Docker 容器化部署：从入门到生产环境

为什么选择 Docker？

Docker 解决了"在我机器上能跑"的经典问题。通过容器化，应用及其依赖被打包成统一镜像，确保在任何环境行为一致。

核心优势

• 环境一致性：开发、测试、生产完全一致
• 快速部署：秒级启动容器
• 资源隔离：CPU、内存、网络独立
• 版本管理：镜像可追溯、可回滚

一、Docker 基础概念

镜像（Image）vs 容器（Container）

• 镜像：只读模板，类似"安装包"
• 容器：镜像的运行实例，类似"运行中的程序"

# 拉取镜像
docker pull nginx:latest

# 运行容器
docker run -d -p 80:80 --name web nginx

# 查看运行中的容器
docker ps

# 停止容器
docker stop web

二、编写 Dockerfile

最佳实践示例

# 使用轻量级基础镜像
FROM node:18-alpine

# 设置工作目录
WORKDIR /app

# 复制依赖文件（利用缓存）
COPY package*.json ./

# 安装依赖
RUN npm ci --only=production

# 复制源代码
COPY . .

# 构建应用
RUN npm run build

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 非 root 用户运行（安全）
USER node

# 启动命令
CMD ["node", "dist/server.js"]

Dockerfile 优化技巧

1. 多阶段构建：减小最终镜像大小

# 构建阶段
FROM node:18 AS builder
WORKDIR /app
COPY . .
RUN npm ci && npm run build

# 生产阶段
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY --from=builder /app/node_modules ./node_modules
CMD ["node", "dist/server.js"]

2. 合理使用 .dockerignore

node_modules
npm-debug.log
.git
.env
*.md

3. 层缓存优化：将变化少的指令放前面

三、Docker Compose 多容器编排

典型 Web 应用架构

version: "3.8"
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - NODE_ENV=production
      - DB_HOST=db
    depends_on:
      - db
    restart: unless-stopped

  db:
    image: postgres:15-alpine
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      - POSTGRES_DB=myapp
      - POSTGRES_USER=admin
      - POSTGRES_PASSWORD_FILE=/run/secrets/db_password
    secrets:
      - db_password
    restart: unless-stopped

  redis:
    image: redis:7-alpine
    command: redis-server --appendonly yes
    volumes:
      - redisdata:/data
    restart: unless-stopped

volumes:
  pgdata:
  redisdata:

secrets:
  db_password:
    file: ./db_password.txt

常用命令

# 启动所有服务
docker-compose up -d

# 查看日志
docker-compose logs -f

# 重启单个服务
docker-compose restart web

# 停止并清理
docker-compose down

四、生产环境部署策略

1. 健康检查

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --start-period=40s --retries=3 \
  CMD curl -f http://localhost:3000/health || exit 1

2. 日志管理

services:
  web:
    logging:
      driver: "json-file"
      options:
        max-size: "10m"
        max-file: "3"

3. 资源限制

services:
  web:
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: "1.0"
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: "0.5"
          memory: 256M

五、CI/CD 集成

GitHub Actions 示例

name: Docker Build and Push

on:
  push:
    branches: [main]

jobs:
  build:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      
      - name: Login to Docker Hub
        uses: docker/login-action@v2
        with:
          username: ${{ secrets.DOCKER_USERNAME }}
          password: ${{ secrets.DOCKER_PASSWORD }}
      
      - name: Build and Push
        uses: docker/build-push-action@v4
        with:
          push: true
          tags: user/app:${{ github.sha }}

六、常见问题排查

容器无法启动

# 查看容器日志
docker logs <container-id>

# 进入容器调试
docker exec -it <container-id> /bin/sh

# 检查资源使用
docker stats

网络问题

# 查看网络
docker network ls

# 测试容器间连接
docker exec web ping db

总结

Docker 容器化是现代开发的必备技能。掌握以上知识，你将能够：

• 编写优化的 Dockerfile
• 使用 Compose 编排多容器应用
• 部署生产级容器服务
• 快速排查容器问题

下一步：学习 Kubernetes，将容器编排扩展到集群级别！