第33章：用`Docker`进行部署¶

Docker是一种流行的容器化技术，对应用程序的部署方式产生了巨大影响。容器是一种隔离应用程序的方式，允许你在同一台服务器上运行多个应用程序。

使用一个容器，而不是一个成熟的虚拟机，允许你的容器化应用程序共享主机的更多资源。反过来，这为你的应用程序留下了更多的资源，而不是消耗它们来支持虚拟机本身。

Docker几乎可以在任何地方运行，所以它提供了一个很好的方式来规范你的应用程序应该如何运行，从本地测试到生产。

Note

如果你需要复习一下Docker术语--容器和镜像等概念--请查看我们的Docker教程：https://www.raywenderlich.com/9159-docker-on-macos-getting-started。

`Docker Compose`¶

本章还将告诉你如何使用Docker Compose。Docker Compose是一种指定不同容器列表的方式，这些容器作为一个单元一起工作。这些容器共享同一个虚拟网络，使它们之间的合作变得简单。

例如，通过Docker Compose，你可以用一个命令同时启动你的Vapor应用和PostgreSQL数据库实例。它们可以相互通信，但与同一主机上运行的其他实例隔离。

为开发设置`Vapor`和`PostgreSQL`¶

首先设置一个简单的开发配置，在Linux环境下测试你的应用程序。为了方便调试任何出现的问题，这将是一个比你在生产中使用的更简单的配置。

Note

本章的示例项目与第21章"验证"末尾的项目相同。你可以使用它，也可以继续使用你现有的项目。

在你项目的主目录下，创建一个名为develop.Dockerfile的文件，并添加以下内容：

#1
FROM swift:5.3
#2
WORKDIR /app
#3
COPY . .
#4
RUN swift package clean
RUN swift build -c release  --enable-test-discovery
RUN mkdir /app/bin
RUN mv `swift build -c release --show-bin-path` /app/bin
EXPOSE 8080
#5
ENTRYPOINT ./bin/release/Run serve --env local \
  --hostname 0.0.0.0

一个Dockerfile提供了为你的应用程序创建Docker容器的"配方"。以下是这个文件的作用。

使用Docker Hub仓库中5.3版本的swift镜像作为起点。
告诉Docker使用/app作为其工作目录。
将你的项目复制到Docker容器中。
构建你的项目并将可执行文件移到容器内的/app/bin。注意使用--enable-test-discovery。即使你没有运行任何测试，Swift也需要这样来构建你的项目。
告诉Docker如何启动Vapor应用程序。

接下来，也是在你项目的主目录下，创建一个名为docker-compos-develop.yml的文件，并添加以下内容：

# 1
version: '3'
# 2
services:
  # 3
  til-app:
    # 4
    depends_on:
      - postgres
    # 5
    build:
      context: .
      dockerfile: develop.Dockerfile
    # 6
    ports: 
      - "8080:8080"
    environment:
      - DATABASE_HOST=postgres
      - DATABASE_PORT=5432
  # 7
  postgres:
    # 8
    image: "postgres"
    # 9
    environment:
      - POSTGRES_DB=vapor_database
      - POSTGRES_USER=vapor_username
      - POSTGRES_PASSWORD=vapor_password

  # 10
  start_dependencies:
    image: dadarek/wait-for-dependencies
    depends_on:
      - postgres
    command: postgres:5432

Docker Compose文件指定了整个应用的"配方"及其所有的依赖性。以下是这个文件的作用：

指定Docker Compose的版本。
为这个应用程序定义服务。
为TIL应用程序定义一个服务。
设置对postgres服务的依赖性，以便Docker Compose首先启动PostgreSQL容器。
在当前目录下建立develop.Dockerfile。这是你之前创建的Dockerfile。
使8080端口在主机系统上可以访问，并注入DATABASE_HOST环境变量。Docker Compose有一个内部DNS解析器。这允许til-app容器以postgres主机名连接到postgres容器。同时设置数据库的端口。你可以在这里指定你的应用程序需要的任何其他环境变量值，例如GitHub OAuth凭证。
为PostgreSQL数据库定义一个服务。
使用标准的postgres图像。
设置必要的环境变量。
Docker会一次性启动所有的容器，PostgreSQL需要几秒钟的时间来准备接受连接。如果TILapp在PostgreSQL准备好之前启动，TILapp将崩溃。这项服务提供了一种方法，在启动你的应用程序之前确保数据库正在运行。

