Docker 微服务教程

Docker 微服务教程

 

作者： 阮一峰

日期： 2018年2月13日

Docker 是一个容器工具，提供虚拟环境。很多人认为，它改变了我们对软件的认识。

站在 Docker 的角度，软件就是容器的组合：业务逻辑容器、数据库容器、储存容器、队列容器......Docker 使得软件可以拆分成若干个标准化容器，然后像搭积木一样组合起来。

这正是微服务（microservices）的思想：软件把任务外包出去，让各种外部服务完成这些任务，软件本身只是底层服务的调度中心和组装层。

微服务很适合用 Docker 容器实现，每个容器承载一个服务。一台计算机同时运行多个容器，从而就能很轻松地模拟出复杂的微服务架构。

上一篇教程介绍了 Docker 的概念和基本用法，本文接着往下介绍，如何在一台计算机上实现多个服务，让它们互相配合，组合出一个应用程序。

我选择的示例软件是 WordPress。它是一个常用软件，全世界用户据说超过几千万。同时它又非常简单，只要两个容器就够了（业务容器 + 数据库容器），很适合教学。而且，这种"业务 + 数据库"的容器架构，具有通用性，许多应用程序都可以复用。

为了加深读者理解，本文采用三种方法，演示如何架设 WordPress 网站。

• 方法 A：自建 WordPress 容器
• 方法 B：采用官方的 WordPress 容器
• 方法 C：采用 Docker Compose 工具

一、预备工作：image 仓库的镜像网址

本教程需要从仓库下载 image 文件，但是国内访问 Docker 的官方仓库很慢，还经常断线，所以要把仓库网址改成国内的镜像站。这里推荐使用官方镜像 registry.docker-cn.com 。下面是我的 Debian 系统的默认仓库修改方法，其他系统的修改方法参考官方文档。

打开/etc/default/docker文件（需要sudo权限），在文件的底部加上一行。

DOCKER_OPTS="--registry-mirror=https://registry.docker-cn.com"

然后，重启 Docker 服务。

$ sudo service docker restart

现在就会自动从镜像仓库下载 image 文件了。

二、方法 A：自建 WordPress 容器

前面说过，本文会用三种方法演示 WordPress 的安装。第一种方法就是自建 WordPress 容器。

2.1 官方 的 PHP image

首先，新建一个工作目录，并进入该目录。

$ mkdir docker-demo && cd docker-demo

然后，执行下面的命令。

$ docker container run \
  --rm \
  --name wordpress \
  --volume "$PWD/":/var/www/html \
  php:5.6-apache

上面的命令基于php的 image 文件新建一个容器，并且运行该容器。php的标签是5.6-apache，说明装的是 PHP 5.6，并且自带 Apache 服务器。该命令的三个参数含义如下。

• --rm：停止运行后，自动删除容器文件。
• --name wordpress：容器的名字叫做wordpress。
• --volume "$PWD/":/var/www/html：将当前目录（$PWD）映射到容器的/var/www/html（Apache 对外访问的默认目录）。因此，当前目录的任何修改，都会反映到容器里面，进而被外部访问到。

运行上面的命令以后，如果一切正常，命令行会提示容器对外的 IP 地址，请记下这个地址，我们要用它来访问容器。我分配到的 IP 地址是 172.17.0.2。

打开浏览器，访问 172.17.0.2，你会看到下面的提示。

Forbidden
You don't have permission to access / on this server.

这是因为容器的/var/www/html目录（也就是本机的docker-demo目录）下面什么也没有，无法提供可以访问的内容。

请在本机的docker-demo目录下面，添加一个最简单的 PHP 文件index.php。

<?php 
phpinfo();
?>

保存以后，浏览器刷新172.17.0.2，应该就会看到熟悉的phpinfo页面了。

2.2 拷贝 WordPress 安装包

既然本地的docker-demo目录可以映射到容器里面，那么把 WordPress 安装包拷贝到docker-demo目录下，不就可以通过容器访问到 WordPress 的安装界面了吗？

首先，在docker-demo目录下，执行下面的命令，抓取并解压 WordPress 安装包。

$ wget https://cn.wordpress.org/wordpress-4.9.4-zh_CN.tar.gz
$ tar -xvf wordpress-4.9.4-zh_CN.tar.gz

