Docker最佳实践进阶（二）：Docker Compose容器编排

大家好，在上篇文章中博主演示了Dockerfile常用的命令，以及如何利用Dockerfile构建镜像，生成容器服务，但是在实际应用环境中，特别是在微服务架构中，一个应用系统可能包含多个微服务，每个微服务可能需要部署多个实例。手动操作每个微服务不仅低效，还需要大量维护工作。此外，多个容器之间可能存在依赖关系，需要按照指定顺序启动。手动维护这些容器变得复杂、繁琐且容易出错。
为解决这些问题，Docker Compose应运而生。它是一个强大的工具，用于管理和编排多个容器。通过Docker Compose，我们可以轻松部署和管理复杂的应用系统，提高效率并降低出错的风险，下面为大家演示一下如何使用Docker Compose部署多个服务吧。

一：Docker Compose简介、安装

1.1 简介

Docker Compose 是 Docker 公司推出的一个工具，用于简化多容器应用程序的定义、运行和管理。通过一个 YAML 配置文件（通常是 docker-compose.yml），用户可以定义应用程序的各种服务、网络和卷，并通过一条命令就可以启动、停止一组相关联的多个容器。

1.2 安装

在 Docker 旧版本中，Docker Compose 要另外安装，现在的Docker中已经默认集成了Docker Compose。
使用 docker compse version 命令可以查看到版本信息：
在这里插入图片描述

旧版本安装：

# 下载最新版本的 Docker Compose:
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.5.1/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose  
#给与可执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
#验证安装
docker-compose --version

二：使用Docker Compose构建，部署多镜像、服务

2.1 编写项目的Dockerfile

kingoffice-auth项目：Dockerfile文件、注意部署的jar和对应的Dockerfile文件需要在一个目录下，博主安装在/kim/project/auth目录下。

# 使用官方Java运行环境作为基础镜像
FROM openjdk:8-jre

# 设置容器内jar工作目录
WORKDIR /kim

# 暴露9200端口
EXPOSE 9200

# 设置时区
ENV TZ=Asia/Shanghai

# 将你的jar包添加到容器中
ADD kingoffice-auth.jar /kim/kingoffice-auth.jar

# 声明日志卷，容器内应用生成的日志将被存储在这个位置
VOLUME /kim/logs

# 设置容器启动时执行的命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/kim/kingoffice-auth.jar"]

kingoffice-system：Dockerfile文件、注意部署的jar和对应的Dockerfile文件需要在一个目录下，博主安装在/kim/project/system目录下。

# 使用官方Java运行环境作为基础镜像
FROM  openjdk:8-jre

# 设置容器内jar工作目录
WORKDIR /kim

# 暴露9201端口
EXPOSE 9201

# 设置环境变量来指定时区
ENV TZ=Asia/Shanghai

# 将你的jar包添加到容器中
ADD kingoffice-modules-system.jar /kim/kingoffice-modules-system.jar

# 声明日志卷，容器内应用生成的日志将被存储在这个位置
VOLUME /kim/logs

# 设置容器启动时执行的命令
ENTRYPOINT ["java", "-jar", "/kim/kingoffice-modules-system.jar"]

2.2 编写docker-compose.yaml

此配置部署了三个项目服务，还有一个gateway博主未贴出，Dockerfile文件和auth服务的差别不大.
另外博主system服务的启动依赖于auth、gateway服务的启动，如果同学有用到此配置，请将关于gateway服务的配置补齐或者删除。

version: '3.8'
services:
  kingoffice-auth:
    build:
      context: /kim/project/auth
      dockerfile: Dockerfile
    image: kim-auth
    container_name: kingoffice-auth
    ports:
      - "9200:9200"
    volumes:
      - /kim/logs/auth:/kim/logs
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    restart: always

  kingoffice-gateway:
    build:
      context: /kim/project/gateway
      dockerfile: Dockerfile
    image: kim-gateway
    container_name: kingoffice-gateway
    ports:
      - "9100:9100"
    volumes:
      - /kim/logs/gateway:/kim/logs
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    restart: always

  kingoffice-system:
    build:
      context: /kim/project/system
      dockerfile: Dockerfile
    image: kim-system
    container_name: kingoffice-modules-system
    ports:
      - "9201:9201"
    volumes:
      - /kim/logs/system:/kim/logs
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    restart: always
    depends_on:
      - kingoffice-auth
      - kingoffice-gateway

