Docker Compose

Compose基础

Docker Compose是一个用于定义和运行多容器Docker应用程序的工具。通过YAML文件配置应用程序的服务，然后使用单个命令创建和启动所有服务。

Compose的优势

1. 简化多容器管理

一个命令启动所有服务
统一的服务配置管理
自动服务依赖处理

2. 环境一致性

开发、测试、生产环境配置一致
版本控制友好的配置文件
可重复的部署过程

3. 服务编排

定义服务间关系
自动网络创建
数据卷管理

Compose文件结构

基本结构

yaml

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html

  database:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql

volumes:
  db-data:

版本说明

版本	Docker Engine版本	主要特性
3.8	19.03.0+	最新特性，推荐使用
3.7	18.06.0+	支持deploy配置
3.6	18.02.0+	支持外部网络
3.5	17.12.0+	支持secrets

服务配置

基础配置

yaml

services:
  web:
    # 镜像配置
    image: nginx:alpine
    
    # 构建配置
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
      args:
        - VERSION=1.0
    
    # 容器名称
    container_name: my-web-app
    
    # 重启策略
    restart: unless-stopped
    
    # 环境变量
    environment:
      - NODE_ENV=production
      - PORT=3000
    
    # 环境变量文件
    env_file:
      - .env
      - .env.production

网络配置

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    networks:
      - frontend
      - backend
  
  database:
    image: mysql:8.0
    networks:
      - backend

networks:
  frontend:
    driver: bridge
  backend:
    driver: bridge
    internal: true

数据卷配置

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    volumes:
      # 命名数据卷
      - web-data:/usr/share/nginx/html
      # 绑定挂载
      - ./config:/etc/nginx/conf.d
      # 只读挂载
      - ./static:/usr/share/nginx/static:ro

  database:
    image: mysql:8.0
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
      - ./init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql

volumes:
  web-data:
  db-data:
    driver: local

端口配置

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      # 简单映射
      - "8080:80"
      # 指定IP
      - "127.0.0.1:8080:80"
      # 随机端口
      - "80"
      # UDP端口
      - "8080:80/udp"

Compose命令

基本命令

bash

# 启动服务
docker-compose up

# 后台启动服务
docker-compose up -d

# 构建并启动服务
docker-compose up --build

# 启动特定服务
docker-compose up web database

# 停止服务
docker-compose down

# 停止并删除数据卷
docker-compose down -v

# 停止并删除镜像
docker-compose down --rmi all

服务管理

bash

# 启动服务
docker-compose start

# 停止服务
docker-compose stop

# 重启服务
docker-compose restart

# 重启特定服务
docker-compose restart web

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看服务日志
docker-compose logs

# 实时查看日志
docker-compose logs -f

# 查看特定服务日志
docker-compose logs web

服务操作

bash

# 进入服务容器
docker-compose exec web bash

# 在服务中执行命令
docker-compose exec web ls -la

# 扩展服务实例
docker-compose up --scale web=3

# 构建服务
docker-compose build

# 拉取服务镜像
docker-compose pull

实践练习

练习1：基础Web应用

创建docker-compose.yml：

yaml

version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    restart: unless-stopped

  database:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: password
      MYSQL_DATABASE: myapp
      MYSQL_USER: user
      MYSQL_PASSWORD: password
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql
    ports:
      - "3306:3306"
    restart: unless-stopped

volumes:
  db-data:

创建html/index.html：

html

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>Docker Compose练习</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello Docker Compose!</h1>
    <p>这是一个多容器应用示例</p>
</body>
</html>

运行应用：

bash

# 启动服务
docker-compose up -d

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看日志
docker-compose logs

# 停止服务
docker-compose down

练习2：Node.js应用

创建docker-compose.yml：

yaml

version: '3.8'

services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production
      - DATABASE_URL=postgresql://user:password@db:5432/myapp
    depends_on:
      - db
      - redis
    restart: unless-stopped

  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_DB: myapp
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
    volumes:
      - postgres-data:/var/lib/postgresql/data
    restart: unless-stopped

  redis:
    image: redis:alpine
    volumes:
      - redis-data:/data
    restart: unless-stopped

  nginx:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./nginx.conf:/etc/nginx/nginx.conf
    depends_on:
      - app
    restart: unless-stopped

volumes:
  postgres-data:
  redis-data:

创建Dockerfile：

dockerfile

FROM node:16-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./
RUN npm ci --only=production

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD ["npm", "start"]

创建package.json：

json

{
  "name": "docker-compose-app",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Docker Compose练习应用",
  "main": "app.js",
  "scripts": {
    "start": "node app.js"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.0",
    "pg": "^8.7.0",
    "redis": "^4.0.0"
  }
}

创建app.js：

javascript

const express = require('express');
const app = express();
const port = process.env.PORT || 3000;

app.get('/', (req, res) => {
  res.json({
    message: 'Hello Docker Compose!',
    timestamp: new Date().toISOString(),
    environment: process.env.NODE_ENV
  });
});

app.get('/health', (req, res) => {
  res.status(200).json({ status: 'healthy' });
});

app.listen(port, '0.0.0.0', () => {
  console.log(`应用运行在端口 ${port}`);
});

