【云原生】Docker Compose从入门到实践

前言

大家好，本文是讲解了如何安装使用 Docker Compose，Compose 模板文件的常用指令，以及Docker Compose实战。希望对大家有所帮助~

一、概述

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具，负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。可以在一个 YAML 文件中定义所有配置，然后使用一个命令启动所有容器。

在日常工作中，经常会碰到需要使用多个容器，且需要多个容器相互配合来完成某项任务的情况。例如实现一个WEB服务，可能还需要数据库服务容器、缓存服务容器等。Compose 恰好满足了这样的需求。

Docker Compose 不是将所有服务都放在一个大容器中，而是允许将它们拆分为可单独管理的容器。这对于构建和部署都更好，并且不需要手动启动每个单独的容器。

二、安装与卸载

2.1、手动下载安装

2.1.1、下载

Linux 上安装十分简单，从 Docker Compose GitHub 官方仓库直接下载编译好的二进制文件即可。

目前最新版本为 v2.9.0。

官方地址：

https://github.com/docker/compose/releases
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2.1.2、上传

下载好后，使用 Xftp 工具，将其上传至 /usr/local/bin 目录下。

2.1.3、增加权限

我们上传二进制文件后，要添加可执行权限，才可以在Linux中正常使用。命令如下：

#进入到文件目录
cd /usr/local/bin
#改名
mv docker-compose-linux-x86_64 docker-compose
#增加可执行权限
chmod +x docker-compose
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执行ll 命令后，我们可以看到 docker-compose 二进制文件有了可执行权限

root@ubuntu:/usr/local/bin# ll
total 25208
drwxr-xr-x  2 root root     4096 Aug 15 20:56 ./
drwxr-xr-x 13 root root     4096 Jul 27 23:16 ../
-rwxr-xr-x  1 root root 25804800 Aug 15 20:50 docker-compose*
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查看 docker-compose 版本

root@ubuntu:/usr/local/bin# docker-compose -v
Docker Compose version v2.9.0
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2.2、系统命令安装

下载 docker-compose。网速很慢的话，建议采用第一种方式。

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.9.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
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增加权限

#进入到文件目录
cd /usr/local/bin
#增加可执行权限
chmod +x docker-compose
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查看 docker-compose 版本

root@ubuntu:/usr/local/bin# docker-compose -v
Docker Compose version v2.9.0
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2.3、卸载

二进制包方式安装的，删除二进制文件即可

rm -fr /usr/local/bin/docker-compose
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三、使用

我们使用 Docker Compose 来构建一个自己的 Nginx。

• 创建文件夹：

  mkdir -p /usr/local/docker/nginx
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• 创建 index.html

  echo 'Hello Docker Compose!' > index.html
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• 创建 Dockerfile

  vi Dockerfile
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  内容如下：

  FROM nginx:latest
  
  MAINTAINER Micromaple 
  
  COPY index.html /usr/share/nginx/html/index.html
  
  EXPOSE 80
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• 创建 docker-compose.yml

  version: '3.1'
  services:
    nginx:
      build: .
      ports:
       - "80:80"
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• 运行 Docker Compose 项目

  docker-compose up
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• 访问

  此时访问 http://ip 可以看到页面如下
  

四、模板文件

模板文件是使用 Compose 的核心，涉及到的指令关键字也比较多。默认的模板文件名称为 docker-compose.yml ，格式为 YAML 格式。

version: "3"
services:
  nginx:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - "./html:/usr/share/nginx/html"
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每个服务都必须通过 image 指令指定镜像或 build 指令（需要 Dockerfile）等来自动构建生成镜像。

使用 build 指令，在 Dockerfile 中设置的选项(例如： CMD ，EXPOSE，VOLUME，ENV等) 将会自动被获取，无需在 docker-compose.yml 中再次设置。

4.1、常用指令

1)、build

指定 Dockerfile 所在文件夹的路径（可以是绝对路径，或者相对 docker-compose.yml 文件的路径）。Compose 将会利用它自动构建这个镜像，然后使用这个镜像。

version: '3.1'
services:
  nginx:
    build: .
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也可以使用 context 指定 Dockerfile 所在文件夹的路径。使用 dockerfile 指令指定 Dockerfile 文件名。使用 arg 指令指定构建镜像时的变量。如下：

version: '3.1'
services:
  nginx:
    build:
      context: ./dir
      dockerfile: Dockerfile-nginx
      args:
        buildno: 1
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2)、command

覆盖容器启动后默认执行的命令。

version: "3.1"
services:
  nginx:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
    command: echo "hello world"
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3)、container_name

指定容器名称。默认将会使用 项目名称_服务名称_序号 这样的格式。

version: "3.1"
services:
  nginx:
    image: nginx
    container_name: nginx_web
    ports:
      - "80:80"
    command: echo "hello world"
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4)、depends_on

解决容器的依赖、启动先后的问题。以下例子中会先启动 redis db 在启动 web

version: '3.1'
services:
  web:
    build: .
    depends_on:
      - db
      - redis
  redis:
    image: redis
  db:
    image: postgres
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注意：web 服务不会等待 redis db 完全启动之后才启动。

5)、env_file

从文件中获取环境变量，可以为单独的文件路径或列表。

如果通过 docker-compose -f FILE 方式来指定 Compose 模板文件，则 env_file 中变量的路径会基于模板文件路径。

如果有变量名称与 environment 指令冲突，则按照惯例，以后者为准。

env_file: .env

env_file:
  - ./common.env
  - ./apps/web.env
  - /opt/secrets.env
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环境变量文件中每一行必须符合格式，支持 # 开头的注释行。

