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写给前端的Docker实战教程

dusuanyun

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2019-09-27

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 写给前端的Docker实战教程

本篇文章详细而又简短的介绍了：一名完全不了解 Docker 前端程序员，将全站 Docker 化的过程。内容主要包含：

  • Docker 基本概念
  • 真实站点迁移过程：
  1. 静态站点
  2. Nodejs 站点(Express)
  3. WordPress(PHP)
  • 一些必备技巧：开机启动、常用Shell

文章会讲解使用 Docker 过程中用到的全部技术栈(Github CI、Nginx 反向代理、docker-compose)，绝不会出现“详见：http://xxx”甩链接的情况

无需再查阅其他文档，看着一篇就够了!

当前有哪些问题

手动部署成本太高

笔者维护了诸多网站，其中包含：

  • 我的简历：pea3nut.info，使用 Vuejs 构建的SPA单页应用，纯静态
  • 我的博客：pea3nut.blog，使用著名的 WordPress 搭建(PHP+Apache+MySQL)
  • 一个开源项目——Pxer：pxer.pea3nut.org，官网使用 Nodejs + Express SSR 搭建

而每次我想修改某个网站内容是十分麻烦的。拿大家熟悉的纯静态站点来说，修改过程如下：

  • 下载：从Github下载代码，然后本地npm install
  • 开发：npm run dev本地修改代码，测试
  • 编译：npm run build使用 Webpack 进行编译，产出静态资源
  • 上传：打开FTP软件，上传替换文件
  • 测试：看看网站是否在线上工作正常
  • 提交：将代码提交到 Github

哪怕我只是修改个错别字，都要十几分钟

网站太多，改动太频繁，而每次不管多小的改动都很麻烦。简直让我感觉自己在维护一个万级QPS的大型项目

某个服务挂了，我不懂 Linux 无法排查

最近我发现我的 MySQL 进程总是挂掉，导致所有依赖于 MySQL 的站点都挂了

我也不知道为什么，之前还是好好的

我尝试了重启进程、重启服务器、捞报错日志百度，均未奏效

好吧，其实我不太懂 Linux，也不太懂 MySQL，我只是想用下他们搭建 WordPress 站点。而最近总出问题，让我意识到：

我不仅要维护站点，我还要维护环境

这个对于一名前端来说太难了，装个 nvm 就已经是我的极限了。MySQL无缘无故挂掉，我根本没有能力查出个一二三四，然后解决它

我不仅要保证站点本地能跑通，还必须要部署在远程VPS稳定运行。。。

重启不行。。。那就只能重装系统了

可是，由于搭建了许多站点，VPS服务器环境相当复杂(或许这就是 MySQL 挂掉的原因)，光 Apache 配置文件都几百行了。重做系统的迁移成本，光是想一想就耗光了我所有的勇气

新的技术方案——Docker

总结一下有如下问题：

  • 手动部署成本太高，改错别字都很麻烦
  • 一台服务器由于时间累积导致环境变得“脏乱差”
  • 重装系统成本太高，难以迁移

而 Docker，正是我解决所有问题SCP-500万能药!

那么 Docker 是如何做的呢?

镜像与容器

Docker 中有两个重要概念。

一个是容器(Container)：容器特别像一个虚拟机，容器中运行着一个完整的操作系统。可以在容器中装 Nodejs，可以执行npm install，可以做一切你当前操作系统能做的事情

另一个是镜像(Image)：镜像是一个文件，它是用来创建容器的。如果你有装过 Windows 操作系统，那么 Docker 镜像特别像“Win7纯净版.rar”文件

上边就是你所需要了解的 Docker 全部基础知识。就这么简单

顺便一提，在 Docker 中，我们通常称你当前使用的真实操作系统为“宿主机”(Host)

安装 Docker

安装 Docker 在你的电脑上就像安装 VS Code 一样简单

如果你使用的是Windows电脑，需要购买支持虚拟化的版本。如Win10专业版，Win10家庭版是不行的

  • Mac：https://download.docker.com/mac/stable/Docker.dmg
  • Windows：https://download.docker.com/win/stable/Docker%20for%20Windows%20Installer.exe
  • Linux：https://get.docker.com/

安装完Docker后，你可能会发现自己可以打开一个漂亮的 Docker 窗口。其实这个窗口没什么用处，通常我们都是通过CLI命令行的方式操作 Docker的，就像 Git 一样

运行 Docker

接下来我们搭建一个能够托管静态文件的 Nginx 服务器

容器运行程序，而容器哪来的呢?容器是镜像创建出来的。那镜像又是哪来的呢?

