Django Docker容器化部署之Django-Docker本地部署
本章将在本地搭建一个容器化的 Django 项目，感受 Docker 的运作方式。
前期准备
开发环境
虽然有基于 Windows 的 Docker 版本，但各方面兼容做得都不太好（安装也麻烦些），因此建议读者在学习前，自行安装好 Linux 或 Mac 系统。当然你愿意折腾的话，在 Windows 上搞也行。
别担心，以后开发 Django 项目仍然可以在 Windows 下进行，仅仅是开发时不使用 Docker 而已。
软件安装
- Docker：学习 Docker 当然要安装 Docker 软件了（免费的社区版），安装方法见官方文档。
- Docker-compose：这是 Docker 官方推出的用于编排、运行多个容器的工具，安装方法见官方文档。本教程大部分内容都与它有关。
- Python3：教程部署的是 Django 项目，那 Python3 是当然要有的了（包括 python 的包管理工具 pip）。
准备就绪后就继续下一步吧。
创建 Django 项目
打开 Linux/Mac 的终端，安装 Django 库：
$ pip install django==2.2
在一个你喜欢得位置（比如/home/）创建新的 Django 项目：
$ django-admin startproject django_app
进入项目根目录：
$ cd django_app
教程后面的内容全部都在此目录中操作了。为方便阅读，命令提示符 $ 代表目前在项目根目录 django_app/，mysql $ 则代表目前在目录 django_app/mysql/ 中，请读者操作时稍加留意当前的工作目录。
然后迁移数据：
$ python manage.py migrate Operations to perform: Apply all migrations: admin, auth, contenttypes, sessions Running migrations: Applying contenttypes.0001_initial... OK ... Applying sessions.0001_initial... OK
准备工作就搞定了。
用Docker构建项目
初识Docker
Docker 的整个生命周期由三部分组成：镜像（image）+ 容器（container）+ 仓库（repository）。
容器是由镜像实例化而来，这有点像面向对象的概念：镜像就是类，容器是类实例化之后的对象。
镜像是一个只读的模板，它包括了运行容器所需的数据。镜像可以包含一个完整的 Linux 操作环境，里面仅安装了 Python 或者其他用户需要的程序。
容器是由镜像创建出来的实例，类似虚拟机，里面可以运行特定的应用，并且容器与容器是相互隔离的。
仓库概念与 Git 和 Github 类似，如果你用过它们就非常容易理解。Docker 使用的默认仓库是由官方维护的 Docker hub 公共仓库，从中上传、拉取的操作类似 Git。
目前需要了解的就这么多，下面通过实践来理解。
Hello-world
为了确认 Docker 已经正确安装了，运行以下指令：
$ docker run hello-world Unable to find image 'hello-world:latest' locally ... latest: Pulling from library/hello-world 1b930d010525: Pull complete ... Hello from Docker! This message shows that your installation appears to be working correctly. ...
一切正常的话，终端将打印出如上图所示的欢迎语句。docker run hello-world 指令的含义是：用名称为 hello-world 的镜像构建一个容器并运行。如果本地上没有这个 hello-world 的镜像， Docker 会自动从仓库搜索并下载同名的镜像。
我们可以用 docker images 查看本地已有的镜像：
$ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE hello-world latest fce289e99eb9 9 months ago 1.84kB
表列分别为镜像名、版本、ID 号、创建时间、大小。
还可以查看本地已有的容器：
$ docker ps -a CONTAINER ID IMAGE .. CREATED .. 38cb03a96dca hello-world .. 2 minutes ago ..
