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為什么需要Docker？

使用docker的主要目標是容器化。也就是為你的應用程序提供一致的環境，而不依賴于它運行的主機。

想象一下你是否也會遇到下面這個場景，你在本地開發了你的應用程序，它很可能有很多的依賴環境或包，甚至對依賴的具體版本都有嚴格的要求，當開發過程完成后，你希望將應用程序部署到web服務器。這個時候你必須確保所有依賴項都安裝正確并且版本也完全相同，否則應用程序可能會崩潰并無法運行。如果你想在另一個web服務器上也部署該應用程序，那么你必須從頭開始重復這個過程。這種場景就是Docker發揮作用的地方。

對于運行我們應用程序的主機，不管是筆記本電腦還是web服務器，我們唯一需要做的就是運行一個docker容器平臺。從以后，你就不需要擔心你使用的是MacOS，Ubuntu，Arch還是其他。你只需定義一次應用，即可隨時隨地運行。

Docker部署示例

準備代碼

這里我先用一段使用net/http庫編寫的簡單代碼為例講解如何使用Docker進行部署，后面再講解稍微復雜一點的項目部署案例。

package main

import (
 "fmt"
 "net/http"
)

func main() {
 http.HandleFunc("/", hello)
 server := &http.Server{
 Addr: ":8888",
 }
 fmt.Println("server startup...")
 if err := server.ListenAndServe(); err != nil {
 fmt.Printf("server startup failed, err:%v\n", err)
 }
}

func hello(w http.ResponseWriter, _ *http.Request) {
 w.Write([]byte("hello liwenzhou.com!"))
}

上面的代碼通過8888端口對外提供服務，返回一個字符串響應：hello liwenzhou.com!。

創建Docker鏡像

鏡像（image）包含運行應用程序所需的所有東西——代碼或二進制文件、運行時、依賴項以及所需的任何其他文件系統對象。

或者簡單地說，鏡像（image）是定義應用程序及其運行所需的一切。

編寫Dockerfile

要創建Docker鏡像（image）必須在配置文件中指定步驟。這個文件默認我們通常稱之為Dockerfile。（雖然這個文件名可以隨意命名它，但最好還是使用默認的Dockerfile。）

現在我們開始編寫Dockerfile，具體內容如下：

注意：某些步驟不是唯一的，可以根據自己的需要修改諸如文件路徑、最終可執行文件的名稱等

FROM golang:alpine

# 為我們的鏡像設置必要的環境變量
ENV GO111MODULE=on \

 CGO_ENABLED=0 \

 GOOS=linux \

 GOARCH=amd64

# 移動到工作目錄：/build
WORKDIR /build

# 將代碼復制到容器中
COPY . .

# 將我們的代碼編譯成二進制可執行文件app
RUN go build -o app .

# 移動到用于存放生成的二進制文件的 /dist 目錄
WORKDIR /dist

# 將二進制文件從 /build 目錄復制到這里
RUN cp /build/app .

# 聲明服務端口
EXPOSE 8888

# 啟動容器時運行的命令
CMD ["/dist/app"]

Dockerfile解析

From
我們正在使用基礎鏡像golang:alpine來創建我們的鏡像。這和我們要創建的鏡像一樣是一個我們能夠訪問的存儲在Docker倉庫的基礎鏡像。這個鏡像運行的是alpine Linux發行版，該發行版的大小很小并且內置了Go，非常適合我們的用例。有大量公開可用的Docker鏡像，請查看https://hub.docker.com/_/golang

Env
用來設置我們編譯階段需要用的環境變量。

WORKDIR，COPY，RUN
這幾個命令做的事都寫在注釋里了，很好理解。

EXPORT，CMD
最后，我們聲明服務端口，因為我們的應用程序監聽的是這個端口并通過這個端口對外提供服務。并且我們還定義了在我們運行鏡像的時候默認執行的命令CMD ["/dist/app"]。

構建鏡像

在項目目錄下，執行下面的命令創建鏡像，并指定鏡像名稱為goweb_app：

docker build . -t goweb_app

等待構建過程結束，輸出如下提示：

...
Successfully built 90d9283286b7
Successfully tagged goweb_app:latest

現在我們已經準備好了鏡像，但是目前它什么也沒做。我們接下來要做的是運行我們的鏡像，以便它能夠處理我們的請求。運行中的鏡像稱為容器。

執行下面的命令來運行鏡像：

docker run -p 8888:8888 goweb_app

標志位-p用來定義端口綁定。由于容器中的應用程序在端口8888上運行，我們將其綁定到主機端口也是8888。如果要綁定到另一個端口，則可以使用-p $HOST_PORT:8888。例如-p 5000:8888。

現在就可以測試下我們的web程序是否工作正常，打開瀏覽器輸入http://127.0.0.1:8888就能看到我們事先定義的響應內容如下：

hello liwenzhou.com!