镜像是通过一个 Dockerfile 打包来的，它非常像我们前端的package.json文件

所以创建关系为：

  1. Dockerfile: 类似于“package.json” 
  2.  | 
  3.  V 
  4. Image: 类似于“Win7纯净版.rar” 
  5.  | 
  6.  V 
  7. Container: 一个完整操作系统 
创建文件
我们创建一个目录hello-docker，在目录中创建一个index.html文件，内容为：
  1. <h1>Hello docker</h1> 
然后再在目录中创建一个Dockerfile文件，内容为：
  1. FROM nginx 
  2.  
  3. COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html 
  4.  
  5. EXPOSE 80 
此时，你的文件结构应该是：
  1. hello-docker 
  2.   |____index.html 
  3.   |____Dockerfile 
打包镜像
文件创建好了，现在我们就可以根据Dockerfile创建镜像了!
在命令行中(Windows优先使用PowerShell)键入：
  1. cd hello-docker/ # 进入刚刚的目录 
  2. docker image build ./ -t hello-docker:1.0.0 # 打包镜像 
  1. 注意！Docker 中的选项（Options）放的位置非常有讲究，docker —help image和docker image —help是完全不同的命令 
docker image build ./ -t  hello-docker:1.0.0的意思是：基于路径./(当前路径)打包一个镜像，镜像的名字是hello-docker，版本号是1.0.0。该命令会自动寻找Dockerfile来打包出一个镜像
  1. Tips: 你可以使用docker images来查看本机已有的镜像 
不出意外，你应该能得到如下输出：
  1. Sending build context to Docker daemon  3.072kB 
  2. Step 1/3 : FROM nginx 
  3.  ---> 5a3221f0137b 
  4. Step 2/3 : COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html 
  5.  ---> 1c433edd5891 
  6. Step 3/3 : EXPOSE 80 
  7.  ---> Running in c2ff9ec2e945 
  8. Removing intermediate container c2ff9ec2e945 
  9.  ---> f6a472c1b0a0 
  10. Successfully built f6a472c1b0a0 
  11. Successfully tagged hello-docker:1.0.0 
可以看到其运行了 Dockerfile 中的内容，现在我们简单拆解下：
  • FROM nginx：基于哪个镜像
    •     
  • COPY ./index.html  /usr/share/nginx/html/index.html：将宿主机中的./index.html文件复制进容器里的/usr/share/nginx/html/index.html
    •     
  • EXPOSE 80：容器对外暴露80端口
运行容器
我们刚刚使用 Dockerfile 创建了一个镜像。现在有镜像了，接下来要根据镜像创建容器：
  1. docker container create -p 2333:80 hello-docker:1.0.0 
  2. docker container start xxx # xxx 为上一条命令运行得到的结果 
然后在浏览器打开127.0.0.1:2333，你应该能看到刚刚自己写的index.html内容
在上边第一个命令中，我们使用docker container  create来创建基于hello-docker:1.0.0镜像的一个容器，使用-p来指定端口绑定——将容器中的80端口绑定在宿主机的2333端口。执行完该命令，会返回一个容器ID
而第二个命令，则是启动这个容器
启动后，就能通过访问本机的2333端口来达到访问容器内80端口的效果了
  1. Tips: 你可以使用docker containers ls来查看当前运行的容器 
当容器运行后，可以通过如下命令进入容器内部：
  1. docker container exec -it xxx /bin/bash # xxx 为容器ID 
原理实际上是启动了容器内的/bin/bash，此时你就可以通过bash shell与容器内交互了。就像远程连接了SSH一样
发生了什么
我们总结下都发生了什么：
  1. 写一个 Dockerfile
    2.     
  2. 使用docker image build来将Dockerfile打包成镜像
    3.     
  3. 使用docker container create来根据镜像创建一个容器
    4.     
  4. 使用docker container start来启动一个创建好的容器
写给前端的Docker实战教程
虽然很简单，但是也没有感觉到“广阔天地，大有可为，为所欲为”呢?
迁移静态站点
接下来我们实战迁移一个由 Vuejs 写的纯静态 SPA 单页站点：
  • 网址：pea3nut.info
    •     
  • 源码：github/pea3nut-info
