摘要：最近在學(xué)習(xí)，并用重新部署了項(xiàng)目，使用后確實(shí)大幅度地降低了部署難度。如果，內(nèi)存，硬盤不夠，只能加物理設(shè)備，但這個(gè)是有上限的。虛擬化時(shí)代為了解決物理設(shè)備的諸多問題，出現(xiàn)了虛擬機(jī)。全手動部署編寫文件。一鍵啟動，確保已安裝。

最近在學(xué)習(xí) Docker，并用 Docker 重新部署了cdfang-spider項(xiàng)目，使用 docker 后確實(shí)大幅度地降低了部署難度。如果你也想用 Docker 來部署自己的項(xiàng)目，那就讓我們一起往下看。

本文通過以下 3 個(gè)方面來聊聊 Docker：

Docker 發(fā)展史。

Docker 基礎(chǔ)。

Docker 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)。

在很久以前，發(fā)布一個(gè) App 應(yīng)用，應(yīng)該是這樣的。首先購買一臺物理服務(wù)器，然后手動安裝對應(yīng)的操作系統(tǒng)，搭建 App 應(yīng)用運(yùn)行環(huán)境，部署 App 應(yīng)用，最后才能被其他人訪問。這樣做看似沒毛病，但可能會造成幾個(gè)問題：

部署非常慢。

購買物理服務(wù)器到收貨需要時(shí)間。

手動安裝操作系統(tǒng)需要時(shí)間。

安裝 App 應(yīng)用以及對應(yīng)的環(huán)境需要時(shí)間。

成本非常高。

物理服務(wù)器很貴。

資源浪費(fèi)。

如果項(xiàng)目很小，不能充分利用這臺服務(wù)器的資源。

難于遷移和擴(kuò)展。

如果 CPU，內(nèi)存，硬盤不夠，只能加物理設(shè)備，但這個(gè)是有上限的。

可能會被限定硬件廠商。

為了解決物理設(shè)備的諸多問題，出現(xiàn)了虛擬機(jī)。虛擬機(jī)出現(xiàn)之后大大地降低了部署難度，要想部署一個(gè)應(yīng)用程序，新建一個(gè)虛擬機(jī)就可以了，還可以根據(jù)應(yīng)用程序的大小，分配合適的系統(tǒng)資源。

虛擬技術(shù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

一個(gè)物理機(jī)的資源分配到了不同的虛擬機(jī)里。

很容易擴(kuò)展，加物理機(jī) / 虛擬機(jī)。

很容易云化，阿里云，AWS 等。

虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了物理層的隔離，但卻還有以下問題：

每一個(gè)虛擬機(jī)都是一個(gè)完整的操作系統(tǒng)，每次新建都得手動安裝一遍。

虛擬機(jī)中的項(xiàng)目環(huán)境每次也需要重新安裝。

虛擬機(jī)本身消耗的系統(tǒng)資源也比較多。

為了更方便的部署項(xiàng)目，出現(xiàn)了容器化技術(shù)，主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序及其環(huán)境打包。

實(shí)現(xiàn)應(yīng)用之間相互隔離、共享同一個(gè)操作系統(tǒng)內(nèi)核。

容器本身比較輕，相比虛擬機(jī)，占用的系統(tǒng)資源更少。

Docker 是容器化技術(shù)的一種，也是最流行的一個(gè)。Docker 提供了一種隔離機(jī)制，它將不同應(yīng)用程序的依賴項(xiàng)和庫打包在一起，運(yùn)行在不同的容器中，從而實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的隔離。

容器化技術(shù)大都是基于 Linux 內(nèi)核提供的兩個(gè)機(jī)制：Cgroups（實(shí)現(xiàn)資源按需分配）和 Namespace（實(shí)現(xiàn)任務(wù)隔離）。

虛擬化和容器化都是目前主流的的部署技術(shù)，兩者之間的差別如下：

虛擬機(jī)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了很多年，配套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，而容器最近幾年才興起，配套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)還在完善中。

虛擬機(jī)由于有 GuestOS(虛擬機(jī)操作系統(tǒng)) 存在，可以和宿主機(jī)運(yùn)行不同 OS，而容器只能支持和宿主機(jī)內(nèi)核相同的操作系統(tǒng)，隔離性相對較差。

