创建具有 MySQL 和 Docker Compose 的多容器应用

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在本教程中，你将了解如何创建多容器应用。本教程以入门教程（即使用 Visual Studio Code 创建和共享 Docker 应用）为基础。在本高级教程中，你将更新应用程序以使其按图中所述的方式工作，并了解如何：

启动 MySQL。

使用 MySQL 运行应用。

创建 Compose 文件。

运行应用程序堆栈。

通过使用多个容器，可以将容器专用于专业任务。每个容器都应执行一项任务，而且应完成得很好。

下面是你可能想要使用多容器应用的一些原因：

利用单独的容器，你能够以不同于数据库的方式管理 API 和前端。

借助容器，你可使版本和更新版本相互隔离。

虽然你可在本地对数据库使用容器，但在生产环境中，你可能需要对数据库使用托管服务。

运行多个进程会要求使用进程管理器，这会让容器启动/关闭更加复杂。

本教程将继续学习一系列教程，从使用 Visual Studio Code 创建和共享 Docker 应用开始。从该教程开始，其中包括先决条件。然后学习以下教程：

永久保存数据和层 Docker 应用。

将 Docker 应用部署到 Azure 云。

还需要以下项：

Docker Compose 。

适用于 Windows 或 Mac 的 Docker Desktop，包括 Docker Compose。运行以下命令以进行验证：

docker-compose version
如果使用 Linux 操作系统，请安装 Docker Compose。
与前面的教程一样，可以从 VS Code“资源管理器”视图或“DOCKER”视图完成大部分任务 。
可以选择“终端”>“新建终端”，在 VS Code 中打开命令行窗口 。
还可以在 Bash 窗口中运行命令。
除非指定，否则任何标记为 Bash 的命令都可以在 Bash 窗口或 VS Code 终端中运行。
启动 MySQL
默认情况下，容器以隔离方式运行。
它们对同一台计算机上的其他进程或容器一无所知。
若要允许容器间进行通信，请使用网络。
如果两个容器在同一网络上，那么它们可彼此通信。
如果没在同一网络上，则没法通信。
有两种方法可将容器放在网络上：在启动时进行分配，或者连接现有容器。
在此示例中，先创建网络，然后在启动时附加 MySQL 容器。
使用此命令创建网络。
docker network create todo-app
启动 MySQL 容器并将它附加到网络。
docker run -d 
    --network todo-app --network-alias mysql 
    -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql 
    -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=<your-password> 
    -e MYSQL_DATABASE=todos 
    mysql:5.7
此命令还定义了环境变量。
有关详细信息，请参阅 MySQL Docker Hub 列表。
该命令指定了网络别名 mysql。
使用 docker ps 命令获取容器 ID。
若要确认你已启动并运行数据库，请连接到该数据库。
docker exec -it <mysql-container-id> mysql -p
在出现提示时，输入所使用的密码。
在 MySQL shell 中，列出数据库并验证确保你看见 todos 数据库。
SHOW DATABASES;
你会看到以下输出。
+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| todos              |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)
使用 MySQL 运行应用
待办事项应用支持设置环境变量来指定 MySQL 连接设置。
MYSQL_HOST MySQL 服务器的主机名。
MYSQL_USER 要用于连接的用户名。
MYSQL_PASSWORD 要用于连接的密码。
MYSQL_DB 连接后要使用的数据库。
对于开发，可以使用环境变量来设置连接设置。
在生产环境中运行应用程序时，不建议采用此做法。
有关详细信息，请参阅为何不该对机密数据使用环境变量。
更安全的机制是使用容器编排框架提供的机密支持。
在大多数情况下，这些机密作为文件装载到正在运行的容器中。
此过程会启动应用，并将该容器连接到 MySQL 容器。
使用以下 docker run 命令。
该命令指定上面的环境变量。
docker run -dp 3000:3000 
  -w /app -v ${PWD}:/app 
  --network todo-app 
  -e MYSQL_HOST=mysql 
  -e MYSQL_USER=root 
  -e MYSQL_PASSWORD=<your-password> 
  -e MYSQL_DB=todos 
  node:12-alpine 
  sh -c "yarn install && yarn run dev"
在 VS Code 的 Docker 视图中，右键单击应用容器，然后选择“查看日志”。
若要从命令行查看日志，请使用 docker logs 命令。
结果中包含一行，指示该应用已连接到 MySQL 数据库。
# Previous log messages omitted
$ nodemon src/index.js
[nodemon] 1.19.2
[nodemon] to restart at any time, enter `rs`
[nodemon] watching dir(s): *.*
[nodemon] starting `node src/index.js`
