基于 Docker 的 Django 容器化部署之一：定制属于自己的 docker 镜像

今天药忘吃喽~ 2023-07-15 13:12 17阅读 0赞

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基于 Docker 的 Django 容器化部署教程分为三部分，当前所在的是第一部分

*  [基于 Docker 的 Django 容器化部署之一：定制属于自己的 docker 镜像][Docker _ Django _ docker]
 *  [基于 Docker 的 Django 容器化部署之二：docker-compose 部署 Django 项目][Docker _ Django _docker-compose _ Django]
 *  [基于 Docker 的 Django 容器化部署之三：定时备份，两步实现服务器迁移][Docker _ Django]

> 项目部署一直都是很繁琐的事情，由于开发环境和上线服务器的环境不同，所以各种依赖软件包的安装、迭代更新的部署、各种命令的执行都是问题，由此容器化进行项目上线就是一个很好的解决办法。

本次使用的是 `Docker`，属于 `Linux 容器` 的一种封装，提供简单易用的容器使用接口。`docker` 将应用程序与该程序的依赖打包到一个文件里面，运行这个文件，就会生成一个轻量级、可移植的虚拟容器，然后发布到任何流行的 Linux 或 Windows 机器上，程序在这个虚拟容器里面运行就像在真实的物理机上面运行一样。这种容器技术，可以为我们提供一个隔离的运行环境，并且只提供我们所需要的内容。

# 了解 docker 及 docker-compose #

## Docker ##

`Docker` 的整个生命周期由三部分组成：`镜像（image）`\+ `容器（container）`\+ `仓库（repository）`。

`Docker` 可以生成多个镜像，每个镜像，可以创建多个容器。可以理解成：每一个容器都是一个独立的虚拟操作系统，互不影响，而镜像就是这个操作系统的安装包。想要生成一个容器，就要用安装包（镜像）生成一次，这就是 `Docker` 的核心概念。发布到仓库（比如 `DockerHub`）时，是以镜像为单位。

*  **镜像**，是一个只读的模板，一个独立的文件系统，包括运行容器所需的数据，可以用来创建新的容器。镜像可以包含一个完整的 `Linux` 操作环境，里面仅安装了 `Python` 或者其他用户需要的程序。

*  **容器**，是由镜像实例化而来，容器是基于镜像创建的，即容器中的进程依赖于镜像中的文件，类似虚拟机，里面可以运行特定的应用，并且容器与容器是相互隔离的。这有点像面向对象的概念：镜像就是类，容器是类实例化之后的对象。
 *  **仓库**，与 `Git` 和 `Github` 类似，`Docker` 使用的默认仓库是由官方维护的 `Docker hub` 公共仓库，此仓库是用来包含镜像的位置，同时其还提供了一个注册服务器（register）来保存多个仓库，每个仓库又可以包含多个具备不同 `tag` 的镜像，而仓库支持的操作如上传、拉取等动作类似于 `Git`。

## docker-compose ##

`Docker Compose` 是 `docker` 提供的一个命令行工具，用来定义和运行由多个容器组成的应用。使用 compose，我们可以通过 `YAML` 文件声明式的定义应用程序的各个服务，并由单个命令完成应用的创建和启动。简单来说，就是用来编排多个容器，将启动容器的命令统一写到 `docker-compose.yml` 文件中，一次启动全部启动。

## 安装 docker 及 docker-compose ##

*  参考 [centos7 安装docker-ce和docker-compose][centos7 _docker-ce_docker-compose]
 *  参考 [Debian9 安装docker-ce和docker-compose][Debian9 _docker-ce_docker-compose]
 *  参考 [Github Actions：云打包创建 docker 镜像][Github Actions_ docker]

# 基于 Dockerfile 构建镜像 #

打包镜像，就要用到一个文本文件，这个文本默认名称就是 `Dockerfile`.