练习3：开发环境配置

创建docker-compose.dev.yml：

yaml

version: '3.8'

services:
  app:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile.dev
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - .:/app
      - /app/node_modules
    environment:
      - NODE_ENV=development
    depends_on:
      - db
    restart: unless-stopped

  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_DB: myapp_dev
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
    volumes:
      - postgres-dev-data:/var/lib/postgresql/data
    ports:
      - "5432:5432"
    restart: unless-stopped

volumes:
  postgres-dev-data:

创建Dockerfile.dev：

dockerfile

FROM node:16-alpine

WORKDIR /app

COPY package*.json ./
RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 3000

CMD ["npm", "run", "dev"]

高级配置

健康检查

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 3
      start_period: 40s

资源限制

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '0.5'
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 256M

服务依赖

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    depends_on:
      - database
      - redis
    condition: service_healthy

  database:
    image: mysql:8.0
    healthcheck:
      test: ["CMD", "mysqladmin", "ping", "-h", "localhost"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 3

环境管理

多环境配置

yaml

# docker-compose.yml (基础配置)
version: '3.8'

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "${PORT:-8080}:80"
    environment:
      - NODE_ENV=${NODE_ENV:-production}

# docker-compose.override.yml (开发环境)
version: '3.8'

services:
  web:
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
    ports:
      - "8080:80"

# docker-compose.prod.yml (生产环境)
version: '3.8'

services:
  web:
    restart: always
    deploy:
      replicas: 3

环境变量文件

创建.env：

NODE_ENV=production
PORT=8080
DATABASE_URL=postgresql://user:password@db:5432/myapp

最佳实践

1. 文件组织

project/
├── docker-compose.yml
├── docker-compose.dev.yml
├── docker-compose.prod.yml
├── .env
├── .env.example
├── Dockerfile
├── Dockerfile.dev
└── services/
    ├── web/
    ├── api/
    └── database/

2. 安全配置

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    user: "1000:1000"
    read_only: true
    tmpfs:
      - /tmp
      - /var/cache/nginx

3. 性能优化

yaml

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    deploy:
      resources:
        limits:
          memory: 512M
        reservations:
          memory: 256M

常见问题

1. 服务启动失败

bash

# 查看详细日志
docker-compose logs web

# 检查服务状态
docker-compose ps

# 重新构建服务
docker-compose up --build

2. 网络连接问题

bash

# 检查网络配置
docker-compose exec web ping database

# 查看网络信息
docker network ls
docker network inspect project_default

3. 数据卷问题

bash

# 检查数据卷
docker volume ls
docker volume inspect project_db-data

# 清理数据卷
docker-compose down -v

下一步

掌握Docker Compose后，您可以：

继续学习 Docker多阶段构建
学习Docker Swarm集群编排
探索Kubernetes容器编排

学习检查点

完成本章学习后，您应该能够：

[ ] 理解Docker Compose的基本概念和优势
[ ] 熟练编写docker-compose.yml文件
[ ] 掌握Compose命令的使用
[ ] 了解多环境配置管理
[ ] 解决Compose相关的常见问题

基础篇（1-4章）

中级篇（5-8章）

高级篇（9-12章）

基础篇（1-4章）

中级篇（5-8章）

高级篇（9-12章）

Docker Compose ​

Compose基础 ​

Compose的优势 ​

1. 简化多容器管理 ​

2. 环境一致性 ​

3. 服务编排 ​

Compose文件结构 ​

基本结构 ​

版本说明 ​

服务配置 ​

基础配置 ​

网络配置 ​

数据卷配置 ​

端口配置 ​

Compose命令 ​

基本命令 ​

服务管理 ​

服务操作 ​

实践练习 ​

练习1：基础Web应用 ​

练习2：Node.js应用 ​

练习3：开发环境配置 ​

高级配置 ​

健康检查 ​

资源限制 ​

服务依赖 ​

环境管理 ​

多环境配置 ​

环境变量文件 ​

最佳实践 ​

1. 文件组织 ​

2. 安全配置 ​

3. 性能优化 ​

常见问题 ​

1. 服务启动失败 ​

2. 网络连接问题 ​

3. 数据卷问题 ​

下一步 ​

学习检查点 ​

Docker Compose

Compose基础

Compose的优势

1. 简化多容器管理

2. 环境一致性

3. 服务编排

Compose文件结构

基本结构

版本说明

服务配置

基础配置

网络配置

数据卷配置

端口配置

Compose命令

基本命令

服务管理

服务操作

实践练习

练习1：基础Web应用

练习2：Node.js应用

练习3：开发环境配置

高级配置

健康检查

资源限制

服务依赖

环境管理

多环境配置

环境变量文件

最佳实践

1. 文件组织

2. 安全配置

3. 性能优化

常见问题

1. 服务启动失败

2. 网络连接问题

3. 数据卷问题

下一步

学习检查点