容器比虛擬機(jī)明顯更輕量級，對宿主機(jī)操作系統(tǒng)而言，容器就跟一個(gè)進(jìn)程差不多。因此容器有著更快的啟動速度、更方便的集群管理等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)由于沒有 GuestOS 存在，在容器中運(yùn)行應(yīng)用和直接在宿主機(jī)上幾乎沒有性能損失，性能上優(yōu)于虛擬機(jī)。

Docker 的核心是在 Docker Engine 層實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的隔離。

Docker 分為 Client 和 Server 兩個(gè)部分，我們在 Client 中執(zhí)行 Docker 命令，最后創(chuàng)建的 Container 和 Image 則會在 Server 中運(yùn)行。Dcoker 架構(gòu)如下圖所示：

Image 主要用來打包應(yīng)用程序以及它的依賴環(huán)境，為 Container 提供必要的環(huán)境以及安裝好的應(yīng)用程序。Image 本身并不能執(zhí)行，只能通過 Container 去運(yùn)行。

Image 主要有以下幾點(diǎn)特征：

文件和 meta data 的集合（root filesystem）。

分層的，并且每一層都可以添加改變刪除文件，成為一個(gè)新的 Image。

不同 Image 可以共享相同的底層。

Image 本身是只讀的。

Image 可以通過 Dockerfile 去構(gòu)建，也可以通過 DockerHub 上去拉取。

Container 是運(yùn)行 Image 的實(shí)例，通過 docker run image即可啟動并運(yùn)行一個(gè) Container。

Container 主要有以下幾點(diǎn)特征：

通過 Image 創(chuàng)建。

在 Image 之上建立一個(gè) Container 層（可讀寫）。

類比面向?qū)ο螅侯?Image) 和實(shí)例(Container)。

Image 負(fù)責(zé) App 的存儲和分發(fā)，Container 負(fù)責(zé)運(yùn)行 App。

使用 Dcoker 部署項(xiàng)目常常會生成很多個(gè)容器，這些容器默認(rèn)只能通過 ip 地址進(jìn)行訪問，但新建一個(gè)容器所產(chǎn)生的 ip 地址是不可控的，這就給容器之間通信帶來了一定的麻煩。Docker 中使用 Network 來管理容器之間的通信，只要兩個(gè) Conteiner 處于同一個(gè) Network 之中，就可以通過容器名去互相通信。

Docker 中內(nèi)置 5 中類型的 Network :

bridge（相同 bridge 中的 container 可以相互訪問）。

host(將 container 與宿主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)相連通，雖然很直接，但是卻破獲了 container 的隔離性)。

none 禁用所有網(wǎng)絡(luò)。

overlay 集群使用。

macvlan。

除了這 5 中 Network 之外，用戶也可以自定義編寫 Network Plugin。

Docker Compose 是一個(gè)工具，這個(gè)工具可以通過一個(gè) yml 文件定義多容器的 Docker 應(yīng)用。通過一條命令就可以根據(jù) yml 文件的定義去創(chuàng)建或者管理多個(gè)容器。接下來分別使用命令行和 Docker Compose 的方式來對比一下創(chuàng)建容器的方式。

docker pull yhlben/cdfang-spider
docker pull mongo
docker network create webapp-network
docker run -d --network webapp-network -v ~/data/db:/data/db mongo
docker run -p 8082:8082 --network webapp-network -d yhlben/cdfang-spider

可見，手動創(chuàng)建容器，需要在命令行中手動執(zhí)行很多命令，這些命令一旦敲錯了，就得重來，不便于容器的管理。

1、新建 docker-compose.yml 文件。

version: "3.7"
services:
  database:
    image: mongo
    restart: always
    volumes:
      - ~/data/db:/data/db
    networks:
      - webapp-network
  web:
    image: yhlben/cdfang-spider
    depends_on:
      - database
    ports:
      - 8082:8082
    networks:
      - webapp-network
networks:
  webapp-network:
    driver: bridge

2、運(yùn)行 docker-compose

docker-compose up -d

可見，使用 Docker Compose 創(chuàng)建容器只需要提前編寫好 yml 文件，然后執(zhí)行一條命令就行了，比起手動敲命令，更加方便。

除此之外，Docker Compose 還可以使用 docker-compose -scale 擴(kuò)展多個(gè)相容的容器，用來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，可以擴(kuò)容，也可以減容。例如：實(shí)現(xiàn)無縫部署項(xiàng)目，先擴(kuò)容一個(gè)新的 Container，當(dāng) Container 啟動完畢后，加入到集群中，然后更新老容器，更新完后再加入集群中。