为了使你的应用程序活起来，在终端输入以下命令：

# 1
docker-compose -f docker-compose-develop.yml build
# 2
docker-compose -f docker-compose-develop.yml run --rm start_dependencies
# 3
docker-compose -f docker-compose-develop.yml up til-app

下面是这个的作用：

构建在docker-compos-develop.yml中定义的不同Docker镜像。
运行docker-compos-develop.yml中的start_dependencies服务，以确保PostgreSQL正在运行并准备就绪。
启动你的应用程序。

如果你收到一个错误，说明没有找到vapor数据库，按照下面的清理步骤，重试上面的命令，应用程序应该能成功启动。如果你的系统上有以前的Docker PostgreSQL镜像，可能会出现这个错误。

在你的浏览器中，访问http://localhost:8080，以验证应用程序已经启动和运行。当你准备好继续前进时，按Control-C来停止一切。然后，通过在终端输入以下内容来清理你的开发环境：

docker-compose -f docker-compose-develop.yml down
docker volume prune -f

这将关闭编译文件中任何正在运行的容器。然后，它将删除所有与你的应用程序相关的容器和网络定义。最后，它清理了任何你不能再访问的旧Docker存储。

为生产设置`Vapor`和`PostgreSQL`¶

你可以对你的Docker配置做一些改变，以简化生产环境中的应用管理。在这一节中，你将把你的应用程序分成一个"建设者"容器和一个生产镜像。你还将配置PostgreSQL容器，将其数据库保存在主机的文件系统中。这使得你的数据在你的应用程序及其配置的变化中持续存在。

Vapor模板已经包含一个适合生产的Docker文件，名为Dockerfile。在文本编辑器中打开该文件，检查它的内容。它看起来像这样：

# 1
FROM swift:5.3-focal as build

# 2
RUN export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive DEBCONF_NONINTERACTIVE_SEEN=true \
    && apt-get -q update \
    && apt-get -q dist-upgrade -y \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 3
WORKDIR /build

# 4
COPY ./Package.* ./
RUN swift package resolve

# 5
COPY . .
RUN swift build --enable-test-discovery -c release

# 6
WORKDIR /staging
RUN cp "$(swift build --package-path /build -c release \
    --show-bin-path)/Run" ./
RUN [ -d /build/Public ] && \
    { mv /build/Public ./Public && chmod -R a-w ./Public; } \
    || true
RUN [ -d /build/Resources ] && \
    { mv /build/Resources ./Resources && \
    chmod -R a-w ./Resources; } || true

# 7
FROM swift:5.3-focal-slim

# 8
RUN export DEBIAN_FRONTEND=noninteractive \
    DEBCONF_NONINTERACTIVE_SEEN=true && \
    apt-get -q update && \
    apt-get -q dist-upgrade -y && \
    rm -r /var/lib/apt/lists/*

# 9
RUN useradd --user-group --create-home --system \
    --skel /dev/null --home-dir /app vapor
# 10
WORKDIR /app
# 11
COPY --from=build --chown=vapor:vapor /staging /app
# 12
USER vapor:vapor
# 13
EXPOSE 8080
# 14
ENTRYPOINT ["./Run"]
CMD ["serve", "--env", "production", "--hostname", 
     "0.0.0.0", "--port", "8080"]

使用Docker Hub仓库中5.3版本的"swift"镜像作为起点。这个容器只用于构建你的应用，一旦Docker构建了应用，你可以删除它。
更新系统包，然后清理工作文件。在构建基于Linux的Docker镜像时，这种清理是一种标准操作。它可以减少镜像的整体大小。
告诉Docker使用/build作为其工作目录。
复制Package.swift和Package.resolved并解决应用程序的依赖关系。如果需要的话，这可以让Docker在两次构建之间缓存依赖关系。
将你的项目复制到Docker容器中。用发布配置构建项目。
创建一个暂存目录，并将可执行文件和任何所需的库复制到其中。如果存在Public目录和Resources目录，也要复制。例如，如果你使用Leaf，你就需要这样做。
将你的生产镜像建立在Swift的薄型Docker镜像上。它只包含运行Swift可执行文件所需的内容。这比构建Swift可执行文件所需的镜像小得多。
更新所有软件包，然后清理工作文件。
创建一个用户来运行可执行文件。这样可以避免以root身份运行可执行文件，因为root身份可能会有安全风险。
告诉Docker使用/app作为工作目录。
从构建者容器中复制文件。
将用户设置为步骤9中创建的用户。
暴露8080端口，以便客户可以连接到Docker容器中的Vapor应用程序。
告诉Docker如何启动Vapor应用程序。

