SpringCloud 微服务全栈体系（九）

第九章 Docker

三、Dockerfile 自定义镜像

常见的镜像在 DockerHub 就能找到，但是我们自己写的项目就必须自己构建镜像了。
而要自定义镜像，就必须先了解镜像的结构才行。

1. 镜像结构

镜像是将应用程序及其需要的系统函数库、环境、配置、依赖打包而成。
以 MySQL 为例，来看看镜像的组成结构：

简单来说，镜像就是在系统函数库、运行环境基础上，添加应用程序文件、配置文件、依赖文件等组合，然后编写好启动脚本打包在一起形成的文件。
我们要构建镜像，其实就是实现上述打包的过程。

2. Dockerfile 语法

构建自定义的镜像时，并不需要一个个文件去拷贝，打包。
我们只需要告诉 Docker，我们的镜像的组成，需要哪些 BaseImage、需要拷贝什么文件、需要安装什么依赖、启动脚本是什么，将来 Docker 会帮助我们构建镜像。
而描述上述信息的文件就是 Dockerfile 文件。
Dockerfile 就是一个文本文件，其中包含一个个的指令(Instruction)，用指令来说明要执行什么操作来构建镜像。每一个指令都会形成一层 Layer。

更新详细语法说明，请参考官网文档： https://docs.docker.com/engine/reference/builder

3. 构建 Java 项目

3.1 基于 Ubuntu 构建 Java 项目

3.1.1 需求

基于 Ubuntu 镜像构建一个新镜像，运行一个 java 项目

3.1.2 步骤

步骤 1：新建一个空文件夹 docker-demo

步骤 2：拷贝资料中的 docker-demo.jar 文件到 docker-demo 这个目录

（见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）
步骤 3：拷贝资料中的 jdk8.tar.gz 文件到 docker-demo 这个目录

（见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）
步骤 4：拷贝以下的 Dockerfile 到 docker-demo 这个目录

bash 复制代码

# 指定基础镜像
FROM ubuntu:16.04
# 配置环境变量，JDK的安装目录
ENV JAVA_DIR=/usr/local

# 拷贝jdk和java项目的包
COPY ./jdk8.tar.gz $JAVA_DIR/
COPY ./docker-demo.jar /tmp/app.jar

# 安装JDK
RUN cd $JAVA_DIR \
 && tar -xf ./jdk8.tar.gz \
 && mv ./jdk1.8.0_144 ./java8

# 配置环境变量
ENV JAVA_HOME=$JAVA_DIR/java8
ENV PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin

# 暴露端口
EXPOSE 8090
# 入口，java项目的启动命令
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

步骤 5：进入 docker-demo
- 将准备好的 docker-demo 上传到虚拟机任意目录，然后进入 docker-demo 目录下
步骤 6：运行命令

sh 复制代码

docker build -t javaweb:1.0 .

最后访问 http://192.168.150.101:8090/hello/count，其中的ip改成你的虚拟机ip

3.2 基于 java8 构建 Java 项目

虽然我们可以基于 Ubuntu 基础镜像，添加任意自己需要的安装包，构建镜像，但是却比较麻烦。所以大多数情况下，我们都可以在一些安装了部分软件的基础镜像上做改造。
例如，构建 java 项目的镜像，可以在已经准备了 JDK 的基础镜像基础上构建。

3.2.1 需求

基于 java:8-alpine 镜像，将一个 Java 项目构建为镜像

3.2.2 实现思路如下

新建一个空的目录，然后在目录中新建一个文件，命名为 Dockerfile
拷贝资料提供的 docker-demo.jar 到这个目录中

（见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）
编写 Dockerfile 文件：
- 基于 java:8-alpine 作为基础镜像
- 将 app.jar 拷贝到镜像中
- 暴露端口
- 编写入口 ENTRYPOINT
内容如下：

bash 复制代码

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
EXPOSE 8090
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

使用 docker build 命令构建镜像
使用 docker run 创建容器并运行

4. 小结

Dockerfile 的本质是一个文件，通过指令描述镜像的构建过程
Dockerfile 的第一行必须是 FROM，从一个基础镜像来构建
基础镜像可以是基本操作系统，如 Ubuntu。也可以是其他人制作好的镜像，例如：java:8-alpine

