Docker Compose：搭建开发环境的好方式
| 2022-06-23 18:00:40 评论: 0
大家好！我又写了一篇关于 我最喜欢的电脑工具 的文章。这一篇讲的是 Docker Compose！
本文主要就是讲一讲我对 Docker Compose 有多么满意啦（不讨论它的缺点）！咳咳，因为它总能够完成它该做的，并且似乎总能有效，更棒的是，它的使用还非常简单。另外，在本文中，我只讨论我是如何用 Docker Compose 来搭建开发环境的，而不涉及它在生产中的使用。
最近，我考虑了很多关于这种个人开发环境的搭建方式，原因是，我现在把所有的计算工作都搬到了一个私有云上，大概 20 美元/月的样子。这样一来，我就不用在工作的时候花时间去思考应该如何管理几千台 AWS 服务器了。
在此之前，我曾花了两天的时间，尝试使用其他的工具来尝试搭建一个开发环境，搭到后面，我实在是心累了。相比起来，Docker Compose 就简单易用多了，我非常满意。于是，我和妹妹分享了我的 docker-compose 使用经历，她略显惊讶：“是吧！你也觉得 Docker Compose 真棒对吧！” 嗯，我觉得我应该写一篇博文把过程记录下来，于是就有了你们看到的这篇文章。
我们的目标是：搭建一个开发环境
目前，我正在编写一个 Ruby on Rails 服务（它是一个计算机“调试”游戏的后端）。在我的生产服务器上，我安装了：
- 一个 Nginx 服务器
- 一个 Rails 服务
- 一个 Go 服务（使用了 gotty 来代理一些 SSH 连接）
- 一个 Postgres 数据库
在本地搭建 Rails 服务非常简单，用不着容器（我只需要安装 Postgres 和 Ruby 就行了，小菜一碟）。但是，我还想要把匹配 /proxy/* 的请求的发送到 Go 服务，其他所有请求都发送到 Rails 服务，所以需要借助 Nginx。问题来了，在笔记本电脑上安装 Nginx 对我来说太麻烦了。
是时候使用 docker-compose 了！
docker-compose 允许你运行一组 Docker 容器
基本上，Docker Compose 的作用就是允许你运行一组可以互相通信 Docker 容器。
你可以在一个叫做 docker-compose.yml 的文件中，配置你所有的容器。我在下方将贴上我为这个服务编写的 docker-compose.yml 文件（完整内容），因为我觉得它真的很简洁、直接！
version: "3.3"
services:
db:
image: postgres
volumes:
- ./tmp/db:/var/lib/postgresql/data
environment:
POSTGRES_PASSWORD: password # yes I set the password to 'password'
go_server:
# todo: use a smaller image at some point, we don't need all of ubuntu to run a static go binary
image: ubuntu
command: /app/go_proxy/server
volumes:
- .:/app
rails_server:
build: docker/rails
command: bash -c "rm -f tmp/pids/server.pid && source secrets.sh && bundle exec rails s -p 3000 -b '0.0.0.0'"
volumes:
- .:/app
web:
build: docker/nginx
ports:
- "8777:80" # this exposes port 8777 on my laptop
这个配置包含了两种容器。对于前面两个容器，我直接使用了现有的镜像（image: postgres 和 image: ubuntu）。对于后面两个容器，我不得不构建一个自定义容器镜像，其中， build: docker/rails 的作用就是告诉 Docker Compose，它应该使用 docker/rails/Dockerfile 来构建一个自定义容器。
我需要允许我的 Rails 服务访问一些 API 密钥和其他东西，因此，我使用了 source secrets.sh，它的作用就是在环境变量中预设一组密钥。
如何启动所有服务：先 “build” 后 “up”
我一直都是先运行 docker-compose build 来构建容器，然后再运行 docker-compose up 把所有服务启动起来。