镜像构建的过程中有一个非常重要的概念就是分层构建，前一层是后一层的基础。每一层构建完就不会再发生改变，后一层上的任何改变只发生在自己这一层。比如，删除前一层文件的操作，实际不是真的删除前一层的文件，而是仅在当前层标记为该文件已删除。在最终容器运行的时候，虽然不会看到这个文件，但是实际上该文件会一直跟随镜像。

先来看一下我的目录结构，这样子编排是因为后面要使用 `docker-compose`

.
    ├── django
    ├── docker-compose.yml
    └── nginx

在项目的根目录下新建一个 `Dockerfile` 文件，无后缀，写入下面内容

# 从仓库拉取 python 官方的 image，：3.7就是标签，代表是 3.7 版本的 python 镜像
    FROM python:3.7
    
    # 作者信息
    LABEL "author"="HONGWEI"
    LABEL "blog"="https://www.zhwei.cn/"
    LABEL "E-mail"="i@zhwei.cn"
    
    # 设置 python 环境变量
    ENV PYTHONUNBUFFERED 1
    
    # 构建参数
    ## 定义存放本机中的 django 项目的目录
    ARG work_dir=/opt/hw-blog
    
    # 在镜像中创建目录并设置项目运行的工作目录
    RUN mkdir -p ${work_dir}
    WORKDIR ${work_dir}
    
    # 将 django 的源码复制到容器的工作目录，其中requirements.txt在里面
    ADD ./django ${work_dir}
    
    # 安装依赖包
    RUN pip install -r requirements.txt

构建镜像

docker build -t hw-website .

构建完之后查看一下`docker images`

REPOSITORY                 TAG                 IMAGE ID            CREATED              SIZE
    hw-website                 latest              4ff*****1cae        About a minute ago   1.06GB

# 定制属于自己的 docker 镜像 #

当你以上面的方式进行打包镜像的时候你会发现镜像的体积很大，并且里面有好多包是我们不需要的

*  Centos 的 Python 3.7 的镜像 900M+，包含python2
 *  Ubuntu 的 Python 3.7 的镜像 800M+，
 *  Python:3.7-alpine 镜像 90M+，但好多东西没有，需要自己构建

所以我们就要进行自己定制，里面只有我需要的

Dockerfile

# 从仓库拉取 带有 python 3.7 的 Alpine Linux 环境
    FROM python:3.7-alpine
    
    # 作者信息
    LABEL "author"="HONGWEI"
    LABEL "blog"="https://www.zhwei.cn/"
    LABEL "E-mail"="i@zhwei.cn"
    
    # 构建参数，工作目录
    ARG work_dir=/opt/hw-blog
    
    RUN mkdir -p ${ work_dir}
    WORKDIR ${ work_dir}
    
    # 将当前目录复制到容器的工作目录
    ADD ./django ${ work_dir}
    
    # 安装alpine依赖， system update\ mysqlclient\ system lib\ Pillow\ bash
    RUN apk update \
        && apk add --virtual mysqlclient-build gcc python3-dev musl-dev \
        && apk add --no-cache mariadb-dev \
        && apk add --virtual system-build linux-headers libffi-dev \
        && apk add --no-cache jpeg-dev zlib-dev freetype-dev lcms2-dev openjpeg-dev tiff-dev tk-dev tcl-dev \
        && apk add --no-cache bash bash-doc bash-completion \
        && pip install pip -U \
        && pip install -r ${ work_dir}/requirements.txt 
    
    # 在Alpine上，pip将从源代码构建需要依赖包来install，如mysqlclient需要gcc和musl-dev，因此需要将apk del *-build推迟到安装Python模块之后
    RUN apk del mysqlclient-build \
        && apk del system-build

构建镜像

docker build -t hw-website .