四、Docker-Compose

Docker Compose 可以基于 Compose 文件帮我们快速的部署分布式应用，而无需手动一个个创建和运行容器！

1. 初识 DockerCompose

Compose 文件是一个文本文件，通过指令定义集群中的每个容器如何运行。格式如下：

json 复制代码

version: "3.8"
 services:
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
     MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
     - "/tmp/mysql/data:/var/lib/mysql"
     - "/tmp/mysql/conf/hmy.cnf:/etc/mysql/conf.d/hmy.cnf"
  web:
    build: .
    ports:
     - "8090:8090"

上面的 Compose 文件就描述一个项目，其中包含两个容器：
- mysql：一个基于mysql:5.7.25镜像构建的容器，并且挂载了两个目录
- web：一个基于docker build临时构建的镜像容器，映射端口时 8090
DockerCompose 的详细语法参考官网：https://docs.docker.com/compose/compose-file/
其实 DockerCompose 文件可以看做是将多个 docker run 命令写到一个文件，只是语法稍有差异。

2. 安装 DockerCompose

CentOS7 安装 DockerCompose

1. 下载

Linux 下需要通过命令下载：

bash 复制代码

# 安装
curl -L https://github.com/docker/compose/releases/download/1.23.1/docker-compose-`uname -s`-`uname -m` > /usr/local/bin/docker-compose

如果下载速度较慢，或者下载失败，可以使用资料提供的 docker-compose 文件：

上传到/usr/local/bin/目录也可以。

2. 修改文件权限

sh 复制代码

# 修改权限
chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

3. Base 自动补全命令

sh 复制代码

# 补全命令
curl -L https://raw.githubusercontent.com/docker/compose/1.29.1/contrib/completion/bash/docker-compose > /etc/bash_completion.d/docker-compose

如果这里出现错误，需要修改自己的 hosts 文件：

sh 复制代码

echo "199.232.68.133 raw.githubusercontent.com" >> /etc/hosts

3. 部署微服务集群

需求：将之前学习的 cloud-demo 微服务集群利用 DockerCompose 部署
实现思路：

① 查看资料提供的 cloud-demo 文件夹，里面已经编写好了 docker-compose 文件

（见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）

② 修改自己的 cloud-demo 项目，将数据库、nacos 地址都命名为 docker-compose 中的服务名

③ 使用 maven 打包工具，将项目中的每个微服务都打包为 app.jar

④ 将打包好的 app.jar 拷贝到 cloud-demo 中的每一个对应的子目录中

⑤ 将 cloud-demo 上传至虚拟机，利用 docker-compose up -d 来部署

3.1 compose 文件

查看资料提供的 cloud-demo 文件夹，里面已经编写好了 docker-compose 文件，而且每个微服务都准备了一个独立的目录：
（见专栏 -> 全栈资料包 -> 资源包/02_cloud）

内容如下：

yaml 复制代码

version: "3.2"

services:
  nacos:
    image: nacos/nacos-server
    environment:
      MODE: standalone
    ports:
      - "8848:8848"
  mysql:
    image: mysql:5.7.25
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123
    volumes:
      - "$PWD/mysql/data:/var/lib/mysql"
      - "$PWD/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d/"
  userservice:
    build: ./user-service
  orderservice:
    build: ./order-service
  gateway:
    build: ./gateway
    ports:
      - "10010:10010"

可以看到，其中包含 5 个 service 服务：
- nacos：作为注册中心和配置中心
  - image: nacos/nacos-server：基于 nacos/nacos-server 镜像构建
  - environment：环境变量
    - MODE: standalone：单点模式启动
  - ports：端口映射，这里暴露了 8848 端口
- mysql：数据库
  - image: mysql:5.7.25：镜像版本是 mysql:5.7.25
  - environment：环境变量
    - MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123：设置数据库 root 账户的密码为 123
  - volumes：数据卷挂载，这里挂载了 mysql 的 data、conf 目录，其中有提前准备好的数据
- userservice、orderservice、gateway：都是基于 Dockerfile 临时构建的
查看 mysql 目录，可以看到其中已经准备好了 cloud_order、cloud_user 表：