你可以在 yaml 文件中设置 depends_on，从而进行更多启动容器的控制。不过，对于我的这些服务而言，启动顺序并不重要，所以我没有设置它。
网络互通也非常简单
容器之间的互通也是一件很重要的事情。Docker Compose 让这件事变得超级简单！假设我有一个 Rails 服务正在名为 rails_server 的容器中运行，端口是 3000，那么我就可以通过 http://rails_server:3000 来访问该服务。就是这么简单！
以下代码片段截取自我的 Nginx 配置文件，它是根据我的使用需求配置的（我删除了许多 proxy_set_headers 行，让它看起来更清楚）：
location ~ /proxy.* {
proxy_pass http://go_server:8080;
}
location @app {
proxy_pass http://rails_server:3000;
}
或者，你可以参考如下代码片段，它截取自我的 Rails 项目的数据库配置，我在其中使用了数据库容器的名称（db）：
development:
<<: *default
database: myproject_development
host: db # <-------- 它会被“神奇地”解析为数据库容器的 IP 地址
username: postgres
password: password
至于 rails_server 究竟是如何被解析成一个 IP 地址的，我还真有点儿好奇。貌似是 Docker 在我的计算机上运行了一个 DNS 服务来解析这些名字。下面是一些 DNS 查询记录，我们可以看到，每个容器都有它自己的 IP 地址：
$ dig +short @127.0.0.11 rails_server
172.18.0.2
$ dig +short @127.0.0.11 db
172.18.0.3
$ dig +short @127.0.0.11 web
172.18.0.4
$ dig +short @127.0.0.11 go_server
172.18.0.5
是谁在运行这个 DNS 服务？
我（稍微）研究了一下这个 DNS 服务是怎么搭建起来的。
以下所有命令都是在容器外执行的，因为我没有在容器里安装很多网络工具。
第一步：：使用 ps aux | grep puma，获取 Rails 服务的进程 ID。
找到了，它是 1837916！简单～
第二步：：找到和 1837916 运行在同一个网络命名空间的 UDP 服务。
我使用了 nsenter 来在 puma 进程的网络命令空间内运行 netstat（理论上，我猜想你也可以使用 netstat -tupn 来只显示 UDP 服务，但此时，我的手指头只习惯于打出 netstat -tulpn）。
$ sudo nsenter -n -t 1837916 netstat -tulpn
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address Foreign Address State PID/Program name
tcp 0 0 127.0.0.11:32847 0.0.0.0:* LISTEN 1333/dockerd
tcp 0 0 0.0.0.0:3000 0.0.0.0:* LISTEN 1837916/puma 4.3.7
udp 0 0 127.0.0.11:59426 0.0.0.0:* 1333/dockerd
我们可以看到，此时有一个运行在 59426 端口的 UDP 服务，它是由 dockerd 运行的！或许它就是我们要找的 DNS 服务？
第三步：确定它是不是我们要找的 DNS 服务
我们可以使用 dig 工具来向它发送一个 DNS 查询：
$ sudo nsenter -n -t 1837916 dig +short @127.0.0.11 59426 rails_server
172.18.0.2
奇怪，我们之前运行 dig 的时候，DNS 查询怎么没有发送到 59426 端口，而是发送到了 53 端口呢？这到底是怎么回事呀？
第四步：iptables
对于类似“这个服务似乎正运行在 X 端口上，但我却在 Y 端口上访问到了它，这是什么回事呢？”的问题，我的第一念头都是“一定是 iptables 在作怪”。
于是，我在运行了容器的网络命令空间内执行 iptables-save，果不其然，真相大白：
$ sudo nsenter -n -t 1837916 iptables-save
.... redacted a bunch of output ....
