写给前端的 Docker 上手指南

发表于 2年以前 | 总阅读数：619 次

最近公司在推进容器化和k8s，项目都要改成Docker部署。负责的工程里有几个node项目，只能从零开始学习Docker了。

基础篇

安装

Docker支持window, Mac, Linux, 教程参考 Docker安装教程

建议在Mac和Linux系统里使用Docker。

日常开发，我使用的是vscode编辑器，可以顺便安装docker插件。在插件商店搜索docker，安装完成后，我们可以很方便的管理Docker镜像和容器。

快速使用

首先我们来体验一下Docker。

平时工作中，如果我们电脑的开发环境是Windows, 有一天希望在Linux环境做一些事情，那该怎么办？(没有云服务器的情况下)大多数人这时会选择去用虚拟机安装一个ubuntu系统。不过安装虚拟机前，你得先去下载几个G的镜像，然后在VMware里配置一些参数，最后还要等待最少十几分钟的系统安装。等你安装完一个ubuntu系统，估计已经浪费了几个小时。

然而使用Docker，你只需要几分钟！

# 拉取ubuntu镜像
docker pull ubuntu
# 创建一个ubuntu容器并且使用终端进行交互
docker run -it --name my-ubuntu --rm ubuntu /bin/bash

创建成功后，你就进入一个ubuntu系统里，现在你可以在其中进行任意的操作了。

注意：虽然当前容器里是ubuntu系统，但是你只能把它想象成一个精简版的ubuntu，因此有很多常用命令，需要自己去安装。

curl -v bilibili.com

直接运行curl命令会提示命令不存在

# 安装curl
apt-get update
apt-get install -y curl

安装完成后，才能使用curl命令

退出容器

exit

基本概念

镜像（Image）：类似于虚拟机中的镜像。镜像有两种：基础镜像和个人镜像。基础镜像由各大厂商提供，比如ubuntu镜像，node镜像。个人镜像则是由个人开发者构建上传。
容器（Container）：类似于一个轻量级的沙盒。容器是基于镜像来创建的，ubuntu镜像并不能和我们进行各种交互，我们希望有个环境能运行ubuntu，于是基于ubuntu镜像创建了一个容器。
仓库（Repository）：类似于代码仓库，这里是镜像仓库，是Docker用来集中存放镜像文件的地方。

我们可以这样类比：

# 下载源代码
git clone deepred5/app
# 启动app
npm run start

# 拉取镜像
docker pull deepred5/app
# 创建容器
docker run deepred5/app

Docker是基于c/s架构：我们在Client中执行Docker命令，最后创建的Container和Image则会在Server中运行

# 可以查看server和client信息
docker info

镜像(Image)

常用命令

# 查找镜像
docker search ubuntu

# 拉取特定tag版本的镜像(默认是latest)
docker pull ubuntu:18.0.4

# 查看下载的所有本地镜像
docker images

# 删除镜像
docker rmi ubuntu:18.0.4

构建镜像

我们一般都是基于基础镜像来构建个人镜像。镜像是由一条条指令构建出来(Dockerfile)

我们来构建一个node-pm2镜像，这个镜像自带node和pm2:

创建一个node-pm2目录，并新建一个Dockerfile文件

mkdir node-pm2
cd node-pm2
touch Dockerfile

编辑Dockerfile

# 基于node11基础镜像
FROM node:11

# 一些元数据,比如作者信息
LABEL maintainer="deepred5 <deepred5@gamil.com>"

# 安装pm2
RUN npm install pm2 -g --registry=https://registry.npm.taobao.org

# 暴露容器的端口
EXPOSE 80 443

基于这个Dockerfile创建我们自己的镜像deepred5/node-pm2

docker build -t deepred5/node-pm2:1.0 .

注意最后有一个.

