【Docker 08】Compose - 容器编排

🌈 一、Docker Compose 介绍

⭐ 1. Docker Compose 是什么

• Docker Compose 是由 Docker 官方提供的一个用于定义和运行多容器应用的工具，它让用户可以通过一个 YAML 文件（通常是 docker-compose.yml）来配置应用所需要的服务（如 Web 服务、数据库、缓存等），然后使用一条命令就可以启动整个应用栈。
• 在 docker-compose 中，有以下两个非常重要的概念：
  1. 服务 service：由若干相同镜像容器组成的应用。
  2. 项目 project：由一组关联的应用容器组成的一个完整业务单元，在 docker-compose.yml 文件中定义，整个 docker-compose.yml 定义一个项目。

⭐ 2. Docker Compose 的必要性

• Docker 是一个轻量化的应用程序，Docker 官方推荐每个 Docker 容器中只运行一个进程。
• 假设当前要启动一个应用，它涉及到了 MySQL 和 Nginx，需要分别为应用、MySQL 和 Nginx 创建单独的 Docker 容器，然后将这些容器运行起来。当构建好 Docker 之后，每次启动这个应用都至少需要 docker run 三次，未免也太过繁琐。且这些容器都是分散独立的，也不方便镜像管理。
• 此时就引入了 Docker Compose 来将那些为同一个应用服务的容器整合起来，方便进行管理。

Docker Compose 主要优势

• 简化控制：Docker Compose 允许用户在单个 YAML 文件中定义和管理多容器应用程序。简化了编排和协调各种服务的复杂任务，从而更轻松地管理和复制用户的应用程序环境。
• 高效协作：Docker Compose 的配置文件易于共享，促进了开发、运营、测试等项目相关者之间的协作。
• 快速应用程序开发：Docker Compose 会缓存用于创建容器的配置。当重新启动未更改的服务时，Docker Compose 会重新使用现有容器。重复使用容器意味着可以非常快速的更改环境。
• 跨环境的可移植性：Docker Compose 支持 Compose 文件中的变量，可以使用这些变量为不同的环境或不同的用户自定义合成。

⭐ 3. Docker Compose 的功能

• Docker Compose 可以管理应用程序的整个生命周期。

⭐ 4. Docker Compose 的使用场景

1. 本地开发环境构建：用于本地构建一个由多个服务组成的项目（如 Web + 数据库 + 缓存），通过一个 docker-compose.yml 文件可以一键启动所有组件，避免环境配置混乱。
2. 多环境配置管理：结合多个 Compose 文件或环境变量管理不同部署环境下的配置，可以避免重复配置和代码污染，提升部署灵活性。
3. 数据库备份 / 恢复演练：搭建一个隔离的数据库环境进行数据恢复、备份策略测试或异常演练，不会影响正式环境。

🌈 二、Docker Compose 文件

• Docker Compose 可以通过一个 YAML 文件（通常是 docker-compose.yml）来配置应用所需要的服务。

⭐ 1. 文件语法版本

• 当前官方支持 3 个大版本（version1、version2、version3），其中的 version1 已经被废弃。
• 建议始终使用 Docker 官方文档推荐的最新版语法，以获得最大兼容性和功能支持。

⭐ 2. 文件基本结构

• 一个标准的 docker-compose.yml 文件主要包括以下几个顶层字段（提示：xxx 仅作为占位，需根据具体服务进行填写）。

version: '3.8'           # 指定语法版本
services:                # 服务定义块（核心），可以存在多个
  servicename:           # 服务名称，内部 bridge 网络下可作为 DNS 名称
    image:        xxx    # 必选，镜像的名字
    command:      xxx    # 可选，覆盖默认镜像里的 CMD 命令
    environment:  xxx    # 可选，设置环境变量，等价于 docker run 的 --env
    volumes:      xxx    # 可选，挂载数据卷，等价于 docker run 的 -v
    networks:     xxx    # 可选，加入的网络，等价于 docker run 的 --network
    ports:        xxx    # 可选，端口映射，等价于 docker run 的 -p
    expose:       xxx    # 可选，仅声明容器暴露的端口，等价于 --expose
    depends_on:   xxx    # 可选，设置服务间的依赖顺序，类似于 --link
    restart:      xxx    # 可选，容器重启策略，等价于 --restart
    build:        xxx    # 可选，构建镜像路径，等价于 docker build 的 -f
  servicename2:
    # ...
  servicename3:
    # ...
volumes:                # 可选，数据卷定义块，等价于 docker volume create
  # volume_name:
  #   driver: xxx
networks:               # 可选，网络定义块，等价于 docker network create
  # network_name:
  #   driver: bridge