注意：context: /kim/project/system 这里指向对应jar的Dockerfile文件的所在目录。

2.3 运行docker-compose 访问项目

docker-compose.yaml 文件编写好了，把文件上传到宿主机上，然后在终端进入到 docker-compose.yaml 文件所在目录，然后执行如下命令，检查一下配置有没有问题：

# 检查docker-compose.yaml有没有问题
docker compose config

# 或者，检查docker-compose.yaml有没有问题，有问题才会输出内容
docker compose config -q

如果没有问题，就可以运行命令启动容器了：

docker compose up -d

up：表示启动。
-d：表示后台运行。
启动后，会自动下载镜像和通过 Dockerfile 自动构建镜像，并启动服务：
启动服务后，可以使用如下命令，查看启动的服务：

# 显示docker compose 编排的所有正在运行的容器
docker compose ps

运行容器完成，就可以访问到项目的接口了，开发同学可自行使用api工具调用接口测试。

三：Docker Compose常用命令

Docker 的基本使用上面已经讲解了，下面介绍一下其他的常用命令，需要的直接查询即可：
下面除了帮助命令，其他命令都需要在 docker-compose.yaml 所在目录下执行。

3.1 查看帮助

docker compose -h

会列出 docker compose 所有的命令。

3.2 启动

# 启动
docker compose up

# 后台启动
docker compose up -d

启动并运行 Compose 文件中定义的所有服务。
使用 -d 参数在后台运行服务。
如果服务容器不存在，docker compose up 会创建它们。如果容器已经存在，但配置或镜像已更改，它会停止并重新创建容器，所以这个命令多次运行也不会存在问题，每次都会删除重新创建。

3.3 检查Compose文件

# 检查docker-compose.yaml有没有问题
docker compose config

# 检查docker-compose.yaml有没有问题，有问题才会输出内容
docker compose config -q

验证 Compose 文件的配置是否正确。

3.4 停止并删除

# 停止
docker compose down

停止并删除 Compose 文件中定义的所有服务。
注意，会同时删除相关的容器、网络和卷。

3.5 停止

# 停止服务
docker compose stop

# 停止docker-compose文件中定义的某一个容器服务
docker compose stop 容器服务名

停止正在运行的服务。
注意和 docker compose down 的区别，stop 只是停止，不会删除。

3.6 启动服务

# 启动已停止的容器
docker compose start

# 启动docker-compose文件中定义的某一个容器服务
docker compose start 容器服务名		# 容器服务名指的是docker-compose.yaml中定义的容器服务名称

启动已经存在但已停止的容器。它不会创建新的容器，也不会重新构建服务。

3.7 重启

# 重启
docker compose restart
# 重启docker-compose文件中定义的某一个容器服务
docker compose restart 容器服务名		# 容器服务名指的是docker-compose.yaml中定义的容器服务名称

重启服务。

3.8 显示compose所有容器

# 显示docker compose 编排的所有正在运行的容器
docker compose ps

# 显示docker compose 编排的所有容器
docker compose ps -a

显示当前 docker compose 编排的容器。

3.9 MySQL容器服务编写

这里示例一下 MySQL 容器的服务编写，需要的可以参考一下，启动之前需要准备 MySQL 的配置文件，和基础教程中 Docker 部署 MySQL。

docker-compose.yaml 的编写：

# 定义服务
services:
	mysql:
    image: mysql:5.7
    volumes:
      - /kim/mysql/conf:/etc/mysql/conf.d
      - /kim/mysql/log:/var/log/mysql
      - /kim/mysql/data:/var/lib/mysql
      - /etc/localtime:/etc/localtime
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
      TZ: Asia/Shanghai
    ports:
      - 3306:3306
    restart: always
    command:
      --max_connections=1000
      --character-set-server=utf8mb4
      --collation-server=utf8mb4_general_ci
      --default-authentication-plugin=mysql_native_password # 解决外部无法访问