查看我们自己的镜像

# 可以看到deepred5/node-pm2镜像了
docker images

基于deepred5/node-pm2镜像启动一个容器

docker run -it deepred5/node-pm2:1.0 /bin/bash

进入容器后，我们运行pm2 -v，可以看见pm2已经安装成功了

上传镜像

我们本地构建的镜像如果希望可以被其他人使用，就需要把镜像上传到仓库。登录dockerhub，注册一个账户。

# 登入账户，输入用户名和密码
docker login

# 上传镜像
docker push deepred5/node-pm2:1.0

注意：deepred5/node-pm2改成你的用户名/node-pm2，你需要重新构建一个你的用户名/node-pm2的镜像，然后才能上传到dockerhub

容器(Container)

我们平时基本都是在和容器打交道。

# 基于ubuntu镜像创建my-ubuntu容器。如果本地没有ubuntu镜像，会先去docker pull下载
docker run -it ubuntu:latest --name my-ubuntu /bin/bash

参数解释:

-i: 允许你对容器内的标准输入 (STDIN) 进行交互
-t: 在新容器内指定一个伪终端或终端。
--name: 容器的名字，默认是随机的名字
/bin/bash: 启动容器后立即执行的命令

# 停止容器
docker stop my-ubuntu

# 启动容器
docker start my-ubuntu

# 删除容器
docker rm my-ubuntu

# 删除所有容器
docker rm `docker ps -aq`
# 查看正在运行的容器
docker ps

# 查看所有创建过的容器(运行或者关闭)
docker ps -a

docker start my-ubuntu启动的容器，虽然容器运行着，但是我们无法进入到容器里。

如何再次进入到容器里？

docker exec -it my-ubuntu /bin/bash

容器运行的两种方式

交互式运行 ( -it )
守护式运行(没有交互式会话，长期运行，适合运行应用程序和服务) ( -d )

可以这样类比:

node index.js: 交互式运行

pm2 start index.js: 守护式运行

大部分情况都是运行守护式容器(daemonized container)

# 启动了容器，然后容器立即关闭
docker run ubuntu /bin/bash

# 启动了容器，并开启了交互式的终端，只有输入exit才退出终端，退出终端后，容器仍然在后台运行
docker run -it ubuntu /bin/bash

# 启动了容器，并且在后台一直运行，每隔1s输出hello world
docker run -d ubuntu /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"

查看容器日志

docker run -d --name my_container ubuntu /bin/sh -c "while true; do echo hello world; sleep 1; done"
# 查看后台运行的日志
docker logs my_container

# 实时监控(类似tail -f)
docker logs -f my_container

# 获取最后10行
docker logs --tail 10 my_container

# 实时查看最近的日志
docker logs --tail 0 -f my_container

# 加上时间戳
docker logs -t my_container

Nginx

前端最常使用的静态服务器就是Nginx了。

docker run -d --name my-nginx -p 8888:80 nginx

访问 http://localhost:8888/ 即可看到熟悉的欢迎页面

参数解释:

-d: 前面已经解释过了，守护运行方式
-p: 端口映射。8888:80表示把本地的8888端口映射到容器的80端口

为什么要映射端口？因为Docker里每个容器都是相对独立的，拥有自己的内部ip。容器里运行的一些网络应用，要让外部也可以访问，就需要将端口映射到宿主机上。

docker port my-nginx

80/tcp -> 0.0.0.0:8888即可看到映射的端口了

如果我们希望修改Nginx欢迎页的内容，怎么办？

最容易想到的方法是：

我们进入到容器里，然后修改/usr/share/nginx/html目录里的index.html

# 进入nginx容器里
docker exec -it my-nginx /bin/bash

不过这种方法拓展性不高，假如有多个Nginx容器，难道我们需要一个个的进入容器去修改？

这时就要引出数据卷(Volume)的概念了。

数据卷(Volume)

类似端口映射，我们可以把容器内部的目录映射到宿主机的目录，实现容器之间实现共享和重用。

新建my-nginx目录，新建index.html

mkdir my-nginx
cd my-nginx
touch index.html

index.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
  <meta charset="UTF-8">
  <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
  <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge">
  <title>Document</title>
</head>
<body>
  <h1>hello world</h1>
</body>
</html>

docker run --name nginx-test \
--rm -p 8888:80 \
-v $PWD:/usr/share/nginx/html \
-d nginx