除此之外还有一些非常有用的基础指令：
docker rmi [images ID] # 删除此 ID 的镜像 docker container stop [container ID] # 停止此 ID 的容器 docker container start [container ID] # 启动此 ID 的容器 docker container rm [container ID] # 删除此 ID 的容器
由于测试时会频繁生成镜像，因此你肯定会用上面的指令查看、删除无用的镜像和容器。
牛刀小试完毕，接下来正式构建 Django 容器。
Dockerfile
Docker 允许通过文本格式的配置文件来构建镜像，默认名称为 Dockerfile。因此在项目根目录新建文件 Dockerfile，写入：
# 从仓库拉取 带有 python 3.7 的 Linux 环境 FROM python:3.7 # 设置 python 环境变量 ENV PYTHONUNBUFFERED 1 # 创建 code 文件夹并将其设置为工作目录 RUN mkdir /code WORKDIR /code # 更新 pip RUN pip install pip -U # 将 requirements.txt 复制到容器的 code 目录 ADD requirements.txt /code/ # 安装库 RUN pip install -r requirements.txt # 将当前目录复制到容器的 code 目录 ADD . /code/
理解这些 Docker 指令的关键在于，一定要牢记容器里的环境和外界（宿主机）是隔离的，它两是完全不一样的。换句话说，要搞清楚哪些操作是针对宿主机、哪些操作是针对容器。
FROM python:3.7 指令从仓库拉取一个包含 python 3.7 的 Linux 操作系统环境（Linux 版本为 Debian）。
RUN 和 WORKDIR 指令都是针对容器的，功能是在容器里创建目录、并将其设置为工作目录。注意宿主机是没有这个目录的。
ADD 指令出现了两次。ADD requirements.txt /code/ 意思是将宿主机当前目录（即 Dockerfile 所在目录）的 requirements.txt 文件复制到容器的 /code 目录中。ADD . /code/ 意思是把当前目录所有内容复制到容器 /code/ 目录，注意中间那个点。
目前项目依赖的唯一库就是 Django，所以在项目根目录创建 requirements.txt 并写入：
django==2.2
前面不是已经安装过 Django 了吗，为什么这里还要安装？原因是前面是在宿主机安装的，容器里是没有 Django 的！
所以目前的文件结构如下：
django_app - Dockerfile - requirements.txt - manage.py - django_app - db.sqlite3
配置文件就写好了，接下来看看 Docker-compose 怎么用。
Docker-compose
在线上环境中，通常不会将项目的所有组件放到同一个容器中；更好的做法是把每个独立的功能装进单独的容器，这样方便复用。比如将 Django 代码放到容器A，将 Mysql 数据库放到容器B，以此类推。
因此同一个服务器上有可能会运行着多个容器，如果每次都靠一条条指令去启动，未免也太繁琐了。 Docker-compose 就是解决这个问题的，它用来编排多个容器，将启动容器的命令统一写到 docker-compose.yml 文件中，以后每次启动这一组容器时，只需要 docker-compose up 就可以了。因此教程也会用 docker-compose 来管理容器。
首先确认 docker-compose 是否安装成功：
$ docker-compose -v docker-compose version 1.24.1, build 4667896b
确认无误后，在项目根目录创建 docker-compose.yml 并写入：
version: "3" services: app: restart: always build: . # '点'代表当前目录 command: "python3 manage.py runserver 0.0.0.0:8000" volumes: - .:/code ports: - "8000:8000"
让我们来分解一下其中的各项含义。
version 代表 docker-compose.yml 的版本，目前最新版为 3，不需要改动它。
接着定义了一个名叫 app 的容器。后面的内容都是 app 容器的相关配置：
- restart ：除正常工作外，容器会在任何时候重启，比如遭遇 bug、进程崩溃、docker 重启等情况。
- build ：指定一个包含 Dockerfile 的路径，并通过此 Dockerfile 来构建容器镜像。注意那个 "." ,代表当前目录。
- command ：容器运行时需要执行的命令。这里就是我们很熟悉的运行开发服务器了。
- volumes ：卷，这是个很重要的概念。前面说过容器是和宿主机完全隔离的，但是有些时候又需要将其连通；比如我们开发的 Django 项目代码常常会更新，并且更新时还依赖如 Git 之类的程序，在容器里操作就显得不太方便。所以就有卷，它定义了宿主机和容器之间的映射："." 表示宿主机的当前目录，":" 为分隔符，"/code" 表示容器中的目录。即宿主机当前目录和容器的 /code 目录是连通的，宿主机当前目录的 Django 代码更新时，容器中的 /code 目录中的代码也相应的更新了。这有点儿像是在容器上打了一个洞，某种程度上也是实用性和隔离性的一种妥协。
严格意义上讲，这里用到的 .:/code 并不是卷，而是叫挂载，它两是有区别的，只不过 docker-compose 允许将挂载写到卷的配置中。后面章节会讲到。
ports ：定义了宿主机和容器的端口映射。容器的隔离不止环境，甚至连端口都隔离起来了。但 web 应用不通过端口跟外界通信当然不行，因此这里定义将宿主机的 8000 端口映射到容器的 8000 端口，即访问宿主机的 8000 端口就是访问到了容器的 8000 端口，但要确保端口没有被其他程序占用。
配置就写好了。现在项目的目录结构如下：
django_app - docker-compose.yml - Dockerfile - requirements.txt - manage.py - django_app - db.sqlite3
测试
输入指令 docker-compose up 启动容器服务：
