Docker Compose 工具到底是如何工作的？底层原理是什么？

Docker Compose 工具是如何工作的？

你可以将应用程序拆解为一组乐高模块（应用程序组件），每个模块象征着一个服务（如Web应用、数据库等）。Docker Compose类似于一份施工指南（建造手册），它详细说明了如何将这些模块构建成为一个集成的系统（多服务应用）。具体而言：

• 配置说明 ：docker-compose.yml 文件详细规定了各个服务的配置内容，包括采用哪些镜像、开放哪些端口以及挂载哪些存储卷等技术参数。
  • 操作流程 ：在终端中执行 docker-compose up 命令后，系统会按照文件中的定义依次处理各个服务，并确保各服务正常启动并实现相互连接。

底层原理

Docker Compose 的工作流程依赖于以下几个关键步骤和技术：

解析配置文件：解析指定的docker-compose.yml文件内容。
检查和获取镜像副本：对于每个服务端点检查是否存在已有的镜像副本；若不存在，则从 Docker Hub 或官方存储库自动获取。
构建镜像副本：如果 docker-compose.yml 中包含build指令，则Docker Compose会先生成所需的镜像副本。
设置内部网络架构：为所有服务创建一个内部网络结构以实现相互通信。
部署容器服务：根据配置文件中的指示启动每个服务对应的容器，并完成必要的配置（如端口映射、卷挂载等）。
确保按需启动：如果存在depends_on关键字定义，则Docker Compose会优先启动相关依赖型服务。

使用场景

Docker Compose 非常适合以下几种场景：

• 开发环境：支持统一的依赖和服务配置。
• 测试环境：提供了快速复制多容器的能力。
• 简化部署流程：通过启动/停止整个应用栈实现了自动化操作，并减少了手动配置的工作量。
• 微服务架构：帮助管理各微服务间的相互关系及依赖关系。

PHP 实例代码和详细注释

为了方便起见，我们需要搭建一个简单的PHP Web应用程序，并将其与MySQL数据库集成到Docker环境中。

目录结构

    my_php_app/
    ├── docker-compose.yml
    ├── php/
    │   └── Dockerfile
    └── web/
    └── index.php

index.php 内容（简化版）

    <?php
    // 定义一个简单的 PHP 函数，返回问候信息
    function sayHello() {
    return "Hello, Docker with MySQL!";
    }
    
    // 输出问候信息
    echo sayHello();
    ?>

php/Dockerfile 内容

    # 使用官方 PHP 镜像作为基础镜像，包含 PHP-FPM
    FROM php:7.4-fpm
    
    # 设置工作目录
    WORKDIR /var/www/html
    
    # 将当前目录下的所有文件复制到容器中的 /var/www/html 目录
    COPY ../web ./
    
    # 暴露容器的9000端口，用于PHP-FPM通信
    EXPOSE 9000

docker-compose.yml 内容

    version: '3'
    services:
      web:
    build: ./php
    volumes:
      - ./web:/var/www/html
    ports:
      - "8080:80"
    depends_on:
      - db
    
      db:
    image: mysql:5.7
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: example
      MYSQL_DATABASE: mydb
      MYSQL_USER: user
      MYSQL_PASSWORD: password
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    
    volumes:
      db_data:

启动应用

在项目根目录下执行以下命令来启动所有服务：

    # 构建镜像并启动容器
    docker-compose up -d

详细注释

index.php 文件：

• 创建了一个基本的 PHP 子程序 sayHello()。
  • 通过 PHP 语句调用 echo 方法输出了该问候信息。

php/Dockerfile 文件：

• 将基础镜像指定为PHP 7.4版本并包含PHP-FPM组件。
  • 将容器的工作目录配置为/var/www/html。
  • 将当前目录下的web文件夹中的所有文件复制到容器的HTML目录下。
  • 声明PHP-FPM服务监听HTTP端口9000。

docker-compose.yml 文件：

• version: '3'：指定了Docker Compose文件版本号。

  • services：配置了两个应用程序服务：一个是 web 服务（负责前端应用），另一个是 db 服务（处理数据库操作）。
    • web service：
  • build: ./php：构建镜像基于 PHP 容器文件路径进行操作。
  • volumes: 将本地 web 目录挂载至容器内的 /var/www/html 目录位置以便实现代码实时更新功能。
  • ports: 主机系统上的8080端口与容器内的80号端口实现了端口映射连接。
  • depends_on: 在启动 web service之前，请确认 db service已就绪以确保系统的正常运行。

• 数据库管理服务：

  • 使用官方 MySQL 5.7 官方镜像文件：安装并运行官方 MySQL 5.7 官方镜像文件。

  • 环境变量：配置 MySQL 数据库运行所需的环境变量。

  • 存储卷：将数据持久化存储到指定的虚拟机实例上。

  • volumes：定义了一个名为 db_data 的卷，用于持久化 MySQL 数据。

总结

Docker Compose 是一个功能极为强大的工具。它利用 docker-compose.yml 文件来定义多个服务及其配置，并提供了一系列命令用于管理和启动这些服务。其核心原理涉及解析配置文件、获取并构建镜像、设置网络架构、启动容器以及管理依赖关系。通过以上实例可以看出如何构建一个简单的PHPWeb应用程序，并将其与MySQL数据库结合部署至Docker环境中。