Docker 搭建 Django+Mariadb 環境

2021-12-29 51reboot運維開發
一、閱讀建議

先通讀全文後，再自行決定需要實踐的步驟。後文總是有更簡潔更快更好的實踐。

不過，新人建議從頭到尾實踐，也不失為「笨辦法學 Docker 」的美談一樁。

本文思路：

直接拉取 Mariadb 鏡像，搭建資料庫
手動 Build Django 鏡像：
 以 python2.7 為基礎鏡像
 讓我們做的更好：以 Python2.7-slim 為基礎鏡像的優化
 "docker -v"&&"docker --link"

源碼：git@github.com:AnInputForce/autodepopy.git

基本上是邊學邊實驗，關鍵步驟都有 commit。請各位參考。


二、正文
環境之「Docker-Mariadb」搭建

參考：在 Mac 中直接安裝 Maridb（不推薦），Mac 中 MariaDB 資料庫的安裝步驟（https://www.jb51.net/article/93202.htm）

首先，把你的宿主機 mac 或 linux 裝上 tree 命令。沒有也沒關係，下文有相關的換成 ls 即可；


下載 Mariadb 資料庫鏡像
啟動並配置 DB

映射資料庫數據文件和配置文件

新建~/mariadb/data 、~/mariadb/custom 目錄

-v ~/mariadb/data:/var/lib/mysql 映射數據文件出來

-v ~/mariadb/custom:/etc/mysql/conf.d 映射配置文件出來

指定資料庫編碼 utf8mb4，參考：mysql 使用 utf8mb4 經驗吐血總結

$ mkdir -p ~/mariadb/data ~/mariadb/custom
$ docker run --name my-mariadb -v ~/mariadb/data:/var/lib/mysql   -v ~/mariadb/custom:/etc/mysql/conf.d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=1q2w -d mariadb:latest --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci

測試驗證

$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND                  CREATED             STATUS              PORTS                    NAMES
77de3a6bf3fe        mariadb:latest      "docker-entrypoint..."   2 minutes ago       Up About a minute   0.0.0.0:3306->3306/tcp   my-mariadb
$ docker exec -it my-mariadb bash
root@77de3a6bf3fe:/
Welcome to the MariaDB monitor.  Commands end with ; or \g.
....
MariaDB [(none)]> show databases;
++
| Database           |
++
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
++
3 rows in set (0.02 sec)

環境之「Docker-Django」搭建

很意外，翻了翻官方 hub 鏡像，有如下提示：

This image is officially deprecated in favor of the standard python image;

大致意思是：這個鏡像已被標準 python 鏡像取代。該鏡像不能直接帶來Django 環境，僅有的價值是提供一些 Django 依賴如 mysql-client 等。或許因為Django 是 APP 級的，依賴於 Project 的 requirements.txt，like this：

只能自己動手，豐衣足食了。正好練練剛學習到的知識。


準備項目目錄

workspace 工作空間，所有項目大本營：自己習慣

autodeploy 自動部署項目的目錄：自己習慣

z-dev 存放開發環境 dockerfile 及相關信息：自己習慣

z-pub 存放生產環境 dockerfile 及相關信息：自己習慣

.dockerignore 存放不被鏡像build 時關注的文件：來自 Vscode。linux下不可見，具體內容詳見此項目 github；

$ mkdir -p ~/workspace/autodeploy && cd ~/workspace/autodeploy && mkdir z-dev z-pub


創建 Dockerfile

直接使用 Python2.7 基礎鏡像，簡單粗暴省事，適合想快速體驗的孩子：

# 基礎鏡像
FROM python:2.7
# 維護者信息
MAINTAINER kang.cunhua <kangcunhua@git.com.cn>
# app 所在目錄
WORKDIR /usr/local/web
ADD . /usr/local/web/
# 安裝 app 所需依賴
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

創建 requirements.txt

Django==1.11.3
MySQL-python

宿主機當前目錄結構

ChinaDreams:autodeploy kangcunhua$ tree
.
├── readme.md
├── z-dev
│   ├── Dockerfile
│   └── requirements.txt
└── z-pub
   └── Dockerfile

2 directories, 4 files

Build 鏡像

當前目錄：~\workspace\autodeploy

cd z-dev && docker build -t mydjango:latest .