Connected to mysql db at host mysql
Listening on port 3000
在浏览器中输入 http://localhost:3000。
将一些项添加到待办事项列表中。
按上一部分中的相同方式连接到 MySQL 数据库。
运行此命令可验证是否正在向数据库写入项。
docker exec -ti <mysql-container-id> mysql -p todos
在 MySQL shell 中，运行以下命令。
select * from todo_items;
结果将类似于以下输出。
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| id                                   | name               | completed |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| c906ff08-60e6-44e6-8f49-ed56a0853e85 | Do amazing things! |         0 |
| 2912a79e-8486-4bc3-a4c5-460793a575ab | Be awesome!        |         0 |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
此时，拥有一个将数据存储在外部数据库中的应用程序。
该数据库在单独的容器中运行。
你已学习了容器网络。
创建 Docker Compose 文件
Docker Compose 有助于定义和共享多容器应用程序。
使用 Docker Compose，你可以创建用于定义服务的文件。
使用单个命令，可以启动所有内容，也可以将其全部销毁。
可以在文件中定义应用程序堆栈，并将该文件保存在项目存储库的根目录下，受版本控制。
利用此方法，其他人也可以参与你的项目。
他们只需克隆你的存储库。
在应用项目的根目录中，创建名为 docker-compose.yml 的文件。
在 Compose 文件中，首先定义架构版本。
version: "3.7"
在大多数情况下，最好使用支持的最新版本。
有关当前架构版本和兼容性矩阵，请参阅 Compose 文件。
定义要作为应用程序的一部分运行的服务（或容器）列表。
version: "3.7"
services:
缩进在 .yml 文件中非常重要。
如果要在 VS Code 中进行编辑，Intellisense 会指示错误。
下面是用于应用容器的命令。
将此信息添加到 .yml 文件。
docker run -dp 3000:3000 
  -w /app -v ${PWD}:/app 
  --network todo-app 
  -e MYSQL_HOST=mysql 
  -e MYSQL_USER=root 
  -e MYSQL_PASSWORD=<your-password> 
  -e MYSQL_DB=todos 
  node:12-alpine 
  sh -c "yarn install && yarn run dev"
定义容器的服务项和映像。
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
你可为服务选择任何名称。
该名称会自动成为网络别名，这在定义 MySQL 服务时非常有用。
添加命令。
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
    command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
指定用于服务的端口，该端口对应于上述命令中的 -p 3000:3000。
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
    command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
    ports:
      - 3000:3000
指定工作目录和卷映射
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
    command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
    ports:
      - 3000:3000
    working_dir: /app
    volumes:
      - ./:/app
在 Docker Compose 卷定义中，你可以使用当前目录中的相对路径。
指定环境变量定义。
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
    command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
    ports:
      - 3000:3000
    working_dir: /app
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      MYSQL_HOST: mysql
      MYSQL_USER: root
      MYSQL_PASSWORD: <your-password>
      MYSQL_DB: todos
添加 MySQL 服务的定义。
下面是你在上面所使用的命令：
docker run -d 
  --network todo-app --network-alias mysql 
  -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql 
  -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=<your-password> 