我打算怎么做
在没迁移 Docker 之前，若我想更新线上网站中内容时，需要：
  1. 本地npm run build打包产出静态文件
    2.     
  2. 手动通过 FTP 上传到服务器
    3.     
  3. git push更新 Github 源码
稍微有点麻烦，因此我打算这样改：
  1. 执行git push
    2.     
  2. 自动检测到 github 有代码更新，自动打包出一个 Docker 镜像
    3.     
  3. CI 编译完成后，SSH 登录 VPS，删掉现有容器，用新镜像创建一个新容器
而这样做的好处是：
  1. 不必再手动 FTP 上传文件
    2.     
  2. 当我进行修改错别字这样的简单操作时，可以免测。改完直接git push，而不必本地npm run build
Github中的CI
首先是让 Github 在我每次更新代码时打包出一个镜像
在 Github，可以有免费的 CI 资源用，它就是 Travis CI
在项目中根目录中添加.travis.yml文件，内容如下：
  1. language: node_js 
  2. node_js: 
  3.   - "12" 
  4. services: 
  5.   - docker 
  6.  
  7. before_install: 
  8.   - npm install 
  9.  
  10. script: 
  11.   - npm run build 
  12.   - echo "$DOCKER_PASSWORD" | docker login -u "$DOCKER_USERNAME" --password-stdin 
  13.   - docker build -t pea3nut/pea3nut-info:latest . 
  14.   - docker push pea3nut/pea3nut-info:latest 
文件内容非常简单，就是使用npm run build编译静态产出后，打包一个镜像并且 push 到远程。有几点需要详细说一下：
  • 为了能够让镜像上传到服务器，你需要在hub.docker.com中注册一个账号，然后替换代码中的pea3nut/pea3nut-info:latest为用户名/包名:latest即可
    •     
  • 使用 Github 登录 Travis CI 后，在左边点击+加号添加自己的 Github 仓库后，需要移步到 Setting  为项目添加DOCKER_USERNAME和DOCKER_PASSWORD环境变量。这样保证我们可以秘密的登录 Docker Hub  而不被其他人看到自己的密码。如下图
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然后需要添加 Dockerfile 文件来描述如何打包 Docker 镜像。
按照.travis.yml的命令次序，在打包镜像时，npm run build已经执行过了，项目产出已经有了。不必在 Docker 容器中运行npm  install和npm run build之类的，直接复制文件即可：
  1. FROM nginx 
  2.  
  3. COPY ./dist/ /usr/share/nginx/html/ 
  4.  
  5. EXPOSE 80 
  1. Note: 过程虽然简单但是线条很长，建议本地多测试测试再进行git push 
若你编译出的静态站点也是一个 SPA 单页应用，需要增加额外的 Nginx  配置来保证请求都能打到index.html。下边是我写的vhost.nginx.conf Nginx  配置文件，将不访问文件的请求全部重定向到/index.html：
  1. server { 
  2.     listen 80; 
  3.     server_name localhost; 
  4.     location / { 
  5.         root /usr/share/nginx/html; 
  6.         index index.html index.htm; 
  7.         proxy_set_header Host $host; 
  8.  
  9.         if (!-f $request_filename) { 
  10.           rewrite ^.*$ /index.html break; 
  11.         } 
  12.  
  13.     } 
  14.  
  15.     error_page 500 502 503 504 /50x.html; 
  16.     location = /50x.html { 
  17.         root /usr/share/nginx/html; 
  18.     } 
  19. }  
然后在 Dockerfile  中新加一行，将本机的vhost.nginx.conf文件复制到容器的/etc/nginx/conf.d/pea3nut-info.conf，让 Nginx  能够读取该配置文件：
  1.   FROM nginx 
  2.  
  3.   COPY ./dist/ /usr/share/nginx/html/ 
  4. + COPY ./vhost.nginx.conf /etc/nginx/conf.d/pea3nut-info.conf 
  5.  
  6.   EXPOSE 80 
然后执行git push后，你可以在 Travis CI 看到 CI  的编译结果。如果编译没问题，远程实际上就有了pea3nut/pea3nut-info:latest这个镜像。本地可以试试看该镜像工作是否正常：