$ docker-compose up Creating network "django_app_default" with the default driver Building app Step 1/8 : FROM python:3.7 3.7: Pulling from library/python 4a56a430b2ba: Pull complete ... 6933d3d46042: Pull complete Digest: sha256:0f0e991a97426db345ca7ec59fa911c8ed27ced27c88ae9966b452bcc6438c2f Status: Downloaded newer image for python:3.7 ---> 02d2bb146b3b Step 1/8 : FROM python:3.7 ---> 02d2bb146b3b ... Step 7/8 : RUN pip install -r requirements.txt ---> Running in 62a60a3003fe Looking in indexes: https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple Collecting django==2.2 (from -r requirements.txt (line 1)) Downloading https://files.pythonhosted.org/packages/54/85/0bef63668fb170888c1a2970ec897d4528d6072f32dee27653381a332642/Django-2.2-py3-none-any.whl (7.4MB) ... Installing collected packages: sqlparse, pytz, django Successfully installed django-2.2 pytz-2019.2 sqlparse-0.3.0 ... Step 8/8 : ADD . /code/ ---> cb23f483ffb6 Successfully built cb23f483ffb6 Successfully tagged django_app_app:latest WARNING: Image for service app was built because it did not already exist. To rebuild this image you must use `docker-compose build` or `docker-compose up --build`. Creating django_app_app_1 ... done Attaching to django_app_app_1 app_1 | Watching for file changes with StatReloader app_1 | Performing system checks... app_1 | app_1 | System check identified no issues (0 silenced). app_1 | October 05, 2019 - 15:03:15 app_1 | Django version 2.2, using settings 'django_app.settings' app_1 | Starting development server at http://0.0.0.0:8000/ app_1 | Quit the server with CONTROL-C.
可以看到 Docker 按照配置文件的要求，成功构建了镜像及容器，并启动了容器。
打开浏览器，输入本地 IP 端口 127.0.0.1:8000 ：
看到 Django 的小火箭，项目成功运行起来啦。按 Ctrl + C 即可停止开发服务器运行。
停止服务器后实际上容器还存在，只是停止运行了而已。输入：
$ docker-compose down
就可以删除容器。
如果想在后台运行容器，则输入：
$ docker-compose up -d
另外，如果你需要重新构建镜像，则输入命令：
$ docker-compose build
启动和停止已有的容器：
$ docker-compose start $ docker-compose stop
很简单吧。
下载太慢？
由于众所周知的原因，国内的网络环境非常复杂。在构建镜像时经常需要从国外的远程仓库拉取资源，岿然不动的下载速度真的头疼。
解决方法就是将资源拉取链接修改为国内的镜像源，比如清华的镜像源。
修改 Dockerfile 如下：
FROM python:3.7 ENV PYTHONUNBUFFERED 1 # 添加 Debian 清华镜像源 RUN echo \ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster main contrib non-free\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster-updates main contrib non-free\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ buster-backports main contrib non-free\ deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian-security buster/updates main contrib non-free\ > /etc/apt/sources.list RUN mkdir /code WORKDIR /code # 添加 pip 清华镜像源 RUN pip install pip -U -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple ADD requirements.txt /code/ # 添加 pip 清华镜像源 RUN pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple ADD . /code/
重新构建镜像，下载速度就飞一样快了。
教程后面的内容都使用了清华源，但为了方便阅读，把这一部分更换源的代码省去了，读者心里明白就好。
总结
本章初步感受了 Docker 的工作流程，并且很轻松的构建了一个容器化的 Django 项目。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。