⭐ 3. 常见字段格式语法

🌙 3.1 image

• 用于指定容器运行的镜像，以下格式都可以：

image: image_name                                 # 镜像名（默认最新版本）
image: image_name:tag                             # 镜像 + 标签（版本号）
image: image_name@sha256:digest                   # 镜像 + 摘要哈希
image: namespace/image_name                       # 指定命名空间镜像
image: registry_host:port/namespace/image_name    # 私有仓库中的镜像

🌙 3.2 command

• 用于覆盖镜像默认的启动命令，以下格式都可以：

command: "executable param1 param2"               # 字符串形式命令
command: ["executable", "param1", "param2"]       # 列表形式命令（推荐）

🌙 3.3 entrypoint

• 用于覆盖容器默认的 entrypoint，以下格式都可以：

entrypoint: "/entry.sh"                           # 字符串形式入口点
entrypoint: ["sh", "/entry.sh"]                   # 列表形式入口点（推荐）

🌙 3.4 environment

• 用于设置容器的环境变量，以下格式都可以：

environment:
  - VAR_NAME=value                                # 字符串列表格式
  - VAR_NAME                                      # 从宿主环境继承变量

environment:
  VAR_NAME: value                                 # 映射格式（推荐使用）
  ANOTHER_VAR: "true"

🌙 3.5 networks

• 指定容器运行的网络，可用于服务发现，以下格式都可以：

networks:
  - network_name                                   # 加入已有网络（简写形式）

networks:
  custom_net:
    aliases:
      - service_alias                              # 在网络中定义别名

🌙 3.6 volumes

• 用于将宿主机的存储卷 / 文件挂载到容器中：

volumes:
  - host_path:container_path                       # 将宿主机路径挂载到容器中
  - volume_name:container_path                     # 使用命名卷挂载数据
  - container_path                                 # 创建匿名卷并挂载到容器路径

  - type: volume|bind                              # 指定挂载类型（volume 或 bind）
    source: volume_name_or_host_path               # 数据来源（卷名或宿主路径）
    target: container_path                         # 容器内的目标挂载路径
    read_only: true|false                          # 是否只读挂载

🌙 3.7 ports

• 用于配置宿主机和容器之间的端口映射：

ports:
  - "host_port:container_port"                     # 宿主端口映射到容器端口
  - "host_ip:host_port:container_port"             # 限定绑定主机 IP
  - "container_port"                               # 随机分配宿主机端口映射容器端口

  - target: container_port                         # 容器暴露端口（Swarm 专用格式）
    published: host_port                           # 映射到宿主机的端口
    protocol: tcp|udp                              # 协议类型
    mode: ingress|host                             # 发布模式（负载均衡或主机直连）

🌙 3.8 expose

• 用于暴露容器端口，仅在网络中可访问：

expose:
  - container_port                                 # 向同一网络中的容器暴露端口
  - another_container_port                         # 不对主机暴露，仅内部访问

🌙 3.9 build

• 用于从源码构建镜像，以下几种格式都可以：

build: context_path                                # 简写，指定构建上下文路径

build:
  context: context_path                            # 构建上下文路径（目录）
  dockerfile: Dockerfile_name                      # Dockerfile 文件名（默认是 Dockerfile）
  args:                                            # 构建时传入的参数（ARG）
    ARG_NAME: value
  target: build_stage_name                         # 多阶段构建时的目标阶段
  cache_from:
    - image_name:tag                               # 用于加速构建的缓存镜像来源

🌙 3.10 depends_on

• 用于声明依赖服务的启动顺序（仅控制启动顺序，不保证服务已就绪）：

depends_on:
  - service_a                                      # 当前服务依赖 service_a 启动
  - service_b                                      # 当前服务依赖 service_b 启动

🌙 3.11 env_file

• 用于引入 .env 文件来设置环境变量：

env_file:
  - .env                                           # 默认环境文件，当前路径
  - config/dev.env                                 # 自定义路径下的 .env 文件

🌈 三、Docker Compose 命令

⭐ 1. 命令清单

⭐ 2. 命令通用格式

• 对于 Compose 来说，大部分命令的对象既可以是项目本身，也可以指定为项目中的服务或容器。
  • 如果没有特别说明，命令对象默认是项目，这意味着项目中所有的服务都会受到命令影响。
• Docker Compose 命令的基本使用格式如下：

docker compose [options] command [args...]

