Docker（六） Docker Compose管理容器

一.Docker Compose概述 1.存在的问题

        在实际部署某个项目时，该项目一般包括多个微服务（比如mysql、redis等等），如果仅仅使用Docker原生当时来部署容器，则每个服务都要手动启动、维护、连接，对于大型项目部署或者项目迁移来说，效率十分低下，维护十分困难，因此需要一个帮助我们快速管理、编排多容器服务的工具----Docker Compose

2.Docker Compose定义

        Compose 项目是 Docker 官方的开源项目，负责实现对 Docker 容器集群的快速编排。Compose 定位是 「定义和运行多个 Docker 容器的应用（Defining and running multi-container Docker applications）」，其前身是开源项目 Fig。Compose 项目由 Python 编写，实现上调用了 Docker 服务提供的 API 来对容器进行管理。

        注意，Docker Compose的定位只是简单的编排多容器服务，更复杂的比如资源分配、资源调度这些是做不到的，要实现这些就需要k8s的支持。

3.Docker Compose原理

        Docker Compose的核心是模板文件，Compose通过用户构建的Compose模板文件来实现快速编排容器服务，模板文件中包含了大量构建项目容器服务相关的命令。通过执行docker-compose指令，Docker Compose会自动解析模板文件，并调用 Docker 服务提供的 API 来实现多容器的快速编排（类似于执行一个写好的“脚本”）。

4.Docker Compose核心概念

Compose 中有两个重要的概念：

• 服务 (service)：一个提供特定应用的容器，服务可以存在多个。

• 项目 (project)：由一组关联的应用容器（服务）组成的一个完整业务单元，在模板文件中定义。

  Compose 的默认管理对象（单位）是项目，每一个模板文件都默认代表一个完整的项目，通过子命令对项目中的一组容器进行便捷地生命周期管理。

二.Docker Compose 环境配置 1.Docker Compose安装

$ sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
$ sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

#查看compose版本，验证安装是否成功
$ docker-compose version

说明：

•  第一条命令：下载docker compose 1.29.2版本，并放到/usr/local/bin/下，原因是/usr/local/bin/目录默认配置了环境变量，我们可以直接在任何地方使用相关命令
• 第二条命令：修改docker-compose的操作权限

2.Docker Compose命令说明

　　docker-compose 命令的基本的使用格式是：docker-compose [-f=...] [options] [COMMAND] [ARGS...],其选项说明如下

（1）[options]:

• -f ： 指定使用的 Compose 模板文件（可为相对路径或绝对路径），默认为当前目录下的 docker-compose.yml，可以多次指定
• -p： 指定项目名称，默认将使用所在目录名称作为项目名。

（2）[COMMAND]:

• up
• down
• ps
• logs

（3）注意：所有COMMAND的使用都有以下三种情况（必须指明compose文件的位置）：

• 默认compose文件名且处在当前docker-compose.yml同目录下：直接使用docker-compose [command] 即可
• 默认compose文件名且未处在当前docker-compose.yml同目录下：使用docker-compose -f 文件目录 [command] 或 移动到同目录下再执行
• 自定义compose文件名：使用docker-compose -f 文件目录 [command]  执行命令

（1）up

        格式为 docker-compose up [options] [SERVICE...]。该命令十分强大，它将尝试自动完成包括构建镜像，（重新）创建服务，启动服务，并关联服务相关容器的一系列操作。链接的服务都将会被自动启动，除非已经处于运行状态。注意：当通过 Ctrl-C 停止命令时，所有容器将会停止。

[options]：

• -d ：在后台运行服务容器。docker-compose up -d（默认文件名）
• -no-color: 不使用颜色来区分不同的服务的控制台输出。

（2）down

        此命令将会停止并移除 up 命令所启动的容器，并移除内部网络，数据卷将被保留下来。

• 默认文件名（同目录下）：docker-compose down
• 自定义文件：docker-compose -f /root/hello/demo-compose.yml down