查看微服务目录，可以看到都包含 Dockerfile 文件：

内容如下：

bash 复制代码

FROM java:8-alpine
COPY ./app.jar /tmp/app.jar
ENTRYPOINT java -jar /tmp/app.jar

3.2 修改微服务配置

因为微服务将来要部署为 docker 容器，而容器之间互联不是通过 IP 地址，而是通过容器名。这里我们将 order-service、user-service、gateway 服务的 mysql、nacos 地址都修改为基于容器名的访问。
如下所示：

yaml 复制代码

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://mysql:3306/cloud_order?useSSL=false
    username: root
    password: 123
    driver-class-name: com.mysql.jdbc.Driver
  application:
    name: orderservice
  cloud:
    nacos:
      server-addr: nacos:8848 # nacos服务地址

3.3 打包

接下来需要将我们的每个微服务都打包。因为之前查看到 Dockerfile 中的 jar 包名称都是 app.jar，因此我们的每个微服务都需要用这个名称。
可以通过修改 pom.xml 中的打包名称来实现，每个微服务都需要修改：

xml 复制代码

<build>
  <!-- 服务打包的最终名称 -->
  <finalName>app</finalName>
  <plugins>
    <plugin>
      <groupId>org.springframework.boot</groupId>
      <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
    </plugin>
  </plugins>
</build>

打包后：

3.4 拷贝 jar 包到部署目录

编译打包好的 app.jar 文件，需要放到 Dockerfile 的同级目录中。注意：每个微服务的 app.jar 放到与服务名称对应的目录，别搞错了。
user-service：

order-service：

...

gateway：

3.5 部署

最后，我们需要将文件整个 cloud-demo 文件夹上传到虚拟机中，利用 DockerCompose 部署。
上传到任意目录
部署：
- 进入 cloud-demo 目录，然后运行下面的命令：

sh 复制代码

docker-compose up -d

五、镜像仓库

1. 搭建私有镜像仓库

搭建镜像仓库可以基于 Docker 官方提供的 DockerRegistry 来实现。
官网地址：https://hub.docker.com/_/registry

1.1 简化版镜像仓库

Docker 官方的 Docker Registry 是一个基础版本的 Docker 镜像仓库，具备仓库管理的完整功能，但是没有图形化界面。
搭建方式比较简单，命令如下：

sh 复制代码

docker run -d \
    --restart=always \
    --name registry	\
    -p 5000:5000 \
    -v registry-data:/var/lib/registry \
    registry

命令中挂载了一个数据卷 registry-data 到容器内的/var/lib/registry 目录，这是私有镜像库存放数据的目录。
访问 http://YourIp:5000/v2/_catalog 可以查看当前私有镜像服务中包含的镜像

1.2 带有图形化界面版本

使用 DockerCompose 部署带有图像界面的 DockerRegistry，命令如下：

bash 复制代码

version: '3.0'
services:
  registry:
    image: registry
    volumes:
      - ./registry-data:/var/lib/registry
  ui:
    image: joxit/docker-registry-ui:static
    ports:
      - 8080:80
    environment:
      - REGISTRY_TITLE=小帽私有仓库
      - REGISTRY_URL=http://registry:5000
    depends_on:
      - registry

1.3 配置 Docker 信任地址

我们的私服采用的是 http 协议，默认不被 Docker 信任，所以需要做一个配置：

bash 复制代码

# 打开要修改的文件
vi /etc/docker/daemon.json
# 添加内容：
"insecure-registries":["http://192.168.150.101:8080"]
# 重加载
systemctl daemon-reload
# 重启docker
systemctl restart docker

2. 推送、拉取镜像

推送镜像到私有镜像服务必须先 tag，步骤如下：

① 重新 tag 本地镜像，名称前缀为私有仓库的地址：192.168.150.101:8080/

sh 复制代码

docker tag nginx:latest 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

② 推送镜像

sh 复制代码

docker push 192.168.150.101:8080/nginx:1.0

③ 拉取镜像

sh 复制代码

docker pull 192.168.150.101:8080/nginx:1.0