接下来，也是在你项目的主目录下，用文本编辑器打开docker-compose.yml。这包含了一个生产就绪的合成文件。其内容看起来类似于以下内容：

# 1
version: '3.7'

# 2
volumes:
  db_data:

# 3
x-shared_environment: &shared_environment
  LOG_LEVEL: ${LOG_LEVEL:-debug}
  DATABASE_HOST: db
  DATABASE_NAME: vapor_database
  DATABASE_USERNAME: vapor_username
  DATABASE_PASSWORD: vapor_password

# 4
services:
  # 5
  app:
    # 6
    image: tilapp:latest
    # 7
    build:
      context: .
    # 8
    environment:
      <<: *shared_environment
    # 9
    depends_on:
      - db
    # 10
    ports:
      - '8080:8080'
    # 11
    command: ["serve", "--env", "production", "--hostname", 
              "0.0.0.0", "--port", "8080"]
  # 12
  db:
    # 13
    image: postgres:12-alpine
    # 14
    volumes:
      - db_data:/var/lib/postgresql/data/pgdata
    # 15
    environment:
      PGDATA: /var/lib/postgresql/data/pgdata
      POSTGRES_USER: vapor_username
      POSTGRES_PASSWORD: vapor_password
      POSTGRES_DB: vapor_database
    ports:
      - '5432:5432'

编译文件还包含migrate和revert的服务，但为了简洁起见，这里不包括这些。以下是编译文件的作用。

指定Docker Compose的版本。
指定该应用程序使用的卷的列表。
定义一些共享环境变量，如数据库凭证。这允许你在一个地方定义变量，并在不同的服务中分享它们，如主应用程序、迁移和恢复。你可以在这里指定你需要的任何变量，比如OAuth客户端的详细信息。
定义这个应用程序的服务。
为TIL应用程序定义一个服务。
为这个服务指定镜像。Docker Compose可以在不同的服务中重复使用镜像，因此你不必在不同的使用情况下重新构建它。
指定服务的构建环境。默认情况下，它使用前面讨论的Dockerfile。
指定服务的任何环境变量。包括步骤2中的共享环境变量。
设置对db服务的依赖性，这样Docker Compose就会首先启动PostgreSQL容器（如果尚未启动的话）。
暴露8080端口，允许你在应用程序运行时连接到它。
指定用于启动应用程序的命令。迁移和恢复使用不同的命令。
为PostgreSQL数据库定义一个服务。
使用Alpine postgres镜像。这是一个完整的PostgreSQL数据库，运行在一个非常轻的容器中。
从~/db_data到容器中设置一个持久化卷。这使得数据生活在主机系统的文件系统中，而不是在Docker容器中，并允许它在不同的启动中持续存在。
设置必要的环境变量。

Tips

Docker compose不允许镜像名称包含大写字母。在写这篇文章时，工具箱并没有考虑到这一点，所以你可能需要手动小写图像名称，如上所示。

首先，确保你停止之前章节中任何现有的PostgreSQL容器：

docker stop postgres

为了让你的应用程序活起来，在终端输入以下命令：

docker-compose build
docker-compose up -d db
docker-compose up app

这些命令建立不同的容器，在后台启动数据库，然后启动应用程序。

接下来去哪？¶

你已经看到了一些关于如何在Docker环境中运行你的应用的基本配方。由于Docker是如此的灵活，这些配方只是触及了你可用的可能性的表面。例如，你可能想让你的应用程序在主机的文件系统中保存上传的文件。或者，你可能想配置应用程序在Nginx代理服务器后面运行以获得安全的HTTPS访问。

第33章：用Docker进行部署¶

Docker Compose¶

为开发设置Vapor和PostgreSQL¶

为生产设置Vapor和PostgreSQL¶