分階段構建示例

我們的Go程序編譯之后會得到一個可執行的二進制文件，其實在最終的鏡像中是不需要go編譯器的，也就是說我們只需要一個運行最終二進制文件的容器即可。

Docker的最佳實踐之一是通過僅保留二進制文件來減小鏡像大小，為此，我們將使用一種稱為多階段構建的技術，這意味著我們將通過多個步驟構建鏡像。

FROM golang:alpine AS builder

# 為我們的鏡像設置必要的環境變量
ENV GO111MODULE=on \

 CGO_ENABLED=0 \

 GOOS=linux \

 GOARCH=amd64

# 移動到工作目錄：/build
WORKDIR /build

# 將代碼復制到容器中
COPY . .

# 將我們的代碼編譯成二進制可執行文件 app
RUN go build -o app .

###################
# 接下來創建一個小鏡像
###################
FROM scratch

# 從builder鏡像中把/dist/app 拷貝到當前目錄
COPY --from=builder /build/app /

# 需要運行的命令
ENTRYPOINT ["/app"]

使用這種技術，我們剝離了使用golang:alpine作為編譯鏡像來編譯得到二進制可執行文件的過程，并基于scratch生成一個簡單的、非常小的新鏡像。我們將二進制文件從命名為builder的第一個鏡像中復制到新創建的scratch鏡像中。有關scratch鏡像的更多信息，請查看https://hub.docker.com/_/scratch

附帶其他文件的部署示例

這里以我之前《Go Web視頻教程》中的小清單項目為例，項目的Github倉庫地址為：https://github.com/Q1mi/bubble。

如果項目中帶有靜態文件或配置文件，需要將其拷貝到最終的鏡像文件中。

我們的bubble項目用到了靜態文件和配置文件，具體目錄結構如下：

bubble
├── README.md
├── bubble
├── conf
│ └── config.ini
├── controller
│ └── controller.go
├── dao
│ └── mysql.go
├── example.png
├── go.mod
├── go.sum
├── main.go
├── models
│ └── todo.go
├── routers
│ └── routers.go
├── setting
│ └── setting.go
├── static
│ ├── css
│ │ ├── app.8eeeaf31.css
│ │ └── chunk-vendors.57db8905.css
│ ├── fonts
│ │ ├── element-icons.535877f5.woff
│ │ └── element-icons.732389de.ttf
│ └── js
│  ├── app.007f9690.js
│  └── chunk-vendors.ddcb6f91.js
└── templates
 ├── favicon.ico
 └── index.html

我們需要將templates、static、conf三個文件夾中的內容拷貝到最終的鏡像文件中。更新后的Dockerfile如下

FROM golang:alpine AS builder

# 為我們的鏡像設置必要的環境變量
ENV GO111MODULE=on \

 CGO_ENABLED=0 \

 GOOS=linux \

 GOARCH=amd64

# 移動到工作目錄：/build
WORKDIR /build

# 復制項目中的 go.mod 和 go.sum文件并下載依賴信息
COPY go.mod .
COPY go.sum .
RUN go mod download

# 將代碼復制到容器中
COPY . .

# 將我們的代碼編譯成二進制可執行文件 bubble
RUN go build -o bubble .

###################
# 接下來創建一個小鏡像
###################
FROM scratch

COPY ./templates /templates
COPY ./static /static
COPY ./conf /conf

# 從builder鏡像中把/dist/app 拷貝到當前目錄
COPY --from=builder /build/bubble /

# 需要運行的命令
ENTRYPOINT ["/bubble", "conf/config.ini"]

簡單來說就是多了幾步COPY的步驟，大家看一下Dockerfile中的注釋即可。

Tips：這里把COPY靜態文件的步驟放在上層，把COPY二進制可執行文件放在下層，爭取多使用緩存。

關聯其他容器

又因為我們的項目中使用了MySQL，我們可以選擇使用如下命令啟動一個MySQL容器，它的別名為mysql8019；root用戶的密碼為root1234；掛載容器中的/var/lib/mysql到本地的/Users/q1mi/docker/mysql目錄；內部服務端口為3306，映射到外部的13306端口。

docker run --name mysql8019 -p 13306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=root1234 -v /Users/q1mi/docker/mysql:/var/lib/mysql -d mysql:8.0.19