解压以后，WordPress 的安装文件会在docker-demo/wordpress目录下。

这时浏览器访问http://172.17.0.2/wordpress，就能看到 WordPress 的安装提示了。

2.3 官方的 MySQL 容器

WordPress 必须有数据库才能安装，所以必须新建 MySQL 容器。

打开一个新的命令行窗口，执行下面的命令。

$ docker container run \
  -d \
  --rm \
  --name wordpressdb \
  --env MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  --env MYSQL_DATABASE=wordpress \
  mysql:5.7

上面的命令会基于 MySQL 的 image 文件（5.7版本）新建一个容器。该命令的五个命令行参数的含义如下。

• -d：容器启动后，在后台运行。
• --rm：容器终止运行后，自动删除容器文件。
• --name wordpressdb：容器的名字叫做wordpressdb
• --env MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456：向容器进程传入一个环境变量MYSQL_ROOT_PASSWORD，该变量会被用作 MySQL 的根密码。
• --env MYSQL_DATABASE=wordpress：向容器进程传入一个环境变量MYSQL_DATABASE，容器里面的 MySQL 会根据该变量创建一个同名数据库（本例是WordPress）。

运行上面的命令以后，正常情况下，命令行会显示一行字符串，这是容器的 ID，表示已经新建成功了。

这时，使用下面的命令查看正在运行的容器，你应该看到wordpress和wordpressdb两个容器正在运行。

$ docker container ls

其中，wordpressdb是后台运行的，前台看不见它的输出，必须使用下面的命令查看。

$ docker container logs wordpressdb

2.4 定制 PHP 容器

现在 WordPress 容器和 MySQL 容器都已经有了。接下来，要把 WordPress 容器连接到 MySQL 容器了。但是，PHP 的官方 image 不带有mysql扩展，必须自己新建 image 文件。

首先，停掉 WordPress 容器。

$ docker container stop wordpress

停掉以后，由于--rm参数的作用，该容器文件会被自动删除。

然后，在docker-demo目录里面，新建一个Dockerfile文件，写入下面的内容。

FROM php:5.6-apache
RUN docker-php-ext-install mysqli
CMD apache2-foreground

上面代码的意思，就是在原来 PHP 的 image 基础上，安装mysqli的扩展。然后，启动 Apache。

基于这个 Dockerfile 文件，新建一个名为phpwithmysql的 image 文件。

$ docker build -t phpwithmysql .

2.5 Wordpress 容器连接 MySQL

现在基于 phpwithmysql image，重新新建一个 WordPress 容器。

$ docker container run \
  --rm \
  --name wordpress \
  --volume "$PWD/":/var/www/html \
  --link wordpressdb:mysql \
  phpwithmysql

跟上一次相比，上面的命令多了一个参数--link wordpressdb:mysql，表示 WordPress 容器要连到wordpressdb容器，冒号表示该容器的别名是mysql。

这时还要改一下wordpress目录的权限，让容器可以将配置信息写入这个目录（容器内部写入的/var/www/html目录，会映射到这个目录）。

$ chmod -R 777 wordpress

接着，回到浏览器的http://172.17.0.2/wordpress页面，点击"现在就开始！"按钮，开始安装。

WordPress 提示要输入数据库参数。输入的参数如下。

• 数据库名：wordpress
• 用户名：root
• 密码：123456
• 数据库主机：mysql
• 表前缀：wp_（不变）

点击"下一步"按钮，如果 Wordpress 连接数据库成功，就会出现下面的页面，这就表示可以安装了。

至此，自建 WordPress 容器的演示完毕，可以把正在运行的两个容器关闭了（容器文件会自动删除）。

$ docker container stop wordpress wordpressdb

三、方法 B：Wordpress 官方镜像

上一部分的自建 WordPress 容器，还是挺麻烦的。其实不用这么麻烦，Docker 已经提供了官方 WordPress image，直接用那个就可以了。有了上一部分的基础，下面的操作就很容易理解了。

3.1 基本用法

首先，新建并启动 MySQL 容器。

$ docker container run \
  -d \
  --rm \
  --name wordpressdb \
  --env MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 \
  --env MYSQL_DATABASE=wordpress \
  mysql:5.7