# common.env: Set development environment
PROG_ENV=development
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6)、environment

设置环境变量。你可以使用数组或字典两种格式。

只给定名称的变量会自动获取运行 Compose 主机上对应变量的值，可以用来防止泄露不必要的数据。

environment:
  RACK_ENV: development
  SESSION_SECRET:

environment:
  - RACK_ENV=development
  - SESSION_SECRET
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如果变量名称或者值中用到 true|false，yes|no 等表达布尔含义的词汇，最好放到引号里，避免 YAML 自动解析某些内容为对应的布尔语义。这些特定词汇，包括如下：

y|Y|yes|Yes|YES|n|N|no|No|NO|true|True|TRUE|false|False|FALSE|on|On|ON|off|Off|OFF
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7)、expose

暴露端口，但不映射到宿主机，只被连接的服务访问。仅可以指定内部端口为参数

expose:
 - "3000"
 - "8000"
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8)、image

指定为镜像名称或镜像 ID。如果镜像在本地不存在， Compose 将会尝试拉取这个镜像。

image: ubuntu
image: orchardup/postgresql
image: a4bc65fd
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9)、networks

配置容器链接的网络

version: "3.1"
services:
  some-service:
    networks:
     - some-network
     - other-network
networks:
  some-network:
  other-network:
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10)、ports

暴露端口信息。

使用宿主端口:容器端口 (HOST:CONTAINER) 格式，或者仅仅指定容器的端口（宿主将会随机选择端口）都可以。

ports:
 - "3000"
 - "8000:8000"
 - "49100:22"
 - "127.0.0.1:8001:8001"
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注意：当使用 HOST:CONTAINER 格式来映射端口时，如果你使用的容器端口小于 60 并且没放到引号里，可能会得到错误结果，因为 YAML 会自动解析 xx:yy 这种数字格式为 60 进制。为避免出现这种问题，建议数字串都采用引号包括起来的字符串格式。

11)、secrets

存储敏感数据，例如 mysql 服务密码。

version: "3.1"
services:

mysql:
  image: mysql
  environment:
    MYSQL_ROOT_PASSWORD_FILE: /run/secrets/db_root_password
  secrets:
    - db_root_password
    - my_other_secret

secrets:
  my_secret:
    file: ./my_secret.txt
  my_other_secret:
    external: true
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12)、volumes

数据卷所挂载路径设置。可以设置宿主机路径，宿主机路径:容器内路径 （HOST:CONTAINER） 或加上访问模式（HOST:CONTAINER:ro）。

宿主机路径可以为相对路径，相对路径基于 Compose 模板文件路径。

volumes:
 - /var/lib/mysql
 - cache/:/tmp/cache
 - ~/configs:/etc/configs/:ro
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13)、privileged

允许容器中运行一些特权命令。

privileged: true
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14)、restart

指定容器退出后的重启策略为始终重启。该命令对保持服务始终运行十分有效，在生产环境中推荐配置为 always 或者 unless-stopped。

restart: always
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4.2、变量读取

Compose 模板文件支持动态读取主机的系统环境变量和当前目录下的 .env 文件中的变量。

使用 Compose 文件从运行的环境中读取变量 ${nginx_version} 的值，并写入执行的指令中。

version: "3.1"
services:
  web:
    image: "nginx:${nginx_version}"
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执行 nginx_version=1.20 docker-compose up 则会启动一个 nginx:1.20 镜像的容器

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
c1f23dd35d51        nginx:1.20          "/docker-entrypoint.…"   10 seconds ago      Up 10 seconds       80/tcp              nginx2-web-1
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若当前目录存在 .env 文件，执行 docker-compose 命令时将从该文件中读取变量。

在Compose 模板文件路径新建 .env文件，并写入以下内容

nginx_version=1.22
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env 文件支持 # 号注释

执行 docker-compose up 则会启动一个 nginx:1.22 镜像的容器。

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
86fe34faf119        nginx:1.22          "/docker-entrypoint.…"   4 seconds ago       Up 4 seconds        80/tcp              nginx2-web-1
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五、常用命令

前台运行

docker-compose up
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后台运行

docker-compose up -d
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启动容器

docker-compose start
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停止容器

docker-compose stop
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停止并移除容器

docker-compose down
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六、实战

以安装运行 MySQL5.7 为例。

创建 Docker Compose 模板文件

#创建文件夹
mkdir /usr/local/docker/mysql
cd /usr/local/docker/mysql
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#创建模板文件
vi docker-compose.yml
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内容如下：

version: '3.1'
services:
  # mysql
  mysql:
    image: mysql:5.7.38
    container_name: mysql
    restart: always
    ports:
      - 3306:3306
    volumes:
      - ./data:/var/lib/mysql
    environment:
      TZ: Asia/Shanghai
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
    command:
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_general_ci
      --explicit_defaults_for_timestamp=true
      --lower_case_table_names=1
      --max_allowed_packet=128M
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运行容器

docker-compose up -d
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查看容器运行状态

$ docker-compose ps
NAME                COMMAND                  SERVICE             STATUS              PORTS
mysql               "docker-entrypoint.s…"   mysql               running             0.0.0.0:3306->3306/tcp, 33060/tcp
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使用 MySQL 数据库连接工具连接。如果连接失败请检查防火墙。

读到这里，想必你已经对 Docker Compose 的使用有了更加深入的理解，快跟着一起动手吧。别忘了三连支持博主呀~
我是微枫Micromaple，期待你的关注~💪💪💪