（3）ps

        格式为 docker-compose ps [options] [SERVICE...]。列出项目中目前的所有容器服务。

[options]：

• -q ：只打印容器的 ID 信息。

（4）logs

        格式为 docker-compose logs [options] [SERVICE...]。查看服务容器的输出。默认情况下，docker-compose 将对不同的服务输出使用不同的颜色来区分。可以通过 --no-color 来关闭颜色。

三.Docker Compose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。但大家不用担心，这里面大部分指令跟 `docker run` 相关参数的含义都是类似的。默认的模板文件名称应为 docker-compose.yml，格式为 YAML 格式。 模板文件的格式如下：

version: "3.9" #指定Compse版本

services: #配置项目依赖的多个服务
  prject1_Name: #服务一的名称
    #配置该服务的启动信息
    image: examples/web
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - "/data"
  project2_Name: #服务二的名称
    #配置该服务的启动信息
    ...

其他公共配置信息（比如网桥、数据卷等）:

注意：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。下面分别介绍各个指令的用法。

1. image

        指定为镜像名称或镜像 ID。如果镜像在本地不存在，Compose 将会尝试远程拉取这个镜像。该指令相当于dcker run image中的指定镜像。

image: centos:7
image: a4bc65fd

2.container_name

        指定服务启动的容器名称。若不指定则默认将会使用 项目名称_服务名称_序号 这样的格式。该指令相当于dcker run 中的 --name 指定容器名称。注意：

• 容器名称 != 服务名称，服务名称是唯一的，容器名称也是唯一的，每个服务通过相应的容器来提供功能。
• 项目名称 默认为docker-compse.yml所在目录的名称，视为一个完整的项目

version: "3.9" 

services:
  prject1_Name: 
    image: tomcat:8.0-jre #镜像信息
    cntainer_name: tomcat01 #容器名称

3.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。该指令相当于dcker run 中的 -p 指定端口映射。注意：建议数字串都采用引号包括起来的字符串格式。

    ports: #yml数组格式（可以映射多个端口）
     - "3000"
     - "8000:8000"
     - "49100:22"

 4.volumes

        数据卷所挂载路径设置，可以设置为宿主机路径(HOST:CONTAINER)或者数据卷名称(VOLUME:CONTAINER)，并且可以设置访问模式 （HOST:CONTAINER:ro）。该指令相当于dcker run 中的 -v 指定数据卷。

• 宿主机路径挂载：HOST:CONTAINER格式，使用自定义路径映射数据卷
• 内部数据卷名称挂载：VOLUME:CONTAINER格式，需要在volumes配置中声明该数据卷，数据卷将以 项目名_数据卷名 的方式自动创建。
• 外部数据卷名称挂载：VOLUME:CONTAINER格式，需要在volumes配置中声明该数据卷并将external声明为true，该外部数据卷必须在启动之前存在。

# 1.自定义路径挂载
version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre
    #yml数组格式（可挂载多组数据卷）
    volumes:
      - /root/apps:/usr/local/tomcat/webapps

# 2.内部数据卷名称挂载
version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre
    #yml数组格式（可挂载多组数据卷）
    volumes:
      - tomcat_data01:/usr/local/tomcat/webapps


#声明上面服务所使用的自动创建数据卷名
volumes:
  #compse自动创建数据卷，以项目名_tomcat_data01格式
  tomcat_data01:

# 3.外部数据卷名称挂载
version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre

    volumes:
      - tomcat_data01:/usr/local/tomcat/webapps

#声明上面服务所使用的数据卷名
volumes:
  #使用external为true声明数据卷来自外部，引用外部名为tomcat_data01的数据卷（必须存在）
  tomcat_data01:
    external:
      true

5.networks

        配置容器连接的网络设置，通过网桥名称指定容器服务绑定的网络；若不指定，则容器默认连接bridge网桥。该指令相当于dcker run 中的 --network 指定所用网桥。注意该命令指定的网桥名称必须在networks配置中进行声明。

• 自动创建网桥：需要在networks 配置中声明该网桥名称，网桥将以 项目名_网桥名 的方式自动创建。
• 使用外部网桥：需要在networks 配置中声明该网桥名称，并将external声明为true，该外部网桥必须在启动之前存在。

