如何使用Docker构建开发环境 _开发环境

宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。这篇文章主要讲述如何使用Docker构建开发环境相关的知识，希望能为你提供帮助。
【如何使用Docker构建开发环境】我们在开发中都会遇到这样的问题：在本地开发好功能后，部署到服务器，或者其他人拉到本地接着开发时，会出现功能无法使用的情况。
这些异常情况，大多数时候是因为系统不同而导致的依赖差异。因此，为了解决这个问题，就产生基于 Docker 构建统一开发环境的需求。

1. 使用 Docker 的好处

部署方便
我们平常搭建环境常常需要耗费很长时间。对于团队协作时来说，每有新人进来，都需要浪费这些可以避免的时间。而且搭建环境时，也常常会产生的各种问题，导致项目代码运行异常。如果使用了 Docker 的话，只需最开始的人写好开发容器，其他人只需要 pull 下来，即可完成项目环境的搭建，能有效避免无意义的时间浪费。
隔离性
我们时常会在一台电脑部署多个项目环境，若是直接安装的话，彼此间有可能会造成干扰，比如一个项目需要 Node.js 14，有的又需要 Node.js 12，若是直接在本机部署的话，总是不能共存的，而是用 Docker 的话，则可以避免该问题。Docker 还能确保每个应用程序只使用分配给它的资源（包括 CPU、内存和磁盘空间）。一个特殊的软件将不会使用你全部的可用资源，要不然这将导致性能降低，甚至让其他应用程序完全停止工作。

2. 安装 Docker

1) Linux 安装 Docker
以 Arch Linux 为例，其他发行版也大同小异，只是换成其包管理工具而已。

# 设置国内镜像站，国内提速用的，可选操作
$ sudo pacman-mirrors -i -c China -m rank

# 使用 Pacman 安装 Docker
$ sudo pacman -S docker

# 建立 docker 用户组。默认情况下，docker 命令会使用 Unix socket 与 Docker 引擎通讯。而只有 root 用户和 docker 组的用户才可以访问 Docker 引擎的 Unix socket。出于安全考虑，一般 Linux 系统上不会直接使用 root 用户。因此，更好地做法是将需要使用 docker 的用户加入 docker 用户组。
$ sudo groupadd docker

# 将当前用户加入 docker 组，退出当前终端并重新登录后生效
$ sudo usermod -aG docker $USER

# 测试是否安装成功
$ docker run --rm hello-world

2) Windows 10
Windows 10 下安装 docker 比较简单，有如下几种方式：

手动下载安装：
下载 ??Docker Desktop for Windows??。
下载好之后双击 Docker Desktop Installer.exe 开始安装。

使用winget安装：

$ winget install Docker.DockerDesktop

?
运行 Docker：
在 Windows 搜索栏输入 Docker 点击 Docker Desktop 开始运行。

Docker 启动之后会在 Windows 任务栏出现鲸鱼图标。

等待片刻，当鲸鱼图标静止时，说明 Docker 启动成功，之后你可以打开 PowerShell/CMD/Windows Terminal 使用 Docker。

3) macOS
使用 Homebrew 安装：
Homebrew 的 Cask 已经支持 Docker Desktop for Mac，因此可以很方便的使用 Homebrew Cask 来进行安装：

$ brew install --cask docker

?
手动下载安装：
如果需要手动下载，请点击下载 ??Docker Desktop for Mac??。
请注意下载对应芯片类型的软件，M1 和 Intel 芯片所对应的版本不通用。
如同 macOS 其它软件一样，安装也非常简单，双击下载的 .dmg 文件，然后将那只叫 Moby 的鲸鱼图标拖拽到 Application 文件夹即可（其间需要输入用户密码）。
?
运行 Docker：
从应用中找到 Docker 图标并点击运行。

运行之后，会在右上角菜单栏看到多了一个鲸鱼图标，这个图标表明了 Docker 的运行状态。

安装完成并启动后，我们可以在终端通过命令检查安装后的 Docker 版本。

$ docker --version

3. Docker 换源docker 默认的源是国外的，国内访问的话速度比较慢，因此可以换为国内源，提高镜像拉去速度。

1) Linux 换源
Linux 下的比较简单，创建个 deamon.json 文件写下配置就好：

$ vi /etc/docker/deamon.json

# 输入镜像源
{
# 只换一个源也是可以的，可以直接用字符串，而不是数组。
"registry-mirrors": [
"https://registry.docker-cn.com",
"http://hub-mirror.c.163.com",
"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
],
}

# :wq 保存退出后重启 docker
$ systemctl restart docker

2) Windows 和 Mac 换源
Windows 和 Mac 都是使用的 Docker Desktop，所以直接在 GUI 中配置即可。
打开 Docker 界面，点击 Docker Engine：

在右边输出框中，输入镜像源：

{
"registry-mirrors": [
"https://registry.docker-cn.com",
"http://hub-mirror.c.163.com",
"https://docker.mirrors.ustc.edu.cn"
],
}

4. 编写 Dockerfile安装完 Docker 之后，接下来我们便可以来编写我们自己的项目开发环境了。本文将以前端开发环境为例，构建 Dockerfile。
包含环境：

node.js 14.17
npm 6.14
yarn 1.22

# 前端开发中，时常需要使用 shell 命令，而有一个较为完整的环境比较重要，因此选择了使用 ubuntu 作为基础，若在意容器大小的话，可自行选择适用的基础镜像
FROM ubuntu
LABEL org.opencontainers.image.authors="codebaokur@codebaoku.com"

# 设置环境变量
ENV DEBIAN_FRONTEND noninteractive

# 设置时区
ARG TZ=Asia/Shanghai
ENV TZ ${TZ}

RUN ln -snf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime & & echo $TZ > /etc/timezone