  -e MYSQL_DATABASE=todos 
  mysql:5.7
定义新服务，并将其命名为 mysql。
在 app 定义后以相同的缩进级别添加文本。
version: "3.7"
services:
    # The app service definition
  mysql:
    image: mysql:5.7
该服务会自动获取网络别名。
指定要使用的映像。
定义卷映射。
使用与 services: 相同级别的 volumes: 部分指定卷。
在映像下指定卷映射。
version: "3.7"
services:
    # The app service definition
  mysql:
    image: mysql:5.7
    volumes:
      - todo-mysql-data:/var/lib/mysql
volumes:
  todo-mysql-data:
指定环境变量。
version: "3.7"
services:
    # The app service definition
  mysql:
    image: mysql:5.7
    volumes:
      - todo-mysql-data:/var/lib/mysql
    environment: 
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: <your-password>
      MYSQL_DATABASE: todos
volumes:
  todo-mysql-data:
此时，完整的 docker-compose.yml 如下所示：
version: "3.7"
services:
    image: node:12-alpine
    command: sh -c "yarn install && yarn run dev"
    ports:
      - 3000:3000
    working_dir: /app
    volumes:
      - ./:/app
    environment:
      MYSQL_HOST: mysql
      MYSQL_USER: root
      MYSQL_PASSWORD: <your-password>
      MYSQL_DB: todos
  mysql:
    image: mysql:5.7
    volumes:
      - todo-mysql-data:/var/lib/mysql
    environment: 
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: <your-password>
      MYSQL_DATABASE: todos
volumes:
  todo-mysql-data:
运行应用程序堆栈
现在，已拥有 docker-compose.yml 文件，请试运行看看。
确保应用和数据库的其他副本未运行。
在 Docker 扩展中，右键单击任何正在运行的容器，然后选择“移除”。
或者，在命令行中，使用 docker rm 命令，如前面的示例所示。
在“VS Code 资源管理器”中，右键单击 docker-compose.yml，然后选择“Compose Up”。
或者，在命令行中，使用此 docker 命令。
docker-compose up -d
利用参数 -d，可使命令在后台运行。
你应该看到类似于以下结果的输出。
Creating network "app_default" with the default driver
Creating volume "app_todo-mysql-data" with default driver
Creating app_app_1   ... done
Creating app_mysql_1 ... done
已创建卷以及网络。
默认情况下，Docker Compose 会专门为应用程序堆栈创建网络。
在 Docker 扩展中，右键单击应用容器，然后选择“查看日志”。
若要从命令行查看日志，请使用 docker logs 命令。
mysql_1  | 2019-10-03T03:07:16.083639Z 0 [Note] mysqld: ready for connections.
mysql_1  | Version: '5.7.27'  socket: '/var/run/mysqld/mysqld.sock'  port: 3306  MySQL Community Server (GPL)
app_1    | Connected to mysql db at host mysql
app_1    | Listening on port 3000
来自每个服务的日志交汇形成一个流。
通过此行为，可以监视与时间相关的问题。
服务名称显示在行的开头，以帮助区分消息。
若要查看特定服务的日志，可以将服务名称添加到日志命令的末尾。
此时，你应能够打开应用。
在浏览器中输入 http://localhost:3000。
使用完这些容器后，可以简单地将它们全部移除。
在“VS Code 资源管理器”中，右键单击 docker-compose.yml，然后选择“Compose Down” 。
在命令行上，运行 docker-compose down。
容器停止。
网络已移除。
默认情况下，不会移除 compose 文件中已命名的卷。
如果要移除卷，请运行 docker-compose down --volumes。
你在本系列教程中使用的先决条件可用于未来的 Docker 开发。
无需删除或卸载任何内容。
在本教程中，你学习了多容器应用和 Docker Compose。
Docker Compose 有助于显著简化多服务应用程序的定义和共享。
下面是一些可能对你有用的资源：
Docker Cloud Integration