查看鏡像

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mydjango            latest              90a25c587400        23 seconds ago      699MB

啟動運行&進入容器

後臺啟動：-d 參數，不加就進入 bash 交互界面了。此處為演示，先 run -d 後臺，再 exec 進入；

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker run --name web -it -p 8000:8000 -d mydjango /bin/bash
0b0e757708c29d0aa1799c14b6cd1f19a48e7cd748223064a0ab9205432ed23a
ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker exec -it web /bin/bash
root@9326b308aacd:/usr/local/web

清理和驗證環境

清理多餘文件

root@9326b308aacd:/usr/local/web
requirements.txt
root@9326b308aacd:/usr/local/web

驗證

root@9326b308aacd:/usr/local/web
Python 2.7.13
root@9326b308aacd:/usr/local/web
1.11.3

腳手架生成項目,啟動 web 服務

root@26ad1dfb070f:/usr/web
root@26ad1dfb070f:/usr/web

瀏覽器訪問

http://localhost:8000,不出意外，你可以看到傳說中的 Django 歡迎頁面：

It worked!
Congratulations on your first Django-powered page.

把項目框架 copy 出來

CONTROL-C 退出 webserver；然後退出容器：

root@9326b308aacd:/usr/local/web/autodeploy# exit
exit
ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ cd ~/workspace && docker cp web:/usr/local/web/autodeploy . && cd autodeploy && rm -rf db.sqlite3 && tree
.
├── autodeploy
│   ├── __init__.py
│   ├── __init__.pyc
│   ├── settings.py
│   ├── settings.pyc
│   ├── urls.py
│   ├── urls.pyc
│   ├── wsgi.py
│   └── wsgi.pyc
├── manage.py
├── readme.md
├── z-dev
│   ├── Dockerfile
│   └── requirements.txt
└── z-pub
   └── Dockerfile

3 directories, 13 files

刪除容器 web

到此為止，此容器使命已經完成:生成項目初始化目錄，刪了即可；

ChinaDreams:autodeploy kangcunhua$ docker stop web && docker rm web

新啟容器 web，掛載本地目錄

本地目錄優先覆蓋容器目錄，然後就實時同步了。PS：所以一開始想把容器內某目錄掛載出來，比較難。不如先 copy 出來，清空。然後從本地掛載上去。

「run -d」後臺啟動，exec執行命令啟動 web server

ChinaDreams:autodeploy kangcunhua$  docker run --name web -d -it -p 8000:8000 -v ~/workspace:/usr/local/web  mydjango /bin/bash
2bf0f6d17f1d103a37a7992393e1f97483034cdadb01df6cf49ab4e1d8746f62
ChinaDreams:autodeploy kangcunhua$ docker exec -it web /bin/bash -c "cd autodeploy&&python manage.py runserver 0:8000"

運行，收穫 Django 歡迎界面

http://localhost:8000

It worked!
Congratulations on your first Django-powered page.

歡慶吧，少年！


三、讓我們做的更好
需要清醒的是，還有以下問題

我們此時還未使用到 Mariadb，默認使用的是 SqlLite 資料庫。接下來我們看看，從 web 容器中如何訪問資料庫；

我們默認使用的是 Python 的基礎庫，安裝完 django 體積達到了驚人的近 700M。

在 docker pull 安裝鏡像時，簡直是龜速：由於眾所周知的原因

在 pip install 安裝 python 模塊是，也和龜速差不多了：由於眾所周知的原因

我們能不能做的更好？答案是，必須能！


改進我們的 Dockerfile


FROM python:2.7-slim

MAINTAINER kang.cunhua <kangcunhua@git.com.cn>

WORKDIR /usr/src/web
ADD . /usr/src/web

RUN  buildDeps='gcc'; \
 deveDeps='mysql-client'; \
 set -x \
 && cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.backup \
 && mv sources.list /etc/apt/sources.list \
 && apt-get update && apt-get install -y libmysqlclient-dev $buildDeps $deveDeps \
 
 && pip install --no-cache-dir -r requirements.txt ipython==5.4.1 \
 -i http:
 && rm -rf requirements.txt \
 
 && apt-get purge -y --auto-remove $buildDeps

注釋已經不少了，對於新增的內容，還有些解釋如下：

python:2.7-slim

改用更小的 slim 鏡像。一是減小構建鏡像大小，二是可以從精簡版折騰開始，複習鞏固 Dockerfile 的知識。

比對下前後兩個構建完畢的鏡像打下，安裝了一大堆工具，鏡像減小了1/2的體積。之所以第二個鏡像 repository:tag 都為 none，是因為我們這次打包的鏡像也使用了mydjango:latest。

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mydjango            latest              8fee1723a96c        2 minutes ago       355MB
<none>              <none>              90a25c587400        About an hour ago   699MB

sources.list

python 的鏡像使用的 Debian，版本是 jessie。找到了國內阿里雲的加速鏡像。

deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie main non-free contrib
deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie-proposed-updates main non-free contrib
deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie main non-free contrib
deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie-proposed-updates main non-free contrib

mirrors.aliyun.com

同樣使用的是阿里雲的 python pip 源，安裝時指定阿里雲的源，並信任即可。

-i http://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ --trusted-host mirrors.aliyun.com

