtime:roports: - "6379:6379"restart: alwaysnetworks: - default - gateway backend-api:image: demo/backend-api:1.0ports: - 8080:80volumes: - /etc/localtime:/etc/localtime:ro - /etc/timezone:/etc/timezone:ro - ./backend/conf:/opt/backend/conf - ./backend/logs:/opt/backend/logsnetworks: - default - gatewaydepends_on: - mysql - redis frontend-webapp:image: demo/frontend-webapp:1.0ports: - 80:80volumes: - /etc/localtime:/etc/localtime:ro - /etc/timezone:/etc/timezone:ro - ./webapp:/opt/webappnetworks: - default - gatewaydepends_on: - backend-apinetworks: default:external: name: web-service gateway:external: true

上面docker-compose.yml文件内容是我从实际项目中抽出来简化了的版本,backend-api可能是SpringBoot框架开发的,也可能是Flask框架开发的,实际参数不止于这些,而同样frontend-webapp可能是vue2/vue3框架开发的,也可能是react框架开发的,实际参数并不尽同,但并不影响我们说明问题。下面讲解几个关键点:

  • services: 所有服务的根节点。例子里定义了4个服务mysql、redis、backend-api、frontend-webapi。
  • image: 指定服务的镜像。
  • environment:环境变量。
  • volumes:挂载主机目录,其中 ro 表示只读。
  • ports:端口映射,要想外部能访问容器内服务,就需要做端口映射。
  • networks:网络配置,docker是有自己内部网络的,容器之间可以通讯,可以通过服务名来访问,具体网络创建等不详述。
  • depends_on:服务依赖。

docker-compose.yml编排语法不仅仅只有以上这几个,详细请参见Docker Compose overview | Docker Docs,要注意默认官网文档是V2,当然相差也不会太大,具体在自己环境试试就知道了。

5. Compose常见命令

Compose常见操作命令都很容易,下面列举几个:

5.1 启动容器:

docker-compose up

docker compose up

5.2列出所有运行容器:

docker-compose ps

docker compose ps

5.3 停止容器:

docker compose down

全部命令具体参见:Overview of docker compose CLI | Docker Docs,下面截图一下官网的文档:

6. 总结

Docker Compose是一个定义和运行多容器应用程序的工具,用一个YAML配置文件来管理服务的一切,对系统部署按工程、服务、容器进行管理,让我们很方便地对一批服务进行高效地部署和管理。