-A DOCKER_POSTROUTING -s 127.0.0.11/32 -p udp -m udp --sport 59426 -j SNAT --to-source :53
COMMIT
在输出中有一条 iptables 规则，它将 53 端口的流量发送到了 59426 上。哈哈，真有意思！
数据库文件储存在一个临时目录中
这样做有一个好处：我可以直接挂载 Postgres 容器的数据目录 ./tmp/db，而无需在我的笔记本电脑上管理 Postgres 环境。
我很喜欢这种方式，因为我真的不想在笔记本电脑上独自管理一个 Postgres 环境（我也真的不知道该如何配置 Postgres）。另外，出于习惯，我更喜欢让开发环境的数据库和代码放在同一个目录下。
仅需一行命令，我就可以访问 Rails 控制台
管理 Ruby 的版本总是有点棘手，并且，即使我暂时搞定了它，我也总是有点担心自己会把 Ruby 环境搞坏，然后就要修它个十年（夸张）。
（使用 Docker Compose）搭建好这个开发环境后，如果我需要访问 Rails 控制台 （一个交互式环境，加载了所有我的 Rails 代码），我只需要运行一行代码即可：
$ docker-compose exec rails_server rails console
Running via Spring preloader in process 597
Loading development environment (Rails 6.0.3.4)
irb(main):001:0>
好耶！
小问题：Rails 控制台的历史记录丢失了
我碰到了一个问题：Rails 控制台的历史记录丢失了，因为我一直在不断地重启它。
不过，我也找到了一个相当简单的解决方案（嘿嘿）：我往容器中添加了一个 /root/.irbrc 文件，它能够把 IRB 历史记录文件的保存位置指向一个不受容器重启影响的地方。只需要一行代码就够啦：
IRB.conf[:HISTORY_FILE] = "/app/tmp/irb_history"
我还是不知道它在生产环境的表现如何
到目前为止，这个项目的生产环境搭建进度，还停留在“我制作了一个 DigitalOcean droplet（LCCT 译注：一种 Linux 虚拟机服务），并手工编辑了很多文件”的阶段。
嗯……我相信以后会在生产环境中使用 docker-compose 来运行一下它的。我猜它能够正常工作，因为这个服务很可能最多只有两个用户在使用，并且，如果我愿意，我可以容忍它在部署过程中有 60 秒的不可用时间。不过话又说回来，出错的往往是我想不到的地方。
推特网友提供了一些在生产中使用 docker-compose 的注意事项：
docker-compose up只会重启那些需要重启的容器，这会让重启速度更快。- 有一个 Bash 小脚本 wait-for-it，你可以用它来保持等待一个容器，直到另一个容器的服务可用。
- 你可以准备两份
docker-compose.yaml文件：用于开发环境的docker-compose.yaml和用于生产环境的docker-compose-prod.yaml。我想我会在分别为 Nginx 指定不同的端口：开发时使用8999，生产中使用80。 - 人们似乎一致认为，如果你的项目是一台计算机上运行的小网站，那么 docker-compose 在生产中不会有问题。
- 有个人建议说，如果愿意在生产环境搭建复杂那么一丢丢，Docker Swarm 就或许会是更好的选择，不过我还没试过（当然，如果要这么说的话，干嘛不用 Kubernetes 呢？Docker Compose 的意义就是它超级简单，而 Kubernetes 肯定不简单 : )）。
Docker 似乎还有一个特性，它能够 把你用 docker-compose 搭建的环境，自动推送到弹性容器服务（ESC）上，听上去好酷的样子，但是我还没有试过。
docker-compose 会有不适用的场景吗
我听说 docker-compose 在以下场景的表现较差：
- 当你有很多微服务的时候（还是自己搭建比较好）
- 当你尝试从一个很大的数据库中导入数据时（就像把几百 G 的数据存到每个人的笔记本电脑里一样）
- 当你在 Mac 电脑上运行 Docker 时。我听说 Docker 在 macOS 上比在 Linux 上要慢很多（我猜想是因为它需要做额外的虚拟化）。我没有 Mac 电脑，所以我还没有碰到这个问题。
以上就是全部内容啦！
在此之前，我曾花了一整天时间，尝试使用 Puppet 来配置 Vagrant 虚拟机，然后在这个虚拟机里配置开发环境。结果，我发现虚拟机启动起来实在是有点慢啊，还有就是，我也不喜欢编写 Puppet 配置（哈哈，没想到吧）。
幸好，我尝试了 Docker Compose，它真好简单，马上就可以开始工作啦！