小技巧：如果命令行过长，可以使用\符号多行书写

访问 http://localhost:8888/ 已经发生变化了！

参数解释：

-v: $PWD:/usr/share/nginx/html表示把容器内的/usr/share/nginx/html映射到当前目录，也就是my-nginx目录。于是nginx返回的index.html也就变成了我们本地的index.html了。

我们可以试着在本地新建一个1.html，然后访问 http://localhost:8888/1.html 也可以看到输出了内容。

同理，如果我们希望修改容器里Nginx的配置，也可以把容器的/etc/nginx/conf.d/映射到本地，然后在本地新建配置mydefault.conf

为了复习一下前面的内容，我们希望构建一个本地的镜像，这个镜像基于Nginx，默认的欢迎页面内容就是我们刚刚新建的index.html

在my-nginx目录，新建Dockerfile

FROM nginx
# 将当前的index.html拷贝到容器的/usr/share/nginx/html/index.html
COPY ./index.html /usr/share/nginx/html/index.html
EXPOSE 80

docker build -t my-nginx .构建镜像

docker run -d --rm -p 4445:80 my-nginx 创建容器，访问 http://localhost:4445 可以看到效果了。

Redis

我们也可以在Docker里运行Redis。

docker pull redis
docker run -d --name my-redis -p 6389:6379 redis

进入容器并且连接到redis

# 进入my-redis容器里，并且在容器里执行redis-cli命令
docker exec -it my-redis redis-cli

于是我们就连接到redis里了，并且可以执行相应的redis命令

# 设置name
set name tc
# 获取name
get name

因为我们把容器的6379端口映射到了本机的6389，所以我们也可以直接在本地连接容器里的redis

# 需要你本地安装了redis-cli
redis-cli -h 127.0.0.1 -p 6389

# 返回tc
get name

实践

单页应用

前端工作中最常见的就是单页应用了。我们首先用create-react-app快速创建一个应用

npm i create-react-app -g
create-react-app react-app
cd react-app
npm run start

可以看见正常启动的页面。

打包试一下

npm run build

可以看到本地生成了一个build目录，这就是最后线上运行的代码。

我们先在本地运行下build目录看看

npm i http-server -g
http-server -p 4444 ./build

访问 http://localhost:4444 即可看到打包后的页面

单页应用Docker化

在react-app目录下新建Dockerfile .dockerignore和nginx.conf

.dockerignore

node_modules
build

dockerignore指定了哪些文件不需要被拷贝进镜像里，类似.gitignore。

我们知道单页应用的路由一般都被js托管，所以对于nginx需要特别配置

nginx.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /app/build; # 打包的路径
        index  index.html index.htm;
        try_files $uri $uri/ /index.html; # 防止重刷新返回404
    }

    error_page   500 502 503 504  /50x.html;
    location = /50x.html {
        root   /usr/share/nginx/html;
    }
}

Dockerfile

# 基于node11
FROM node:11

# 设置环境变量
ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production

# 安装nginx
RUN apt-get update && apt-get install -y nginx

# 把 package.json package-lock.json 复制到/app目录下
# 为了npm install可以缓存
COPY package*.json /app/

# 切换到app目录
WORKDIR /app

# 安装依赖
RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org

# 把所有源代码拷贝到/app
COPY . /app

# 打包构建
RUN npm run build

# 拷贝配置文件到nginx
COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

EXPOSE 80

# 启动nginx，关闭守护式运行，否则容器启动后会立刻关闭
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

需要特别注意的是:

COPY package*.json /app/
RUN npm install
COPY . /app

我们单独把package.json文件先拷贝到app，安装完依赖，然后才把所有的文件拷贝到app，这是为什么？

这是为了充分利用docker缓存

COPY . /app
RUN npm install

如果这么写，那么每一次重新构建镜像，都需要下载一次npm包，这是非常浪费时间的！而把package.json与源文件分隔开写入镜像，这样只有当package.json发生改变了，才会重新下载npm包。

当然缓存有时候也会造成一些麻烦，比如在进行一些shell操作输出内容时，由于缓存的存在，导致新构建的镜像里的内容还是旧版本的。

我们可以指定构建镜像时不使用缓存

docker build --no-cache -t deepred5/react-app .

