快速掌握使用Docker搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境

隨著(zhù)平臺的不斷壯大，項目的研發(fā)對于開(kāi)發(fā)人員而言，對于外部各類(lèi)環(huán)境的依賴(lài)逐漸增加，特別是針對基礎服務(wù)的依賴(lài)。這些現象導致開(kāi)發(fā)人員常常是為了簡(jiǎn)單從而直接使用公有的基礎組件進(jìn)行協(xié)同開(kāi)發(fā)，在出現并行開(kāi)發(fā)的情況特別是針對數據庫的變動(dòng)或數據的更改常常會(huì )導致其他開(kāi)發(fā)人員無(wú)辜增加問(wèn)題的排查時(shí)間，導致整體的開(kāi)發(fā)效率降低，同時(shí)對于遠程協(xié)助也造成了巨大的障礙。為了解決上述存在的問(wèn)題，將會(huì )利用Docker Compose技術(shù)輔助開(kāi)發(fā)人員對于開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建，最終實(shí)現開(kāi)發(fā)人員只要裝有Docker就可以完成整個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建。

知道一個(gè)事物和實(shí)現這個(gè)事物是完全不同的事情。從Docker誕生那天開(kāi)始，我們就夢(mèng)想著(zhù)諸如“15秒部署一個(gè)項目”，“版本可控開(kāi)發(fā)環(huán)境”，以及時(shí)髦的運維用語(yǔ)，如“滾動(dòng)開(kāi)發(fā)”，“軟件定義架構”。處于浪尖的行業(yè)人士都在以前所未有的熱情參與到將很多名詞和工具，例如“編排”，“服務(wù)發(fā)現”等，定義，重新定義以及商品化大潮中。

我認為這股大潮的催化劑來(lái)自于Docker在應用和基礎架構之間帶來(lái)的美妙接口和抽象。開(kāi)發(fā)者可以在不必知道底層架構情況下談?wù)摶A架構，操作人員也不必花大量時(shí)間研究如何安裝和管理軟件?？隙ㄓ惺裁戳α侩[藏在看似簡(jiǎn)單的外表下使得大家生活簡(jiǎn)化，更加高效。

現實(shí)世界時(shí)殘酷的，不要想當然認為采用一項新技術(shù)只會(huì )帶來(lái)享受。過(guò)去幾年經(jīng)過(guò)一些項目的磨練，經(jīng)歷過(guò)奇怪的環(huán)境，我認為Docker也不例外。但是某一個(gè)經(jīng)驗一般可以直接應用到項目的下一階段。要想從Docker獲得功力，必須浸淫到實(shí)際項目中去磨練。

過(guò)去一年中，我全身心投入去教授我的關(guān)于Dokcer基礎的書(shū)，Docker in Action。

我注意到幾乎所有人開(kāi)始學(xué)習Docker技術(shù)時(shí)都會(huì )糾結于如何創(chuàng )建開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后才能了解生態(tài)系統之內大家的關(guān)系。每個(gè)人開(kāi)始都會(huì )認為使用Docker會(huì )使環(huán)境搭建變的簡(jiǎn)單，也不是完全不對，有很多“容器化”教程都涵蓋了創(chuàng )建一個(gè)image和如何將某個(gè)工具打包到容器（Container）內，但是如何將開(kāi)發(fā)環(huán)境Docker化是一個(gè)完全不同的事情。

作為一個(gè)踏坑先驅者，我可以分享一下我的經(jīng)驗。

我曾經(jīng)是一個(gè)資深Java使用者，但這個(gè)分享的經(jīng)驗不是關(guān)于Java的，而是圍繞著(zhù)我使用Go和Node開(kāi)發(fā)應用發(fā)生的。我有一定的Go開(kāi)發(fā)經(jīng)驗，主動(dòng)提高在這一領(lǐng)域的能力。進(jìn)入一個(gè)不熟悉領(lǐng)域迅速上手碰到的主要問(wèn)題就是如何獲得正確的工作流，而且我還比較厭惡在筆記本上不斷安裝軟件，這些都驅使我嘗試用Docker做這些工作，或者有時(shí)候采用Vagrant。