  1. docker image pull pea3nut/pea3nut-info:latest 
  2. docker container create -p 8082:80 pea3nut/pea3nut-info:latest 
  3. docker container start xxx # xxx 为上一条命令执行的返回值 
运行完成后，浏览器访问127.0.0.1:8082应该就能看到效果了!
然后你可以登录远程 VPS 服务器，安装 Docker，执行同样的命令。然后访问远程 VPS 服务器的公网 IP + 8082  端口号，应该能看到和本地相同的效果
Tips: 忘了如何在 VPS 上安装 Docker?在上文“安装 Docker”一节，你可能需要的是 Linux 的安装方式
  1. curl https://get.docker.com/ > install-docker.sh # 下载安装脚本 
  2. sh install-docker.sh # 执行安装脚本 
Nginx 反向代理
Note: 接下来的操作都是在你的远程 VPS 服务器上操作，并非本地电脑，或者容器中
目前我们将容器挂到了 8082 端口，但是线上不可能让用户手动输入 8082 端口进行访问。而如果将容器直接挂到 80  端口，虽然这样用户可以直接不加端口直接访问，但是如果有第二个容器，或者更多容器呢?
这时候就需要在宿主机跑一个 Nginx，由它来独占 80 端口，然后根据域名来讲请求分发给响应的容器。如下图：
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这种方案叫做“反向代理”
登录VPS服务器，安装 Nginx。因为我是 Ubuntu，所以可以用apt安装。其他 Linux 发行版可以百度下安装方法，通常2行内可以搞定：
  1. apt update # 更新软件包 
  2. apt-get install nginx # 安装 Nginx 
  3. systemctl status nginx # 查看 Nginx 状态 
此时本地通过浏览器访问 VPS 的公网 IP 可用看到 Nginx 的欢迎页面
写给前端的Docker实战教程
然后在 VPS 服务器的/etc/nginx/conf.d/中建立一个vhost.conf文件，配置如下内容：
  1. server { 
  2.     listen 80; 
  3.     server_name pea3nut.info; 
  4.  
  5.     location / { 
  6.         proxy_pass http://127.0.0.1:8082; 
  7.     } 
  8. } 
配置的意思是，监听来自 80  端口的流量，若访问域名是pea3nut.info(替换为你自己的域名)，则全部转发到http://127.0.0.1:8082中
配置完成后，重启 Nginx 服务器。若是 Ubuntu 可以使用systemctl restart nginx命令，不同 Linux  发行版稍有不同
配置成功后，访问pea3nut.info会看到和VPS公网IP:8082相同的效果
更新站点
而迁移完成 Docker 后，我想改一个错别字的流程变为：
  • 本地修改完成，执行git push
    •     
  • 等待 CI 编译完成
    •     
  • 登录 VPS 服务器，执行：
  1. docker image pull pea3nut/pea3nut-info:latest 
  2. docker container create -p 8082:80 pea3nut/pea3nut-info:latest # 得到 yyy 
  3. docker container stop xxx # xxx 为当前运行的容器ID，可用 docker container ls 查看 
  4. docker container start yyy # yyy 第二条命令返回值 
命令还是有些长?我们在下面会进一步优化它
迁移 Nodejs 站点(Express)
接下来我们实战迁移一个由 Nodejs 写的 Express SSR 站点
  • 网址：pxer.pea3nut.org
    •     
  • 源码：github/pxer-homepage
我打算怎么做
网站使用 Ejs 模板渲染页面。在没迁移 Docker 之前，若我想更新线上网站中内容时，需要：
  1. 本地修改好 Ejs 或者其他文件
    2.     
  2. 手动通过 FTP 上传到服务器
    3.     
  3. 在服务器端重启 Nodejs 进程。若有 npm 包依赖改动，需要在VPS服务器上手动执行npm install
    4.     
  4. git push更新 Github 源码
稍微有点麻烦，因此我打算这样改：
  1. 执行git push
    2.     
  2. 自动检测到 github 有代码更新，自动打包出一个 Docker 镜像
    3.     
  3. CI 编译完成后，SSH 登录 VPS，删掉现有容器，用新镜像创建一个新容器
而这样做的好处是：
  1. 不必再手动 FTP 上传文件
    2.     
  2. 不必手动维护服务器的 Nodejs 运行环境
实施
具体的过程和处理静态站点没有什么特别的区别，无非是：
  1. 编写 Dockerfile 文件
    2.     
  2. 在 CI 时自动打包镜像
    3.     