Docker Compose 的配置文件一般定義在 docker-compose.yml 文件中，主要的配置項(xiàng)如下：

services

一個(gè) service 代表一個(gè) container，這個(gè) container 可以從 dockerHub 中的鏡像來創(chuàng)建，也可以使用本地 dockerfile build 出來的鏡像來創(chuàng)建。

service 的啟動類似 docker run，可以給 service 指定 network 和 volume 的引用。

networks

定義 networks ，相當(dāng)于執(zhí)行 docker network create xxxx。

volumes

定義 volume ，相當(dāng)于執(zhí)行 docker volume create xxx。

更多配置項(xiàng)可以參考官方文檔 compose-file

接下來以 cdfang-spider 項(xiàng)目為例，使用 Docker 部署項(xiàng)目。

1、編寫 Dockerfile 文件。

# 加載基礎(chǔ)鏡像
FROM node

# 注釋
LABEL maintainer = "yhlben "

# 創(chuàng)建工作目錄
RUN rm -rf /app
RUN mkdir /app
WORKDIR /app

# 安裝項(xiàng)目依賴
COPY . /app
RUN npm install
RUN npm run build
RUN mv ./dist/* ./

# 對外暴露端口
EXPOSE 8082

# 啟動 Image 時(shí)執(zhí)行命令
CMD BUILD_ENV=docker node app.js

2、通過 Dockerfile 文件構(gòu)建 Image。

docker build -t yhlben/cdfang-spider .

3、拉取 mongo 官方 Image。

docker pull mongo

4、創(chuàng)建 network，讓兩個(gè)容器可以相互通信。

docker network create webapp-network

5、運(yùn)行容器

docker run -d --network webapp-network -v ~/data/db:/data/db mongo
docker run -p 8082:8082 --network webapp-network -d yhlben/cdfang-spider

6、通過訪問 localhost:8082 訪問項(xiàng)目。

1、編寫 Dockerfile 文件。

# 加載基礎(chǔ)鏡像
FROM node

# 注釋
LABEL maintainer = "yhlben "

# 創(chuàng)建工作目錄
RUN rm -rf /app
RUN mkdir /app
WORKDIR /app

# 安裝項(xiàng)目依賴
COPY . /app
RUN npm install
RUN npm run build
RUN mv ./dist/* ./

# 對外暴露端口
EXPOSE 8082

# 啟動 Image 時(shí)執(zhí)行命令
CMD BUILD_ENV=docker node app.js

2、在 dockerHub 上授權(quán) github 項(xiàng)目，這樣當(dāng) github 項(xiàng)目有更新時(shí)，會自動執(zhí)行 Dockerfile 進(jìn)行構(gòu)建，并將構(gòu)建結(jié)果保存到 dockerHub 倉庫中。

3、編寫 docker-compose.yml 文件。

version: "3.7"
services:
  database:
    image: mongo
    restart: always
    volumes:
      - ~/data/db:/data/db
    networks:
      - webapp-network
  web:
    image: yhlben/cdfang-spider
    depends_on:
      - database
    ports:
      - 8082:8082
    networks:
      - webapp-network
networks:
  webapp-network:
    driver: bridge

4、一鍵啟動，確保已安裝 docker-compose。

docker-compose up -d

5、通過訪問 localhost:8082 訪問項(xiàng)目。

通過 Docker 部署完項(xiàng)目后，感受很不錯，主要分以下幾點(diǎn)：

使用 Docker Compose 一鍵啟動項(xiàng)目。

再也不用在服務(wù)器上安裝各種雜七雜八的環(huán)境，全部封裝到 Image 里，啟動一個(gè) Container 跑起來就行了，不用的時(shí)候直接刪除 Container 就行了，服務(wù)器上不會受到任何污染。

對于耗時(shí)的 Image 構(gòu)建過程，直接交給 dockerHub 去自動構(gòu)建。

最后，附上項(xiàng)目源碼地址：cdfang-spider

本項(xiàng)目使用單機(jī)部署，即所有的容器都在同一臺服務(wù)器上。除此之外，docker 還支持分布式容器部署，可以使用 docker swarm 或者 kubernetes 來管理，目前還在學(xué)習(xí)中，爭取早日整理好分享給大家，感謝大家支持！