Docker从零开始部署后端项目和MySQL数据库

预备知识

• Docker是什么
• Docker镜像是什么
• Docker容器是什么
• Docker Compose是什么
• Docker Compose中的Service是什么

请自行上网查阅以上内容相关资料，否则无法阅读下文

安装Docker

Windows

去官网Docker: Accelerated Container Application Development下载并安装。安装完成之后会提示重启。通常情况下正常重启就行。但我一开始试的那台电脑装了Windows和黑苹果双系统，在开机的时候会提示选择那个系统。结果试了好几次电脑都没法正常启动，我甚至一度以为是电脑坏了。最后进入BIOS把首选的启动选项从双系统选择器改为Windows自带的启动器，这样在重启的时候会直接进入Windows，终于成功。

docker运行的底层系统需要是Linux，Windows10之后的版本支持在Windows内运行Linux，也就是所谓的wsl。但大部分的系统本身的wsl版本太老，当你打开docker的时候也会出现提示。因此在第一次启动docker时，需要在终端执行：

wsl --update

更新wsl才行。

docker默认的镜像存储空间是在C盘，之后随着使用过程中镜像数量的增多，占据的空间会越来越大。C盘空间紧张的同学可以手动修改镜像存储空间。

点击右上角的齿轮-Resources-Advance中就可以修改镜像的默认存储位置。

Mac

同样去官网下载并安装即可，不需要执行wsl --update过程。

部署MySQL

为了简单起见，先尝试部署一个MySQL容器。MySQL已经提供了官方的镜像，直接根据该镜像创建容器即可。

执行以下命令即可部署一个最基本的MySQL容器：

docker run -p 3306:3306 --name mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -d --restart always mysql:5.7

• -p：端口映射。:左边的是宿主机（本机）端口，右边的是容器内端口。3306:3306就是将容器内的3306端口映射到宿主机的3306端口。如果本机已经部署了在本地运行的MySQL服务（默认的端口就是3306），那么就会冲突。这时候可以改成3406:3306或者任意空闲的本机端口。
• --name：这是给运行的容器起的名字，用于之后重启/停止/删除容器用
• -e：这是容器内的一些环境变量，这里设定了root用户的密码是123456
• -d：代表在后台运行容器
• --restart：代表重启Docker服务后该容器是否重启。always代表每次重启Docker服务后该容器也会重启。这样，只要设定Docker服务开机自启，那么这个MySQL容器也会开机启动，就像部署在本地的MySQL服务一样
• mysql:5.7：这是容器使用的镜像名称和标签，标签通常使用版本号来填写。mysql:5.7就代表5.7版本的MySQL镜像

启动后，尝试使用Navicat等数据库管理工具连接，用户名root，密码123456，就可以成功连接到Docker内部署的MySQL容器，之后的使用方法和本地部署的MySQL无异。

查看Docker容器

执行 docker ps命令可以查看正在运行的Docker容器，行 docker ps -a命令可以查看所有Docker容器，显示的信息类似下面这样

如果想要停止一个容器，可以执行 docker stop 容器ID或容器名。容器ID就是图中的CONTAINER ID，容器名就是图中的NAMES

如果想要删除一个容器，可以执行 docker rm 容器ID或容器名

查看Docker镜像

执行 docker images命令可以查看本地已存在的镜像。如图

如果想要删除一个镜像，首先需要确保该镜像没有被任何容器使用，即便是已经停止的容器也不行。确认完毕之后可以执行 docker rmi 镜像ID或镜像名:镜像标签来删除。实际操作中，镜像ID可以不填完整，只要填前几个能够和其他镜像区分开来的字符即可。

部署Django后端应用

为了部署Django应用，我们需要首先打包出自己的镜像，之后再使用该镜像创建容器。

在Django项目的工作目录下，创建名为 Dockerfile的文件，其中的内容为：

# 使用官方的 Python 镜像作为基础镜像
FROM python:3.10.4

# 设置工作目录
WORKDIR /app
# 设置 pip 使用清华源
ENV PIP_INDEX_URL=https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 将当前目录下的所有文件复制到工作目录
COPY . /app/

# 安装项目所需的依赖
RUN pip install -r requirements.txt

# 将容器内的端口暴露出来，这里使用 Django 默认的端口 8000
EXPOSE 8000

# 启动 Django 项目
CMD ["python", "manage.py", "runserver", "0.0.0.0:8000"]

之后，在同个目录下执行：

docker build -t my-django-app .