⭐ 3. docker compose up

• 该命令用于启动并创建 Compose 文件中定义的所有服务容器。
• 它会尝试自动完成包括购进啊镜像、（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。

1. 基础语法

docker compose up [options] [service_name...]

2. 使用示例

docker compose up -d web	# 后台启动名为 web 的服务

⭐ 4. docker compose down

• 用于停止并删除所有 / 指定的服务容器、网络、卷（可选）和镜像（可选），用于彻底清理 Compose 启动的资源。

1. 基础语法

docker compose down [options] [service_name...]

2. 使用示例

docker compose down -v # 删除所有的服务容器、网络、卷

⭐ 5. docker compose run

• 临时运行一个服务容器，并在其中执行命令，不影响原有容器的生命周期。

1. 基础语法

docker compose run [options] service_name [command] [args...]

2. 使用示例

docker compose run --rm db sh                    # 临时进入 db 服务执行 sh
docker compose run app npm install               # 对 app 服务执行 npm 安装

🌈 四、Docker Compose 部署 WordPress

⭐ 1. WordPress 介绍

• WordPress 是一个免费、开源的内容管理系统（CMS），用户可以通过直观的管理页面创建、管理、发布数字内容，主要用于构建和管理网站。

WordPress 的核心功能

⭐ 2. WordPress 部署

1. 编写 Docker Compose：创建一个 docker-compose.yml 文件，内容如下：

version: "3.8"                                     # 指定 Docker Compose 文件语法版本

services:                                          # 所有服务容器定义块

  wordpress:                                       # WordPress 服务（Web前端）
    image: wordpress                               # 使用官方 WordPress 镜像
    restart: always                                # 始终重启（容器异常退出时自动恢复）

    depends_on:                                    # 设置服务依赖关系
      db:                                          # 依赖名为 db 的服务（MySQL）
        condition: service_healthy                 # 等待 db 服务变为健康后才启动本服务

    ports:
      - 8080:80                                    # 将主机 8080 端口映射到容器 80 端口（HTTP）

    environment:                                   # 设置环境变量供 WordPress 安装初始化使用
      WORDPRESS_DB_HOST:     db                    # 数据库主机（服务名）
      WORDPRESS_DB_USER:     MyWordPressUser       # 数据库用户名
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: MyWordPressPass       # 数据库密码
      WORDPRESS_DB_NAME:     WordPress             # 要使用的数据库名

    volumes:
      - ./WordPress:/var/www/html                  # 映射本地目录到容器网站目录，实现持久化

  db:                                              # MySQL 服务（数据库）
    image: mysql:5.7                               # 使用官方 MySQL 5.7 镜像（兼容性良好）
    restart: always                                # 始终重启（数据库异常后自动恢复）

    environment:                                   # 设置数据库初始化参数（首次运行有效）
      MYSQL_DATABASE:      WordPress               # 初始化创建的数据库名
      MYSQL_USER:          MyWordPressUser         # 自定义数据库用户
      MYSQL_PASSWORD:      MyWordPressPass         # 数据库用户密码
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: MyRootPass              # 数据库 root 用户密码

    volumes:
      - ./MysqlVarLib:/var/lib/mysql               # 映射本地目录到容器数据库目录，实现数据持久化

    healthcheck:                                   # 健康检查（用于依赖启动判断）
      test:     mysql -u root -pMyRootPass -e "SELECT 1;" # 测试 MySQL 是否响应查询
      timeout:  5s                                        # 每次检查最大等待时间
      retries:  10                                        # 最大重试次数

2. 让站点在后台运行：

docker compose up -d

3. 在浏览器内通过访问服务器的 8080 端口来访问容器内的 web 页面。

4. 配置参数，点击安装：

5. 使用创建的用户名和密码进行登录：

6. 进入后台，发布一篇 blog 看看功能是否正常。

7. 清理资源：先停应用，再停数据库。