然后，基于官方的 WordPress image，新建并启动 WordPress 容器。

$ docker container run \
  -d \
  --rm \
  --name wordpress \
  --env WORDPRESS_DB_PASSWORD=123456 \
  --link wordpressdb:mysql \
  wordpress

上面命令中，各个参数的含义前面都解释过了，其中环境变量WORDPRESS_DB_PASSWORD是 MySQL 容器的根密码。

上面命令指定wordpress容器在后台运行，导致前台看不见输出，使用下面的命令查出wordpress容器的 IP 地址。

$ docker container inspect wordpress

上面命令运行以后，会输出很多内容，找到IPAddress字段即可。我的机器返回的 IP 地址是172.17.0.3。

浏览器访问172.17.0.3，就会看到 WordPress 的安装提示。

3.2 WordPress 容器的定制

到了上一步，官方 WordPress 容器的安装就已经成功了。但是，这种方法有两个很不方便的地方。

• 每次新建容器，返回的 IP 地址不能保证相同，导致要更换 IP 地址访问 WordPress。
• WordPress 安装在容器里面，本地无法修改文件。

解决这两个问题很容易，只要新建容器的时候，加两个命令行参数就可以了。

先把刚才启动的 WordPress 容器终止（容器文件会自动删除）。

$ docker container stop wordpress

然后，使用下面的命令新建并启动 WordPress 容器。

 $ docker container run \
  -d \
  -p 127.0.0.2:8080:80 \
  --rm \
  --name wordpress \
  --env WORDPRESS_DB_PASSWORD=123456 \
  --link wordpressdb:mysql \
  --volume "$PWD/wordpress":/var/www/html \
  wordpress

上面的命令跟前面相比，命令行参数只多出了两个。

• -p 127.0.0.2:8080:80：将容器的 80 端口映射到127.0.0.2的8080端口。
• --volume "$PWD/wordpress":/var/www/html：将容器的/var/www/html目录映射到当前目录的wordpress子目录。

浏览器访问127.0.0.2:8080:80就能看到 WordPress 的安装提示了。而且，你在wordpress子目录下的每次修改，都会反映到容器里面。

最后，终止这两个容器（容器文件会自动删除）。

$ docker container stop wordpress wordpressdb

四、方法 C：Docker Compose 工具

上面的方法 B 已经挺简单了，但是必须自己分别启动两个容器，启动的时候，还要在命令行提供容器之间的连接信息。因此，Docker 提供了一种更简单的方法，来管理多个容器的联动。

4.1 Docker Compose 简介

Compose 是 Docker 公司推出的一个工具软件，可以管理多个 Docker 容器组成一个应用。你需要定义一个 YAML 格式的配置文件docker-compose.yml，写好多个容器之间的调用关系。然后，只要一个命令，就能同时启动/关闭这些容器。

# 启动所有服务
$ docker-compose up
# 关闭所有服务
$ docker-compose stop

4.2 Docker Compose 的安装

Mac 和 Windows 在安装 docker 的时候，会一起安装 docker compose。Linux 系统下的安装参考官方文档。

安装完成后，运行下面的命令。

$ docker-compose --version

4.3 WordPress 示例

在docker-demo目录下，新建docker-compose.yml文件，写入下面的内容。

mysql:
    image: mysql:5.7
    environment:
     - MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456
     - MYSQL_DATABASE=wordpress
web:
    image: wordpress
    links:
     - mysql
    environment:
     - WORDPRESS_DB_PASSWORD=123456
    ports:
     - "127.0.0.3:8080:80"
    working_dir: /var/www/html
    volumes:
     - wordpress:/var/www/html

上面代码中，两个顶层标签表示有两个容器mysql和web。每个容器的具体设置，前面都已经讲解过了，还是挺容易理解的。

启动两个容器。

$ docker-compose up

浏览器访问 http://127.0.0.3:8080，应该就能看到 WordPress 的安装界面。

现在关闭两个容器。

$ docker-compose stop

关闭以后，这两个容器文件还是存在的，写在里面的数据不会丢失。下次启动的时候，还可以复用。下面的命令可以把这两个容器文件删除（容器必须已经停止运行）。

$ docker-compose rm