【赵渝强老师】使用Docker Compose管理容器

  Docker Compose 通过一个yml的描述文件来管理一个复杂系统中的多个容器。在该描述文件中，所有的容器都是通过services来进行定义。Docker Compose使用docker-compose脚本来完成服务的启动、停止、管理和扩容等工作。因此Docker Compose非常适合使用多个容器来组成一个复杂应用系统的场景。
  视频讲解如下：
https://www.bilibili.com/video/BV1vs421u7ze/?aid=1855674326&c...

  这里将通过一个具体的示例来演示如何使用Docker Compose。下图便描述了本小节示例的架构。该示例系统中包含两个功能模块：Redis DB模块和Python Web模块。

  其中：

• Redis DB模块将使用Redis的NoSQL数据库来保存用户在Web界面上刷新网页的次数。
• Python Web模块将用于Web界面的展示。

  这样的一个系统结构利用前面已经掌握的Docker知识完全可以搭建起来，即：通过手动部署的方式来完成。但是当系统变得越来越复杂时，这样的手动管理方式是非常不利于系统的管理的。而使用Docker Compose便可以非常容易地解决这样的问题。下面将分别通过手动部署的方式和Docker Compose的方式来完成部署和管理，从而对比它们之前的区别和展示使用Docker Compose的优点。

一、使用手动方式构建应用程序

  手动方式构建应用程序需要创建Dockerfile来描述应用系统。下面演示了具体的操作步骤。

（1）创建文件"app.py"使用Python来创建Web应用程序，文件内容如下：

01   from flask import Flask
02   from redis import Redis
03   import os
04   app = Flask(__name__)
05   redis = Redis(host='redis', port=6379)
06    
07   @app.route('/')
08   def hello():
09       redis.incr('hits')
10       return 'I have been seen %s times.' % redis.get('hits')
11    
12   if __name__ == "__main__":
13       app.run(host="0.0.0.0", debug=True)

  其中：

• 第01行使用了Flask这样一个轻量级Web框架来使用Python语言快速实现一个网站或Web服务。
• 第02行使用Python Redis模块来访问Redis数据库，将用户在Web界面上刷新次数保存到Redis中。
• 第05行指定Redis数据库的地址信息，这里指定了运行Redis的主机名和端口。
• 第09行通过变量"redis"访问Redis数据库完成计数的功能。

• 第10行Web界面上显示的内容，即：用户刷新Web网页的次数。

  （2）创建文件"requirements.txt"，并输入下面的内容。这是由于在应用程序中使用了Python的flask和redis组件，因此在文件中输入下面的内容：

flask
redis

（3）创建文件"Dockerfile"，并输入下面的内容。

FROM python
ADD . /code
WORKDIR /code
COPY app.py /code
RUN pip install -r requirements.txt
CMD ["python", "app.py"]

（4）使用"docker build"命令编译Dockerfile。

docker build -t myapplication .

提示："-t"参数指定生成的镜像名称为"myapplication"，并且将其存放在本地。

（5）由于应用程序中，需要redis的支持，首先启动一个Redis容器

docker run --name myredis -d -p 6379:6379 redis

# 其中的myredis是容器的名称，在启动Web应用程序时需要用到这个名称。

（6）使用docker run命令启动Web应用程序，并使用--link参数连接到redis容器中。

docker run --name myapp_using_redis -p 5000:5000 --link myredis:redis -d myapplication

  其中的参数：

• -p 5000:5000将宿主机的5000端口映射到容器的5000端口上。
• --link myredis:redis连接运行Redis数据库的myredis容器，并指定其主机名是"redis"，即：app.py应用程序代码中05行指定的host名称。

（7）打开浏览器访问宿主机的5000端口并刷新网页，便可以观察到计数器自增的效果，如下图所示。

二、使用Docker Compose构建应用程序

  在上一个小节中使用手动方式完成了应用系统的部署和启动，实现了计数器的自增功能。在该系统架构中只包含了两个模块，即：Redis DB模块和Python Web模块。但是随着系统架构的不断复杂和模块的不断增多，这样的手动管理方式将变得越来越不方便。另一方面，如果要实现扩容或者缩容等操作，例如：随着负载的增大，想对Redis DB模块进行扩容，将其扩展到三个容器中从而实现负载均衡的功能。手动方式下也无法很好地解决这样的问题。而使用Docker Compose便可以非常方便地解决这样的问题，其核心是定义一个yml文件来对即将部署的服务进行描述。注意：此时的目录结构如下图所示。

  下面的步骤演示了如何使用Docker Compose来完成服务的编排与部署。

（1）在当前目录下创建文件"docker-compose.yml"，输入下面的内容。

01   version: '3'
02   services:
03     web:
04       build: .
05       ports:
06        - "5000:5000"
07     redis:
08       image: "redis"

  其中：

• 第02行开始讲定义该应用系统中包含的模块信息。这里定义应用系统中包含了两个模块，即：第03行的web模块和第07行的redis模块。
• 第03行到第06行为定义web模块。通过使用"build"命令在当前目录下编译Dockerfile，将生成的镜像存放到本地；并且在启动容器时，将宿主机的5000端口映射到容器的5000端口。
• 第07行\~第08行定义redis模块。通过参数"image"指定启动容器时使用"redis"的镜像。如果本地没有该镜像，将会从镜像仓库中拉取该镜像。

提示：yml文件的全称是Yet Another Markup Language，因此也可以称为yaml文件，这种文件的设计目的就是方便人类读写，这种文件使用缩进表示层级关系，因此特别适合在脚本语言中使用。

（2）通过命令"docker-compose up"来启动应用

docker-compose up

（3）打开浏览器访问访问宿主机的5000端口，这时候可以观察到与上图同样的效果。

（4）执行"docker-compose ps"的命令别名检查此时启动的容器信息，如下图所示。

从图中可以看出在该应用程序包含了两个模块，即"demo_redis_1"和"demo_web_1"。并且这两个模块各自运行在一个Docker的容器中。

（5）执行"docker-compose images"命令可以查看由Docker Compose管理的镜像信息，如下图所示。