我所參與的項目是用Go寫(xiě)一個(gè)標準的REST服務(wù)，基于gin，依賴(lài)Redis和NSQ的某些庫和服務(wù)。也就是說(shuō)需要import一些本地運行著(zhù)的Redis和NSQ實(shí)例的庫，更有趣的是我還使用了一些服務(wù)于NGINX的靜態(tài)資源。

對門(mén)外漢來(lái)說(shuō)，Go是一種編程語(yǔ)言，實(shí)際上還有一種命令行工具也叫“go”。從依賴(lài)型管理、編譯、測試用例到其它各種任務(wù)都使用它。對Go項目來(lái)說(shuō)，除了Git和一個(gè)好用的編輯器，剩下就是跟它打交道了。然而還是有一個(gè)問(wèn)題，我不想在筆記本上安裝Go，筆記本上我只想安裝Git和Docker。這些問(wèn)題限制了其他環(huán)境下的兼容性，并且對新手來(lái)說(shuō)降低了門(mén)檻。

這個(gè)項目有運行時(shí)依賴(lài)，意味著(zhù)此工具集需要為簡(jiǎn)單環(huán)境定義和編排而包括Docker Compose。 很多人會(huì )為此感到不適應，那么我們怎么辦？開(kāi)始創(chuàng )建一個(gè)Dockerfile或者docker-compose.yml？好吧，先讓我告訴大家我是怎么辦的，然后解釋為什么這么做。

例如在此案中www.sangpi.com中我希望我的本地包是完全自動(dòng)的。我不喜歡手動(dòng)逐條執行步驟，而且我的vim配置文件也很簡(jiǎn)單。我只想從“是否運行”層次控制運行環(huán)境。本地化開(kāi)發(fā)環(huán)境目標被快速復制，不僅用于提高生產(chǎn)效率，而且用于共享Docker images。 我最終完成了Dockerfile，用來(lái)產(chǎn)生包含Go，Node，和我最經(jīng)常使用的打包工具Gulp的images。 此Dockerfile沒(méi)有嵌入代碼，image也沒(méi)有嵌入Gulpfile。相反的，在一個(gè)建立了的GOPATH（Go workspace的根路徑）上定義了一個(gè)卷。

最終，我為此images設置了給gulp提供服務(wù)的entrypoint，設置默認命令來(lái)監控。輸出images肯定不是我稱(chēng)為build artifact的東西，從這個(gè)意義上來(lái)講，此環(huán)境唯一做的就是提供了一個(gè)運行實(shí)例，幫助我們判斷是否代碼運行。對我的場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，運行的非常棒。而我將“artifacts”用于稱(chēng)呼另外一個(gè)build。

下一步我用Compose定義本地開(kāi)發(fā)環(huán)境。首先定義了在images中用到的所有Docker Hub 中定義的依賴(lài)服務(wù)，將他們連接到某一個(gè)“目標”服務(wù)。此服務(wù)引用了新Dockerfile從哪里生成，將本地源目錄綁定到新image期望輸出的掛載點(diǎn)，暴露一些可以測試的端口。然后，添加了一個(gè)服務(wù)，可以不斷地向目標服務(wù)循環(huán)發(fā)起一系列集成測試。最終，我添加了NGINX服務(wù)，掛載了有很多配置文件和靜態(tài)assets的卷。使用卷的好處在于重復使用配置文件和assets而不用重建image。

所有代碼最終會(huì )在電腦上生成本地開(kāi)發(fā)環(huán)境，當使用：

docker-compose up –d

時(shí)，會(huì )啟動(dòng)git clone，然后循環(huán)運行；不需要重建image或者重啟容器。每當.go文件發(fā)生變化，Gulp就會(huì )重建，并且在運行的容器中重啟我的服務(wù)。就這么簡(jiǎn)單。

創(chuàng )建此環(huán)境很簡(jiǎn)單嗎？不盡然，但是確實(shí)實(shí)現了。難道不用容器，而在本地直接安裝Go，Node，Gulp不是更簡(jiǎn)單嗎？也許在這個(gè)場(chǎng)景是，但也只限于用Docker運行此依賴(lài)服務(wù)。我不喜歡這樣。

我曾經(jīng)要管理這些工具的不同版本，而產(chǎn)生了復雜的環(huán)境變量，到處生成artifacts。我不得不提醒同事們注意這些容易發(fā)生沖突的環(huán)境變量，他們太缺乏集中版本控制了。