# 1.自动创建网桥
version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre
    #yml数组格式，可以连接到多个网桥
    networks:
      - hello

#声明上面服务所使用的网桥
networks:
  #compse自动创建网桥，以项目名_hello格式
  hello:

# 2.使用外部网桥
version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre
    #yml数组格式，可以连接多个网桥
    networks:
      - hello


#声明上面服务所使用的网桥
networks:
  #external为true声明外部网桥，网桥必须存在
  hello:
    external: 
      true

 6.environment

        设置环境变量。可以使用数组（- key=value）或字典（key:value）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。该指令相当于dcker run 中的 -e 指定环境变量。

#字典形式    
environment:
   RACK_ENV: development
   SESSION_SECRET: 
#数组形式
environment:
  - RACK_ENV=development
  - SESSION_SECRET

version: "3.9"

services:
  mysql:
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql01
    ports:
      - "3308:3306"
    volumes:
      - mysqldata:/var/lib/mysql
      - mysqlconf:/etc/mysql
    #数组形式设置环境变量（可以多组）
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root


#声明上面服务所使用的自动创建数据卷名
volumes:
  mysqldata:
  mysqlconf:

7.env_file

        从文件(.env格式)中获取环境变量，可以为单独的文件路径或列表。环境变量文件中每一行必须符合key=value格式，支持 # 开头的注释行。该指令将环境变量赋值转移到文件中，提高了安全性。注意：

• env_file变量，可以使用相对路径，也可以使用绝对路径指定环境变量文件位置
• 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。

version: "3.9"

services:
  mysql:
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql01
    ports:
      - "3308:3306"
    #声明变量文件（yml数组格式，可以有多组文件）
    env_file:
      - mysql.env #相对路径（相对于docker-compse.yml）
      - /opt/secrets.env #绝对路径

8.depends_on

        用于指定各服务容器之间的依赖关系，解决容器的启动先后问题。依赖的服务会在当前服务之前优先启动。该指令相当于 手动启动容器的顺序。注意：

• 当前服务不会等待依赖服务 「完全启动」之后才启动，只要依赖服务启动到一定当前服务可接受的程度，当前服务就会随之启动。
• depends_on后面书写 服务id|服务名 ， 而不是容器名

version: "3.9"

services:
  tomcat:
    image: tomcat:8.0-jre
    container_name: tomcat01
    ports:
      - "8089:8080"
    volumes:
      - tomcat_data01:/usr/local/tomcat/webapps
    networks:
      - hello
    #yml数组格式（可指定多个依赖服务）
    depends_on:
      - mysql #这里是服务名！

  mysql:
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql01
    ports:
      - "3308:3306"
    volumes:
      - mysqldata:/var/lib/mysql
      - mysqlconf:/etc/mysql
    env_file:
      - mysql.env
    environment:
      - MYSQL_ROOT_PASSWORD=root
    networks:
      - hello

#声明上面服务所使用的自动创建数据卷名
volumes:
  tomcat_data01:
  mysqldata:
  mysqlconf:

#声明上面服务所使用的网桥
networks:
  hello:

 9.command

        覆盖容器启动后默认执行的命令。该指令相当于 dockerfile 的 CMD

command: echo "hello world"

 10.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 文件的相对路径）。 Compose 将会利用它自动构建这个镜像，然后使用这个镜像运行容器服务。 注意：

• 如果使用 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 中重复设置。
• image 与 build 存在一个即可。

version: "3.9"

services:
  tomcat:
    #使用dockerfile构建镜像和运行容器
    build:
      context: /root/apps #指定dockerfile上下文目录（dockerfile所在目录）
      dockerfile: Dockerfile-alternate #指定dockerfile文件名称

    container_name: tomcat01
    ports:
      - "8089:8080"
    volumes:
      - tomcat_data01:/usr/local/tomcat/webapps
    networks:
      - hello

11.其他

• healthcheck ： 心跳检测，通过命令检查容器是否健康运行。
• sysctls ： 配置容器的系统内核参数
• ulimits ：指定容器的最大进程数限制