安裝 mysql-client

是因為 「python manage.py dbshell」 命令需要。此命令可以方便操作資料庫，並自動加載了一些環境變量；開發環境還是用得到的；生成環境可以移除；若不安裝，執行命令 python manage.py dbshell 時，會提示

CommandError: You appear not to have the 'mysql' program installed or on your path.
安裝和卸載gcc

安裝和卸載 gcc

因為 MySQL-python 的安裝依賴 gcc。網上也有說安裝 MySQL-devel 包就能解決，暫不需要，也有提示把這些 python-devel mysql-devel zlib-devel openssl-devel，都安裝上就好了，太多了。只安裝 gcc，用完之後再卸載即可。

不安裝 gcc 在 build 時編譯 MySQL-python 報錯：

unable to execute 'gcc': No such file or directory
error: command 'gcc' failed with exit status 1

安裝 ipython==5.4.1

是因為 「python manage.py shell」 進入交互式命令行會用到。不安裝不方便。如果你安裝了 ipython 會自動用它們的界面。ipython 是一套增強交互式 Shell，用過的都說好；當然：生產環境可以不用安裝。


開始重新構建


準備：創建資料庫

ChinaDreams:autodeploy kangcunhua$ docker exec -d my-mariadb mysql -uroot -p1q2w -e "create database mydeploy;"

準備：修改 DB 配置

刪除db.sqlite3,之前雖然copy時刪除了，但是運行webserver時默認配置的還是sqlite3，所以又生成了。

cd ~/workspace/autodeploy && rm db.sqlite3

進入 web 容器，修改 /autodeploy/autodeploy/settings.py中DATABASES 配置:

docker exec -it web /bin/bash

因為我們已經做了本地映射，直接用 Vscode 修改對應配置文件也是有效的；

注意』HOST』: 『db』中，db 就是我們在 link 中配置的別名。

DATABASES = {  
   'default': {  
       'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',  
       'NAME': 'mydeploy',  
       'USER': 'root',  
       'PASSWORD': '1q2w',  
       'HOST': 'db',  
       'PORT': '3306',  
   }  
}

Build 鏡像

當前目錄：~\workspace\autodeploy

cd z-dev && docker build -t mydjango:latest .

查看鏡像

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker images
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
mydjango            latest              90a25c587400        23 seconds ago      699MB

Web 容器訪問 Mariadb 資料庫

這時，就不得不提「–link」命令的使用了：

name 是我們連接容器的名字,alias 是 link 的別名。比如我們連接了資料庫容器的 web 容器，就可以拿 alias 來配置資料庫連接了。見下文：我們在啟動容器時 link 資料庫：

不加這個 link，你在 web 容器中，是連不上 127.0.0.1:3306 的。即使暴露了 3306 埠；

後臺啟動資料庫(-d)

此時我們資料庫應該是啟動的，如果 docker ps 發現沒有啟動，沒關係，敲如下命令啟動：

docker run --name my-mariadb -v ~/mariadb/data:/var/lib/mysql   -v ~/mariadb/custom:/etc/mysql/conf.d -p 3306:3306 -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=1q2w -d mariadb:latest --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci

為項目創建資料庫 mydeploy，如果有錯誤，先查日誌

docker exec -d my-mariadb mysql -uroot -p1q2w -e "create database mydeploy;"
docker logs my-mariadb

啟動 web 容器 link 資料庫容器

docker run --name web  --link=my-mariadb:db -it -p 8000:8000 -v ~/workspace:/usr/src/web  -d mydjango:latest /bin/bash
e309fd9e718faf6629ce668860d5c9392c52da4f649f4307abf632a15b67285c

驗證環境命令

分別是：檢查 python 版本、檢查 django 版本、進入 dbshell 操作資料庫、進入 ipython；

python --version
python manage.py -m django --version
./manage.py dbshell
./manage.py shell

創建管理員

先 migrate 資料庫，在創建管理員

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker exec -it web /bin/bash
root@e309fd9e718f:/usr/src/web
root@e309fd9e718f:/usr/src/web/autodeploy
root@e309fd9e718f:/usr/src/web/autodeploy