构建完之后查看一下`docker images`，效果立杆见影

REPOSITORY                 TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
    hw-website                 latest              14a*****6c5a        12 minutes ago      549MB

依赖包说明：

*  `python:3.7-alpine`：`alpine` 是一个 `Linux` 系统发行版，主打小巧、轻量、安全。我们程序运行需要 `Python` 环境，因此使用这个小巧但包含完整 Python 环境的基础镜像来构建我们的应用镜像。
 *  `mysqlclient`：我使用的是`mysql`数据库。编译所需的库文件在`pypi`上可以查到 [mysqlclient依赖库][mysqlclient]
 *  `Pillow`：使用 `django` 处理图片时，会使用到 `Pillow` 这个 `Python` 库。[Pillow依赖库][Pillow]

所以至于你需要的其他库的依赖，需要去搜索一下

*  参考 [Alpine Linux 包管理工具 apk 简介][Alpine Linux _ apk]
 *  参考 [使用 Dockerfile 定制镜像][Dockerfile]
 *  参考 [Docker镜像构建文件Dockerfile及相关命令介绍][Docker_Dockerfile]
 *  参考 [ADD or COPY][]

# 小技巧 #

*  添加alpine apk源

参考 [Alpine Linux package management][] 和 [alpine-mirrors/mirrors.yaml][alpine-mirrors_mirrors.yaml]

# 添加alpine apk源
    RUN echo "http://mirrors.aliyun.com/alpine/latest-stable/main/" > /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://mirrors.aliyun.com/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/alpine/latest-stable/main/" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://dl-cdn.alpinelinux.org/alpine/latest-stable/community/" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://dl-2.alpinelinux.org/alpine/edge/community" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://dl-3.alpinelinux.org/alpine/edge/community" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://dl-4.alpinelinux.org/alpine/edge/community" >> /etc/apk/repositories;
    RUN echo "http://dl-5.alpinelinux.org/alpine/edge/community" >> /etc/apk/repositories

*  添加豆瓣`pip`源

# 构建参数，pip源
    ARG pip_url=https://pypi.douban.com/simple
    ARG pip_host=pypi.douban.com
    
    # 更新 pip 到最新
    RUN pip install pip -U -i ${ pip_url}
    
    # 将本地的文件拷贝到容器镜像
    COPY requirements.txt /requirements.txt
    
    # pip 安装依赖文件
    RUN pip install -r requirements.txt -i ${ pip_url} --trusted-host ${ pip_host}

# 好了，问题来了 #

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镜像我都构建完了，怎么用呢?

请看下一篇 [基于 Docker 的 Django 容器化部署之二：docker-compose 部署 Django 项目][Docker _ Django _docker-compose _ Django]

[Link 1]: https://www.zhwei.cn/
[Link 2]: https://github.com/hongweifuture/Django-Blog
[Django]: http://58.87.87.96:8000/
[Docker _ Django _ docker]: https://www.zhwei.cn/django-docker-images
[Docker _ Django _docker-compose _ Django]: https://www.zhwei.cn/django-docker-compose-deploy
[Docker _ Django]: https://www.zhwei.cn/django-docker-backup-restore
[centos7 _docker-ce_docker-compose]: https://blog.csdn.net/z_johnny/article/details/103616602
[Debian9 _docker-ce_docker-compose]: https://blog.csdn.net/z_johnny/article/details/104842240
[Github Actions_ docker]: https://www.zhwei.cn/docker-build-image-github-actions/
[mysqlclient]: https://pypi.org/project/mysqlclient/
[Pillow]: https://github.com/python-pillow/docker-images/blob/master/alpine/Dockerfile
[Alpine Linux _ apk]: https://cloud.tencent.com/developer/article/1046959
[Dockerfile]: https://yeasy.gitbooks.io/docker_practice/image/build.html
[Docker_Dockerfile]: https://itbilu.com/linux/docker/VyhM5wPuz.html
[ADD or COPY]: https://docs.docker.com/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/#add-or-copy
[Alpine Linux package management]: https://wiki.alpinelinux.org/wiki/Alpine_Linux_package_management#Packages_and_Repositories
[alpine-mirrors_mirrors.yaml]: https://git.alpinelinux.org/aports/tree/main/alpine-mirrors/mirrors.yaml