四：Docker拓展

4.1 限制容器资源

为了确保容器不会过度占用宿主机资源，限制CPU和内存的使用量是非常重要的。下面是关于限制CPU和内存资源的方法：

4.1.1 限制CPU资源

限制CPU核心数: 使用 --cpus 参数来限制容器可以使用的CPU核心数。
```
docker run --cpus 2 my-image
```
限制使用指定的CPU: 使用 --cpuset-cpus 参数来指定容器可以使用的具体CPU核心。
```
docker run -it --cpuset-cpus="0,2" my-image
```
设置控制相对的权重: 使用 --cpu-shares 参数来设置容器的CPU份额，这是一个相对值，默认为1024。
```
docker run -it --cpu-shares=512 my-image
```
设置CPU周期和配额: 使用 --cpu-period 和 --cpu-quota 参数来设置CPU周期和配额。
```
docker run --cpu-period 100000 --cpu-quota 50000 my-image
```

4.1.2 限制内存使用

设置内存限制: 使用 -m 或 --memory 标志来限制容器可以使用的内存量。
```
docker run -it -m 512m my-image
```
设置内存和交换空间限制: 使用 --memory-swap 参数来限制容器的内存加交换空间总量。
```
docker run -it -m 512m --memory-swap=1g my-image
```
组合使用: 可以组合以上限制方式，例如同时限制CPU、内存和交换空间：
```
docker run -it --cpus="1.5" --memory="512m" --memory-swap="1g" my-image
```

通过以上方法，你可以有效地限制容器对宿主机资源的使用，确保系统稳定性。

4.2 docker可视化工具

Portainer是一个轻量级的容器管理器，它提供了一个直观和用户友好的图形界面，用于管理和监视Docker容器集群。通过Portainer的图形界面，用户可以快速地创建、启动、停止和重启容器，以及进行其他管理操作，从而提高了容器管理的效率。
Portainer 官网：https://www.portainer.io/ ，Portainer 分为商业版和社区版，我们用社区版就可以了。
安装的话可以直接查看官方的文档，Portainer 也是容器安装，所以很简单，直接执行命令。

docker run -d -p 8000:8000 -p 9443:9443 --name portainer --restart=always \ -v /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock -v portainer_data:/data \ portainer/portainer-ce:latest

通过这条命令，你可以在宿主机上运行Portainer容器，并通过端口8000和9443访问Portainer的Web界面。同时，容器会自动重启，并且会将Docker守护进程的socket文件和Portainer数据持久化存储。
安装完成后，你可以通过访问 http://<宿主机IP>:8000 或 https://<宿主机IP>:9443 来访问Portainer的Web界面，并开始管理Docker容器。

4.3 Kubernetes

在探索容器技术和容器编排工具的旅程中，我们已经学习了 Docker 和 Docker Compose 的基本概念和使用方法。现在，是时候转向更高级、更强大的容器管理技术——Kubernetes (K8s) 了。

🔹 Docker 是容器技术的核心和基础，提供了一个轻量级、可移植的环境来运行、分发和管理容器。 🔹 Docker Compose 则是建立在 Docker 之上的单主机容器编排工具。它允许用户通过一个简单的 YAML 文件定义一组相关联的应用容器作为一个项目，并通过一个命令（docker-compose up）启动整个应用。 🔹 而 Docker Swarm 是 Docker 公司提出的原生容器集群管理工具，用于将多个 Docker 主机组织成一个集群，实现容器的高可用性和负载均衡。这是 Docker Compose 无法实现的功能，因为 Docker Compose 只能管理当前主机上的 Docker 容器。

接下来谈谈 Kubernetes (K8s)：