啟動 web 伺服器

在 web 容器中，執行

python manage.py runserver 0:8000

在宿主機上訪問

就可以看到傳說中的 Django 歡迎頁：「It works！」。查看資料庫，也有對應的表創建了。登錄後臺，也可以看到對應自動生成好的頁面

MySql客戶端推薦

對了，mac 下 MySQL 或 Mariadb 客戶端，推薦 Sequel Pro，免費且超級好用，比Oracle 官方的都好用。


四、能不能做的更好

答案是：能，必須能！比如我們可以引進 docker compose 來創建幾個微服務，整合指揮整個系統架構；


讓我們引入 docker-compose

docker-compse 是我們容器集群的眾多微服務管理利器。


修訂 dockerfile

不使用文件的方式更新源，改為在 dockfile 中直接用命令寫入阿里雲的源，方便在 git中管理版本。

來一份完整的 dockerfile 參考：


FROM python:2.7-slim

MAINTAINER kang.cunhua <kangcunhua@git.com.cn> 

WORKDIR /usr/local/web
ADD . /usr/local/web

RUN  buildDeps='gcc'; \ 
 deveDeps='mysql-client'; \ 
 set -x \
 && mv /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak  \
   && echo "deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie main non-free contrib" >/etc/apt/sources.list \
   && echo "deb http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie-proposed-updates main non-free  contrib" >>/etc/apt/sources.list \
   && echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie main non-free contrib" >>/etc/apt/sources.list \
   && echo "deb-src http://mirrors.aliyun.com/debian/ jessie-proposed-updates main non-free contrib" >>/etc/apt/sources.list \
 && apt-get update && apt-get install -y libmysqlclient-dev $buildDeps $deveDeps \
 
 && pip install --no-cache-dir -r requirements.txt ipython==5.4.1 \
 -i http:
 && rm -rf requirements.txt \
 
 && apt-get purge -y --auto-remove $buildDeps

dockercompose.yml

version: '2'
services:
 db:
   image: mariadb
   expose:
     - "3306"
   volumes:
     - ~/mariadb/data:/var/lib/mysql
     - ~/mariadb/custom:/etc/mysql/conf.d
   environment:
     - MYSQL_DATABASE=mydeploy
     - MYSQL_ROOT_PASSWORD=1q2w  
     - ON_CREATE_DB="mydeploy"
     - COMPOSE_PROJECT_NAME=autodeploy
   command: --character-set-server=utf8mb4 --collation-server=utf8mb4_unicode_ci
 web:
   build:  
     context: .
   image: mydjango:latest
   volumes:
     - ~/workspace:/usr/local/web
   ports:
     - "8000:8000"
   links:
     - db
   command: python ./autodeploy/manage.py runserver 0.0.0.0:8000

啟動並訪問migrateDB、創建管理員

ChinaDreams:z-dev kangcunhua$ docker exec -it zdev_web_1 /bin/bash
root@e309fd9e718f:/usr/local/web
root@e309fd9e718f:/usr/local/web/autodeploy
root@e309fd9e718f:/usr/local/web/autodeploy

校驗環境變量

root@e309fd9e718f:/usr/local/web/autodeploy
show variables like 'character_set_database';
show variables like 'collation_%';

排錯命令

基本上 docker 能用的命令，docker-compose 也能用

docker-compose up -d  
docker-compose logs    
docker-compose ps    

指定 Project 名啟動

如果不指定，默認容器服務的name是」當前目錄 _service_number」,比如」zdev_web_1」,指定為 autoploy 後，應該會變成 _」autodeploy__web_1」。

COMPOSE_PROJECT_NAME=autodeploy docker-compose up
docker-compose -p autodeploy up

訪問
當前文件目錄

ChinaDreams:workspace kangcunhua$ tree
.
└── autodeploy
   ├── autodeploy
   │   ├── __init__.py
   │   ├── __init__.pyc
   │   ├── settings.py
   │   ├── settings.pyc
   │   ├── urls.py
   │   ├── urls.pyc
   │   ├── wsgi.py
   │   └── wsgi.pyc
   ├── manage.py
   ├── readme.md
   ├── z-dev
   │   ├── Dockerfile
   │   ├── docker-compose.yml
   │   ├── requirements.txt
   │   └── sources.list
   └── z-pub
       └── Dockerfile

4 directories, 15 files

五、參考列表
Mariadb 在 Docker 下安裝配置

參考：Start a mariadb server instance，強烈推薦。

參考： docker（6）：使用dokcer 構建 mariadb 資料庫

使用一個最簡單的辦法安裝了mariadb。並且將數據放到了宿主機的 /data/mysql/data 目錄下面了。 方便數據備份,數據遷移，同時暴露了 3306 埠對外。 使用 docker 還是非常的方便的，比起 yum 安裝配置簡單多了。 配置文件也可以通過目錄映射的方式修改。 而且完全的拆分了服務，存儲，接口。真的是一個貨櫃了。


Mac tree 命令

參考：mac tree 命令及參數

Django 文檔

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