这样就可以打包出名为my-django-app的镜像。最后的 .代表读取当前目录下的Dockerfile文件来构建镜像

之后再运行

docker run -p 8000:8000 --name django-app my-django-app

我这里没有写-d，就是为了可以看到Django的启动过程

使用docker compose同时部署后端应用和MySQL数据库，并使两者能够连接

当一个应用包含多个容器时，就需要使用Docker compose来进行组织和管理。我们安装Docker时，通常情况下默认也安装了Docker compose。

首先我们为了确保Django应用能够连上MySQL，需要去settings.py文件中修改数据库连接配置，参考以下内容：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',  # 默认
        'NAME': 'mydb',  # 连接的数据库名
        'HOST': 'database', # mysql的地址
        'PORT': 3306,  # mysql的端口
        'USER': 'root',  # mysql的用户名
        'PASSWORD': '123456'  # mysql的密码
    }
}

重点就在HOST和NAME，需要和之后创建的 docker-compose.yml中一致。HOST对应service的名称，NAME对应MYSQL_DATABASE这个环境变量。

之后创建一个 docker-compose.yml文件，可以在任意目录下，但推荐和Dockerfile在同个目录下。

文件内容如下：

version: '3'
services:
  database: 
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - ./mysql_data:/var/lib/mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
      MYSQL_DATABASE: mydb
    command: 
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
  web:
    image: my-django-app
    container_name: django-app
    command: bash -c "python manage.py migrate && python manage.py runserver 0.0.0.0:8000"
    ports:
      - "8000:8000"
    depends_on:
      - database

之后执行 docker-compose up -d命令可以创建容器并运行（-d代表后台运行），在这里会同时启动Django和MySQL容器，并且可以将Django中定义的数据库模型迁移到MySQL数据库上。如果想要停止并删除上述容器，就执行 docker-compose down命令。如果不想删除容器，只想停止，就执行 docker-compose stop命令，之后如果又想开始，可以执行 docker-compose start命令。

上面这个文件中有一个注意点就是在web这个service下，加了一个depends_on参数，代表该service依赖于上面的database。即首先得创建数据库容器，之后才能启动后端服务容器。

但在我的实际操作中，发现MySQL容器实际上在刚创建完成时还不能马上提供连接服务，而这个时候Docker compose以为MySQL服务已经就绪，就会启动Django服务并连接数据库，最终的结果是Django服务无法连上数据库导致启动失败。

为了避免上述情况的发生，更稳妥的方案是分别启动MySQL服务和Django服务，在确保MySQL服务就绪的情况下，再启动Django。

为此，首先需要创建一个Docker网络，并在之后将两个容器放到同一个网络下使得它们可以连接。创建网络的命令为

docker network create app_net

之后，需要创建两个docker-compose.yml文件，用于分别启动MySQL和Django。

第一个文件定义MySQL启动配置

version: '3'
networks:
  custom_app_net:
    name: app_net
    external: true
services:
  database: 
    image: mysql:5.7
    container_name: mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - ./mysql_data:/var/lib/mysql
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
      MYSQL_DATABASE: mydb
    command: 
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
    networks:
      - custom_app_net

执行 docker-compose up -d命令后，确保MySQL服务启动成功后，再启动Django服务，对应的docker-compose.yml文件为：

version: '3'
networks:
  custom_app_net:
    name: app_net
    external: true
services:
  web:
    image: my-django-app
    container_name: django-app
    command: bash -c "python manage.py migrate && python manage.py runserver 0.0.0.0:8000"
    ports:
      - "8000:8000"
    depends_on:
      - database
    networks:
      - custom_app_net

再执行 docker-compose up -d来启动Django服务。这样就可以避免MySQL还未就绪就被Django抢连的情况。