最佳实践是在文件顶部指定一个环境变量，如果希望不用缓存，则更新这个环境变量即可，因为缓存失效是从第一条发生变化的指令开始。

打包镜像

docker build -t deepred5/react-app .

启动容器

docker run -d --name my-react-app  -p 8888:80 deepred5/react-app

访问 http://localhost:8888 即可看到页面

访问 http://localhost:8888/deepred5, 也可以看见页面，说明nginx防刷新配置生效了！

多层构建

我们之前写的Dockerfile其实是有些问题的: 镜像基于node11，但是整个镜像用到node环境的地方只是为了前端打包，真正启动的是Nginx。镜像里的项目源代码以及node_modules其实根本没有用，这些冗余文件造成了镜像的体积变得非常庞大。

而我们仅仅需要打包出来的静态文件以及启动一个静态服务器Nginx即可。

这时就可以使用multi-stage多层构建。

新建一个Dockerfile.multi

# node镜像仅仅是用来打包文件
FROM node:alpine as builder

ENV PROJECT_ENV production
ENV NODE_ENV production

COPY package*.json /app/

WORKDIR /app

RUN npm install --registry=https://registry.npm.taobao.org

COPY . /app

RUN npm run build

# 选择更小体积的基础镜像
FROM nginx:alpine

COPY nginx.conf /etc/nginx/conf.d/default.conf

COPY --from=builder /app/build /app/build

这个文件里，我们使用了两个FROM基础镜像，第一个node:alpine仅仅作为打包环境，真正的基础镜像是nginx:alpine

打包镜像

# -f 指定使用Dockerfile.multi进行构建
docker build -t deepred5/react-app-multi .  -f Dockerfile.multi

启动容器

docker run -d --name my-react-app-multi  -p 8889:80 deepred5/react-app-multi

访问 http://localhost:8889 即可看到页面

查看镜像大小

docker images deepred5/react-app-multi
docker images deepred5/react-app

可以发现，两者的大小相差巨大。

deepred5/react-app镜像有1G多，而deepred5/react-app-multi只有20多M

主要原因是：deepred5/react-app的基础镜像node:11就有900M，而deepred5/react-app-multi的基础镜像nginx:alpine只有20M。由此可见多层构建对于减少镜像大小是非常有帮助的。

Node应用

前端有时也会参与到Node BFF层的开发。我们来创建一个Node结合Redis的简单项目

mkdir node-redis
cd node-redis
npm init -y
npm i koa koa-router ioredis
touch index.js

node-redis/index.js

const Koa = require('koa');
const Router = require('koa-router');
const Redis = require("ioredis");

const app = new Koa();
const router = new Router();
const redis = new Redis({
  port: 6379,
  host: '127.0.0.1'
});

router.get('/', (ctx, next) => {
  ctx.body = 'hello world.';
});

router.get('/api/json/get', async (ctx, next) => {
  const result = await redis.get('age');
  ctx.body = result;
});

router.get('/api/json/set', async (ctx, next) => {
  const result = await redis.set('age', ctx.query.age);
  ctx.body = {
    status: result,
    age: ctx.query.age
  }
});

app
  .use(router.routes())
  .use(router.allowedMethods());

app.listen(3000, () => {
  console.log('server start at localhost:3000');
})

我们首先需要本地安装Redis，然后启动redis

redis-server

启动Node项目

node index.js

访问 http://localhost:3000/ 即可看到页面

访问 http://localhost:3000/api/json/set?age=2 ，我们就向Redis里设置age的值为2

访问 http://localhost:3000/api/json/get ，我们就取得Redis里age的值

Node应用Docker化

首先我们来思考下，这个后端应用涉及Node和Redis。如果我们要部署到Docker里，应该怎么构建镜像？

方案一：基于一个最基础的ubuntu镜像，然后我们在其中安装Node和Redis，这样Node和Redis之间就可以进行通信了。这种方案只需要启动一个容器，因为Node和Redis已经在这个容器里了。
方案二：我们基于Redis镜像启动一个容器，专门用来跑Redis。基于Node镜像再启动一个容器，专门用来跑Node。