也許你并不喜歡上面描述的環(huán)境，或者對項目有不同的需求。很好，確實(shí)是這樣，本文并不是讓所有工具都運行在Docker中，如果這樣就說(shuō)明并沒(méi)考慮過(guò)要解決什么問(wèn)題。

當我設計這個(gè)環(huán)境時(shí)，考慮過(guò)下面幾個(gè)問(wèn)題，顧慮，以及某些潛在答案。當開(kāi)始Docker工作環(huán)境時(shí)，就會(huì )發(fā)現實(shí)際情況可能比自己的回答更糟糕。

當你考慮打包和環(huán)境時(shí)，最先考慮的因素是什么？

這個(gè)確實(shí)是最重要的問(wèn)題。在此場(chǎng)景中，有幾個(gè)選項。我可以使用go直接在容器內編程，看起來(lái)如下：

其實(shí)這個(gè)示例中大部分bolierplate可以通過(guò)shell別名或者函數隱藏，感覺(jué)Go是安裝在自己的設備中似的，還可以跟Go工作流聯(lián)系，創(chuàng )建artifacts。這些特性對非服務(wù)項目有益處，但是對庫和軟件項目就不一定了。

假設你已經(jīng)在使用Gulp、make、ant或者其他腳本，那么可以繼續，并且使用Dokcer作為這些工具的目標。

另外一種方法，我可以通過(guò)使用Dockerbuild來(lái)定義和控制我的build，獲得更多面向Docker的經(jīng)驗。代碼如下：

使用Dokcer來(lái)控制build有若干好處?？梢允褂靡郧熬幾g好的image，Dockerfilebuilds使用緩存方法，使得編譯工作只重復最小的步驟（假設有一個(gè)很棒的Dockerfile）。最后，這些builds生成的images也可以跟其他開(kāi)發(fā)者共享。

這個(gè)案例中，我使用golang資源庫中的onbuildimage作為基礎。其中包括一些很棒的下載依賴(lài)包邏輯。這個(gè)方法會(huì )生成可以方便用于其他非生產(chǎn)環(huán)境的Dockerimage。這個(gè)方法對于生產(chǎn)級別的image的問(wèn)題在于，必須有步驟避免大image并且包括某些初始化腳本，用于啟動(dòng)和監控服務(wù)前驗證狀態(tài)。

有意思的是，Docker使用一系列腳本，Makefiles和Dockerfiles。build系統相對很健壯了，負責各種測試，linting等，以及各種操作系統和架構的artifacts。本場(chǎng)景中，容器是用來(lái)產(chǎn)生二進(jìn)制的工具，然而是從一個(gè)本地build image中實(shí)現的。

擴充Docker build的選項，可以使用Compose來(lái)定義一整套開(kāi)發(fā)環(huán)境。

Compose負責環(huán)境管理。如果覺(jué)得系統非常干凈并不奇怪，Compose把所有事情都聯(lián)系起來(lái)，優(yōu)化卷管理，當images缺失時(shí)自動(dòng)build，匯總日志輸出。我之所以選這些開(kāi)關(guān)是為了簡(jiǎn)化服務(wù)依賴(lài)，也因為它能生成我需要的artifacts。

這個(gè)示例是一個(gè)運行時(shí)容器，Compose或者Docker都有合適的工具做到這點(diǎn)。此場(chǎng)景中，也可能更需要一個(gè)分布式image，或者可能希望build可以為本機產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制文件。

如果期望獲得想要的image，必須確保源碼或者預編譯庫在build時(shí)候嵌入image中。build時(shí)候沒(méi)有掛載卷，也即需要每次重復時(shí)都要重建image。

如果希望在容器內部產(chǎn)生某些artifacts，則需要引入掛載卷。使用Docker命令行或者Compose環(huán)境可以很容易實(shí)現。但是要注意，除非容器在運行，否則build并不工作，也就意味著(zhù)不能只用dockerbuild。

匯總

目前沒(méi)有Docker方式創(chuàng )建開(kāi)發(fā)環(huán)境。Docker是一個(gè)可編排工具，不只是圣書(shū)。與其使用別人已有的dockerbuild系統，不如花一定時(shí)間學(xué)習此工具，明確自己的需求，然后創(chuàng )建適合自己的Docker環(huán)境。

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