這里需要修改一下我們程序中配置的MySQL的host地址為容器別名，使它們在內部通過別名（此處為mysql8019）聯通。

[mysql]
user = root
password = root1234
host = mysql8019
port = 3306
db = bubble

修改后記得重新構建bubble_app鏡像：

docker build . -t bubble_app

我們這里運行bubble_app容器的時候需要使用--link的方式與上面的mysql8019容器關聯起來，具體命令如下：

docker run --link=mysql8019:mysql8019 -p 8888:8888 bubble_app

Docker Compose模式

除了像上面一樣使用--link的方式來關聯兩個容器之外，我們還可以使用Docker Compose來定義和運行多個容器。

Compose是用于定義和運行多容器 Docker 應用程序的工具。通過 Compose，你可以使用 YML 文件來配置應用程序需要的所有服務。然后，使用一個命令，就可以從 YML 文件配置中創建并啟動所有服務。

使用Compose基本上是一個三步過程：

使用Dockerfile定義你的應用環境以便可以在任何地方復制。
定義組成應用程序的服務，docker-compose.yml 以便它們可以在隔離的環境中一起運行。
執行 docker-compose up命令來啟動并運行整個應用程序。

我們的項目需要兩個容器分別運行mysql和bubble_app，我們編寫的docker-compose.yml文件內容如下：

# yaml 配置
version: "3.7"
services:
 mysql8019:
 image: "mysql:8.0.19"
 ports:
  - "33061:3306"
 command: "--default-authentication-plugin=mysql_native_password --init-file /data/application/init.sql"
 environment:
  MYSQL_ROOT_PASSWORD: "root1234"
  MYSQL_DATABASE: "bubble"
  MYSQL_PASSWORD: "root1234"
 volumes:
  - ./init.sql:/data/application/init.sql
 bubble_app:
 build: .
 command: sh -c "./wait-for.sh mysql8019:3306 -- ./bubble ./conf/config.ini"
 depends_on:
  - mysql8019
 ports:
  - "8888:8888"

這個 Compose 文件定義了兩個服務：bubble_app 和 mysql8019。其中：

bubble_app
使用當前目錄下的Dockerfile文件構建鏡像，并通過depends_on指定依賴mysql8019服務，聲明服務端口8888并綁定對外8888端口。

mysql8019
mysql8019 服務使用 Docker Hub 的公共 mysql:8.0.19 鏡像，內部端口3306，外部端口33061。

這里需要注意一個問題就是，我們的bubble_app容器需要等待mysql8019容器正常啟動之后再嘗試啟動，因為我們的web程序在啟動的時候會初始化MySQL連接。這里共有兩個地方要更改，第一個就是我們Dockerfile中要把最后一句注釋掉：

# Dockerfile
...
# 需要運行的命令（注釋掉這一句，因為需要等MySQL啟動之后再啟動我們的Web程序）
# ENTRYPOINT ["/bubble", "conf/config.ini"]

第二個地方是在bubble_app下面添加如下命令，使用提前編寫的wait-for.sh腳本檢測mysql8019:3306正常后再執行后續啟動Web應用程序的命令：

command: sh -c "./wait-for.sh mysql8019:3306 -- ./bubble ./conf/config.ini"

當然，因為我們現在要在bubble_app鏡像中執行sh命令，所以不能在使用scratch鏡像構建了，這里改為使用debian:stretch-slim，同時還要安裝wait-for.sh腳本用到的netcat，最后不要忘了把wait-for.sh腳本文件COPY到最終的鏡像中，并賦予可執行權限哦。更新后的Dockerfile內容如下：

FROM golang:alpine AS builder

# 為我們的鏡像設置必要的環境變量
ENV GO111MODULE=on \

 CGO_ENABLED=0 \

 GOOS=linux \

 GOARCH=amd64

# 移動到工作目錄：/build
WORKDIR /build

# 復制項目中的 go.mod 和 go.sum文件并下載依賴信息
COPY go.mod .
COPY go.sum .
RUN go mod download

# 將代碼復制到容器中
COPY . .

# 將我們的代碼編譯成二進制可執行文件 bubble
RUN go build -o bubble .

###################
# 接下來創建一個小鏡像
###################
FROM debian:stretch-slim

COPY ./wait-for.sh /
COPY ./templates /templates
COPY ./static /static
COPY ./conf /conf


# 從builder鏡像中把/dist/app 拷貝到當前目錄
COPY --from=builder /build/bubble /

RUN set -eux; \

 apt-get update; \

 apt-get install -y \

 --no-install-recommends \

 netcat; \

  chmod 755 wait-for.sh

# 需要運行的命令
# ENTRYPOINT ["/bubble", "conf/config.ini"]

所有的條件都準備就緒后，就可以執行下面的命令跑起來了：