Docker的理念更倾向于方案二。我们希望一个镜像专注于做一件事，现在流行的微服务，微前端也是这种思想。

我们之前说过每个容器都是相互隔离的，通过映射端口才能访问容器里的网络应用。但是容器和容器之间怎么进行通信呢？

Docker里使用Networking进行容器间的通信

Networking

# 创建一个app-test网络
docker network create app-test

我们只需要把需要通信的容器都加入到app-test网络里，之后容器间就可以互相访问了。

docker run -d --name redis-app --network app-test  -p 6389:6379 redis 
docker run -it --name node-app --network app-test node:11 /bin/bash

我们创建了两个容器，这两个容器都在app-test网络里。

我们进入node-app容器里，然后ping redis-app，发现可以访ping通，说明容器间可以通信了！

我们修改之前的代码:

const redis = new Redis({
  port: 6379,
  host: 'db',
});

redis的host改为db

新建一个Dockerfile

FROM node:11
COPY package*.json /app/ 
WORKDIR /app
RUN npm install
COPY . /app
EXPOSE 3000
CMD ["node","index.js"]

构建镜像

docker build -t deepred5/node-redis-app .

启动容器

# 创建网络
docker network create app-test
# 启动redis容器
docker run -d --name db --network app-test  -p 6389:6379 redis 
# 启动node容器
docker run --name node-redis-app -p 4444:3000 --network app-test -d deepred5/node-redis-app

访问 http://localhost:4444/ 即可看到页面

还记得我们之前做的react-app单页应用吗？我们可以把这个应用加入到app-test网络里来，这样前端应用也能访问后端了！

修改react-app目录下的nginx.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;

    location / {
        root   /app/build; # 打包的路径
        index  index.html index.htm;
        try_files $uri $uri/ /index.html; # 防止重刷新返回404
    }

    location /api {
        proxy_pass http://node-redis-app:3000; #后台转发地址
    }

}

重新构建镜像

docker build -t deepred5/react-app-multi .  -f Dockerfile.multi

启动容器

docker run -d --name my-react-app-multi --network app-test  -p 9999:80 deepred5/react-app-multi

访问 http://localhost:9999/api/json/set?age=55 成功返回数据

Docker compose

我们现在这个项目有3个启动镜像:

deepred5/react-app-multi 前端单页应用
redis 数据缓存
deepred5/node-redis-app 后端服务，访问redis，同时给前端提供接口

如果要把这个项目完整的启动起来，按照顺序需要这样启动：

# 启动redis容器
docker run -d --name db --network app-test  -p 6389:6379 redis 
# 启动node容器
docker run --name node-redis-app -p 4444:3000 --network app-test -d deepred5/node-redis-app
# 启动前端容器
docker run -d --name my-react-app-multi --network app-test  -p 9999:80 deepred5/react-app-multi

这还仅仅只是3个容器的项目，如果容器再多，启动就变得非常复杂了！

这时，就需要docker compose出场了。

首先需要安装docker compose，安装完成之后

我们新建一个my-all-app目录，然后新建docker-compose.yml

mkdir my-all-app
cd my-all-app
touch docker-compose.yml

version: '3.7'

services:
  db:
    image: redis
    restart: always
    ports:
      - 6389:6379
    networks:
      - app-test

  node-redis-app:
    image: deepred5/node-redis-app
    restart: always
    depends_on:
      - db
    ports:
      - 4444:3000
    networks:
      - app-test

  react-app-multi:
    image: deepred5/react-app-multi
    restart: always
    depends_on:
      - node-redis-app
    ports:
      - 9999:80
    networks:
      - app-test

networks:
  app-test:
    driver: bridge
    ` ` `

    ` ` `
    # 启动所有容器
docker-compose up -d

# 停止所有容器
docker-compose stop

访问 http://localhost:9999 查看前端页面

访问 http://localhost:4444 查看后端接口

可以看见，使用docker-compose.yml配置完启动步骤后，启动多个容器就变得十分简单了。