# 用 root 用户操作
USER root

# 更换阿里云源，在国内可以加快速度
RUN sed -i "s/security.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/" /etc/apt/sources.list & & \\
sed -i "s/archive.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/" /etc/apt/sources.list & & \\
sed -i "s/security-cdn.ubuntu.com/mirrors.aliyun.com/" /etc/apt/sources.list
RUNapt-get clean

# 更新源，安装相应工具
RUN apt-get update & & apt-get install -y \\
zsh \\
vim \\
wget \\
curl \\
python \\
git-core

#安装 zsh，以后进入容器中时，更加方便地使用 shell
RUN git clone https://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh.git ~/.oh-my-zsh & & \\
cp ~/.oh-my-zsh/templates/zshrc.zsh-template ~/.zshrc & & \\
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions & & \\
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-syntax-highlighting.git ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting & & \\
sed -i s/^plugins=(/plugins=(zsh-autosuggestions zsh-syntax-highlighting z / ~/.zshrc & & \\
chsh -s /bin/zsh

# 创建 me 用户
RUN useradd --create-home --no-log-init --shell /bin/zsh -G sudo me & & \\
adduser me sudo & & \\
echo me:password | chpasswd

# 为 me 安装 omz
USER me
RUN git clone https://github.com/robbyrussell/oh-my-zsh.git ~/.oh-my-zsh & & \\
cp ~/.oh-my-zsh/templates/zshrc.zsh-template ~/.zshrc & & \\
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-autosuggestions ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-autosuggestions & & \\
git clone https://github.com/zsh-users/zsh-syntax-highlighting.git ${ZSH_CUSTOM:-~/.oh-my-zsh/custom}/plugins/zsh-syntax-highlighting & & \\
sed -i s/^plugins=(/plugins=(zsh-autosuggestions zsh-syntax-highlighting z / ~/.zshrc

# 安装 nvm 和 node
ENV NVM_DIR=/home/me/.nvm \\
NODE_VERSION=v14

RUN mkdir -p $NVM_DIR & & \\
curl -o- https://gitee.com/mirrors/nvm/raw/master/install.sh | bash & & \\
. $NVM_DIR/nvm.sh & & \\
nvm install ${NODE_VERSION} & & \\
nvm use ${NODE_VERSION} & & \\
nvm alias ${NODE_VERSION} & & \\
ln -s `npm bin --global` /home/me/.node-bin & & \\
npm install --global nrm & & \\
nrm use taobao & & \\
echo> > ~/.zshrc & & \\
echo export NVM_DIR="$HOME/.nvm" > > ~/.zshrc & & \\
echo [ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] & & . "$NVM_DIR/nvm.sh"# This loads nvm > > ~/.zshrc

# 安装 yarn
RUN curl -o- -L https://yarnpkg.com/install.sh | bash; \\
echo> > ~/.zshrc & & \\
echo export PATH="$HOME/.yarn/bin:$PATH" > > ~/.zshrc

# Add NVM binaries to roots .bashrc
USER root

RUN echo> > ~/.zshrc & & \\
echo export NVM_DIR="/home/me/.nvm" > > ~/.zshrc & & \\
echo [ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] & & . "$NVM_DIR/nvm.sh"# This loads nvm > > ~/.zshrc & & \\
echo> > ~/.zshrc & & \\
echo export YARN_DIR="/home/me/.yarn" > > ~/.zshrc & & \\
echo export PATH="$YARN_DIR/bin:$PATH" > > ~/.zshrc

# Add PATH for node & YARN
ENV PATH $PATH:/home/me/.node-bin:/home/me/.yarn/bin

# 删除 apt/lists，可以减少最终镜像大小
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*

WORKDIR /var/www

编写完 Dockerfile 后，构建即可：

docker build -t frontend/react:v1 .

构建完之后可以直接运行：

# 以 me 身份运行，推荐方式
docker run --user=me -it frontend/react:v1 /bin/zsh

# 以 root 角色运行
docker run -it frontend/react:v1 /bin/zsh

5. 编写 docker-compose.yml在开发时，我们寻常需要多个容器配合使用，比如需要配合 mysql 或其他容器使用时，使用 docker-compose.yml 可以更好的组织他们。

version: 2
services:
react:
build:
context: .
dockerfile: react/Dockerfile
tty: true
ports:
- 30000:3000
volumes:
- ./react/www:/var/www
networks:
- frontend
mysql:
image: mysql:5.7
ports:
- 33060:3306
volumes:
- ./mysql/data:/var/lib/mysql
- ./mysql/docker-entrypoint-initdb.d:/docker-entrypoint-initdb.d
environment:
- MYSQL_ROOT_PASSWORD=password
networks:
- frontend

# 将容器置于同一 networks 即可直接通过容器名访问
networks:
frontend:
driver: bridge

6. 启动容器编写完上述 Dockerfile 和 docker-compose.yml 后，即可愉快的开始开发了！

# 进入 docker-compose.yml 所在目录
$ cd frontend

# 后台启动 docker-compose.yml 中所有容器，若容器没有构建则会先构建
$ docker-compose up -d

# 进入 react 容器中，以便命令行交互
$ docker-compose exec --user=me react /bin/zsh

为了测试容器间是否能相互访问，可以使用编写如下文件，数据库需自行创建：

// index.js
const mysql = require(mysql)
const connection = mysql.createConnection({
host: mysql,
user: root,
password: password,
database: test,
})

connection.connect();

connection.query(`SELECT * FROM users`, function (error, results, fields) {
if (error) throw error;
console.log(results)
})

connection.end();

之后运行，即可看到结果：