零基础入门python70：Docker Compose 编排完整后端

上一篇课后练习讲解

Dockerfile 使用 Python 3.11 slim、固定依赖和非 root 用户；健康检查验证的是正在运行的应用，不是"build 成功"。

上一篇课后练习完整答案

上一篇练习已经落实到完整文件，运行下面代码可以观察本篇要求的成功和失败状态；数据库写入全部放在明确事务边界内。

答案要点：Dockerfile 分层安装依赖、复制 app、非 root 运行 Uvicorn；docker history 检查镜像不含 .env 和密钥。

完整答案文件：Dockerfile

完整参考答案文件

完整文件：Dockerfile

dockerfile 复制代码

FROM python:3.11-slim
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY app ./app
USER nobody
CMD ["uvicorn", "app.main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]

验收：运行项目测试（FastAPI/Flask 使用 python -m pytest -q，Django 使用 python manage.py test），再按本文 curl 或 Docker 命令检查预期状态码。

先复制 requirements 可利用依赖缓存；生产镜像不包含 .env、测试数据库和 Git；非 root 用户降低进程被利用后的权限。生产不使用 --reload。

一、Compose 服务边界

yaml 复制代码

services:
  api:
    build: .
    env_file: .env
    ports: ["8000:8000"]
    depends_on:
      postgres: {condition: service_healthy}
      redis: {condition: service_healthy}
  postgres:
    image: postgres:16
    environment:
      POSTGRES_DB: blog
      POSTGRES_USER: blog
      POSTGRES_PASSWORD: change-me
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U blog -d blog"]
  redis:
    image: redis:7-alpine
    healthcheck:
      test: ["CMD", "redis-cli", "PING"]

二、实际验收

powershell 复制代码

docker compose config
docker compose up -d --pull never
docker compose ps
docker compose exec redis redis-cli PING

确认 PostgreSQL healthy、Redis 返回 PONG、API 健康检查 200。停止 Redis 时公开列表仍可从数据库读取；停止 PostgreSQL 时 API 返回可诊断的 503，而不是无限等待。

课后练习

增加 MongoDB 和 migration 服务，写出镜像不存在、端口冲突和健康检查失败三种排错记录。下一篇配置 Nginx 和 HTTPS。

三、Compose 文件中的依赖关系

yaml 复制代码

services:
  api:
    build: .
    env_file: .env
    ports: ["8000:8000"]
    depends_on:
      postgres:
        condition: service_healthy
      redis:
        condition: service_healthy
    restart: unless-stopped
  migrate:
    build: .
    command: alembic upgrade head
    env_file: .env
    depends_on:
      postgres:
        condition: service_healthy

depends_on 的健康条件只保证 Compose 在健康后启动容器，不能保证网络瞬间没有抖动；应用仍应在启动阶段重试数据库连接。迁移服务必须是一次性任务，不能让多个 API worker 同时执行 alembic upgrade。数据库凭据放 .env，不要写在镜像或 Compose 文件里。

四、卷、网络和停止顺序

PostgreSQL 使用命名卷 pgdata，Redis 可使用 redisdata 保存重启后的缓存（如果缓存可丢失也可以不挂卷）。docker compose down 不会删除卷，down -v 才会删除数据，执行前必须确认环境。停止时先让 API 停止接收新请求，再停止依赖，避免大量 503。

powershell 复制代码

docker compose config
docker compose up -d --pull never
docker compose ps
docker compose logs migrate
docker compose exec redis redis-cli PING

预期迁移日志显示 Running upgrade，Redis 返回 PONG，API /health 返回 200。service "api" depends on undefined service 是缩进或服务名拼写错误；端口冲突可把宿主端口改为 18000:8000，容器内部仍用 8000；镜像不存在时使用本地 tag 或先构建，不能把 --pull never 的失败伪装成服务已启动。

五、本篇练习

增加 MongoDB 服务和一个 mongo-init 一次性脚本，写健康检查失败、端口占用、数据库凭据错误三份排错记录。下一篇将把 Nginx 放到公网入口，解释 TLS 终止和反向代理头。

六、Compose 到生产的差别

开发 Compose 可以映射 PostgreSQL 端口便于调试，生产通常只把数据库放在内部网络，不暴露宿主端口。restart: unless-stopped 能处理偶发进程退出，却不能修复坏迁移；迁移 job 失败时 API 不应继续接收写请求。为每个服务设置 CPU/内存上限，避免日志或异常重试耗尽主机资源。

本篇结束：完整模块文件

本节不是代码片段，而是本篇结束时该模块的完整版本。请先备份旧文件，再整体替换；替换后重新运行本篇命令和测试。阅读时重点看本篇新增的函数、事务边界和错误处理，未涉及的代码先不要自行删减。

完整配置

yaml 复制代码

services:
  api:
    build: ./fastapi-blog
    ports: ["8000:8000"]
    depends_on: [db,redis]
  db:
    image: mysql:8.4
  redis:
    image: redis:7-alpine