  3. 在VPS增加一个 Nginx 反向代理
这次就不重复讲了，具体的配置可以参考项目中的相关文件
Tips: 你可能发现了 Dockerfile 中的ENTRYPOINT命令必须指定一个前台进程。若你的 Nodejs 应用是使用 PM2  进行保活的，你需要替换pm2 start app.js为pm2-docker app.js
docker-compose
当将 Nodejs 站点迁移完成，我们的 VPS 服务器上已经运行了2个容器。每次镜像更新都要手动的docker container  create带一堆参数是比较麻烦的，尤其是当日后容器日益增多的时候。而这时，就轮到docker-compose登场了~
docker-compose 是 Docker 官方提供的一个 Docker 管理工具。若你是通过桌面端的 Docker 安装包安装的  Docker，它是会默认为你安装 docker-compose 的。可以试试如下命令：
  1. docker-compose --help 
如果是在 Linux，可以通过如下命令安装 docker-compose：
  1. curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose 
  2. chmode +x /usr/local/bin/docker-compose 
docker-compose 和 Docker 差不多，也是只要一份文件就能跑起来。docker-compose 主要的作用就是能够让你不必手敲那么多  Docker 命令
建立一个目录，然后在目录中建立docker-compose.yml，内容如下：
  1. version: "3.7" # 这个是配置文件的版本，不同的版本号声明方式会有细微的不同 
  2. services: 
  3.     info: 
  4.         container_name: pea3nut-info 
  5.         image: pea3nut/pea3nut-info:latest 
  6.         ports: 
  7.             - "8082:80" 
  8.         restart: on-failure 
然后在目录中键入如下命令就能将服务跑起来：
  1. docker-compose up info 
docker-compose 会帮我们自动去拉镜像，创建容器，将容器中的80端口映射为宿主机的8082端口。restart字段还要求  docker-compose 当发现容器意外挂掉时重新启动容器，类似于 pm2，所以你不必再在容器内使用 pm2
如果想要更新一个镜像创建新容器，只需要：
  1. docker-compose pull info 
  2. docker-compose stop info 
  3. docker-compose rm info 
  4. docker-compose up -d info # -d 代表后台运行 
笔者已将自己网站部署方式开源，可参考github/pea3nut-hub
迁移 WordPress 站点(Apache + PHP + MySQL)
接下来我们实战迁移一个 WordPress 站点
  • 网址：pea3nut.blog
    •     
  • 源码：非公开
可能你也发现了这个站点和其他站点的一个非常大的不同——他的源码和数据是不能公开的
之前我们打包镜像时，都是直接将代码打进镜像内的。这条方案用在这里显然是不行的，有两个问题：
  1. 我不想公开 MySQL 数据文件和网站内容(如图片)。若将这些打包进镜像，任何人都能docker image  pull下载到镜像，然后取得镜像内的文件
    2.     
  2. 当容器被删掉，存储的 MySQL 数据都将丢失
Volume
Docker 提供了一个叫做 Volume 的东西，可以将容器内和宿主机的某个文件夹进行”绑定“，任何文件改动都会得到同步。所以，我可以将整个站点目录和  MySQL 目录都挂载为 Volume。这样，当容器删除时，所有数据文件和源码都会保留。
在本地建立./blog/mysql-data目录存储 MySQL 数据，建立./blog/wordpress目录存储 WordPress  源码。然后修改docker-compose.yml如下：
  1. version: "3.7" 
  2. services: 
  3.     info: 
  4.         container_name: pea3nut-info 
  5.         image: pea3nut/pea3nut-info:latest 
  6.         ports: 
  7.             - "8082:80" 
  8.         restart: on-failure 
  9. +   blog: 
  10. +       container_name: pea3nut-blog 
  11. +       image: tutum/lamp:latest 
  12. +       ports: 
  13. +           - "8081:80" 
  14. +       volumes: 
  15. +           - ./blog/mysql-data:/var/lib/mysql 
  16. +           - ./blog/wordpress:/app 
  17. +       restart: on-failure 
 
 
 
 
 
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