Docker Compose 之进阶篇

笔者在前文《Docker Compose 简介》和《Dcoker Compose 原理》两篇文章中分别介绍了 docker compose 的基本概念以及实现原理。本文我们将继续探索 docker compose，并通过 demo 介绍一些主要的用法。
说明：本文的演示环境为 ubuntu 16.04。

应用多个 compose 配置文件

docker-compose 命令默认使用的配置文件是当前目录中的 docker-compose.yml 文件，当然我们可以通过 -f 选项指定一个其它名称的配置文件，比如：

$ docker-compose -f docker-compose-dev.yml up

更酷的是我们可以添加多个 -f 选项，docker-compose 会自动合并它们，当然也会根据先后顺序把一些重复的配置项覆盖掉。 下面我们来演示一个常见的使用场景，先创建一个名称为 docker-compose-base.yml 的配置文件，其内容如下：

version: ''
services:
  web:
    build: .
  redis:
    image: "redis:latest"

然后再创建名称为 docker-compose-dev.yml 的配置文件：

version: ''
services:
  web:
    ports:
     - "5000:5000"

下面的命令会同时应用这两个配置文件：

$ docker-compose -f docker-compose-base.yml -f docker-compose-dev.yml config

config 命令不会执行真正的操作，而是显示 docker-compose 程序解析到的配置文件内容：

很显然，我们指定的两个配置文件的内容被合并了。接下来我们再来看看配置文件覆盖的情况。新创建一个名为 docker-compose-prod.yml 的配置文件，编辑其内容如下：

version: ''
services:
  web:
    ports:
     - "80:5000"
  redis:
    image: "redis:alpine"

然后执行下面的命令：

$ docker-compose -f docker-compose-base.yml -f docker-compose-prod.yml config

这次 docker-compose-prod.yml 文件中的 image 设置覆盖了 docker-compose-base.yml 文件中的设置，并且映射的端口也改成了 80:5000。
就像 demo 中演示的那样，我们可以通过多次指定 -f 选项的方式配置不同的环境，并且共用一份基础的配置文件。

其实 docker-compse 还默认还支持一种合并、覆盖配置文件的写法，就是使用约定的文件名称 docker-compose.yml 和 docker-compose.override.yml。下面我们把 docker-compose-base.yml 文件改名为 docker-compose.yml，把 docker-compose-prod.yml 文件改名为 docker-compose.override.yml，并直接执行不带 -f 选项的命令：

$ docker-compose config

结果和前面是一样的，docker-compose 自动合并了配置文件 docker-compose.yml 和 docker-compose.override.yml。这种方式虽然省去了指定 -f 选项的麻烦但其缺点也是很明显的，就是无法指定更多不同的应用场景。

使用 network

Docker 提供的 network 功能能够对容器进行网络上的隔离，下面的 demo 中我们创建三个 service 和两个虚拟网络(注意，该 demo 主要是演示 network 的用法，所以笔者并没有配置 proxy service 中的 nginx)：

version: ''
services:
  proxy:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - frantnet
  webapp:
    build: .
    networks:
      - frantnet
      - endnet
  redis:
    image: redis
    networks:
      - endnet
networks:
  frantnet:
  endnet:

其中的 proxy 和 webapp 连接到网络 frantnet 上，webapp 和 redis 连接在了 endnet 上(请使用《Docker Compose 简介》一文中介绍的 web 应用和 Dockerfile 来创建 webapp service)。请使用下面的命令来启动应用：

$ docker-compose -p testnet -f docker-compose-net.yml up -d

从上图我们可以看到该命令一共创建了两个 network 和 三个容器。然后我们检查一下这三个容器的网络连接状态。先从 testnet_webapp_1 中 ping 另外的两个容器：

因为 webapp 服务同时连接到了 frantnet 和 endnet 两个网络中，所以它可以同时连接这两个网络中的其它容器(proxy 和 redis)。接下来再看看容器 proxy 和 redis 是否可以直接连通，我们从容器 testnet_redis_1 中 ping proxy(注意，执行这个操作前需要在容器  testnet_redis_1 中通过 apt-get update && apt-get install iputils-ping 命令安装 ping 命令)：

无法从容器 testnet_redis_1 中 ping 通 proxy 容器，这也就说明我们通过不同的虚拟网络实现了容器网络之间的隔离，从而在最大程度上去保护后端网络的安全。

按顺序启动容器

默认情况下 compose 启动容器的顺序是不确定的，但是有些场景下我们希望能够控制容器的启动顺序，比如应该让运行数据库的程序先启动。我们可以通过 depends_on 来解决有依赖关系的容器的启动顺序问题，看下面的 demo：

version: ''
services:
  proxy:
    image: nginx
    ports:
      - "80:80"
    depends_on:
      - webapp
      - redis
  webapp:
    build: .
    depends_on:
      - redis
  redis:
    image: redis

启动应用：

无论我们执行多少次这样的启动操作，这三个容器的启动顺序都是不变的。如果不应用 depends_on，每次执行 up 命令容器的启动顺序可能都是不一样的。
需要注意的是 depends_on 只是解决了控制容器启动顺序的问题，如果一个容器的启动时间非常长，后面的容器并不会等待它完成启动。如果要解决这类问题(等待容器完成启动并开始提供服务)，需要使用 wait-for-it 等工具。

配置数据卷(volume)

数据卷是处理容器中的持久化数据的主要方式，在 compose 中我们可以通过两种方式来指定数据卷：

• 使用命名的数据卷
• 直接指定主机上的路径来创建数据卷

下面的 demo 演示了这两种数据卷的配置方式：

version: "3.2"
services:
  web:
    image: nginx:alpine
    volumes:
      - type: volume
        source: mydata
        target: /data
      - type: bind
        source: ./nginx/logs
        target: /var/log/nginx
  jenkins:
    image: jenkins/jenkins:lts
    volumes:
      - jenkins_home:/var/jenkins_home
      - mydata:/data
volumes:
  mydata:
  jenkins_home:

在这个例子中我们一共创建了三个数据卷，分别是两个命名的数据卷 jenkins_home 和 mydata：

其中的 jenkins_home 数据卷是给 jenkins 保存数据的。如果要在多个容器之间共享数据卷，就必须在顶级的 volumes 节点中定义这个数据卷，比如 mydata 数据卷，它被 web 和 jenkins service 共享了。比如我们在 web service 中的 mydata 数据卷中创建一个名为 hello 的文件，该文件会同时出现在 jenkins service 中：

我们还创建了一个 bind 类型的 volume 在当前目录下的 nginx/logs 目录下保存 nginx 的日志：

配置日志驱动

我们还可以通过 logging 节点为 service 指定日志驱动及其相关的选项：

version: ''
services:
  web:
    build: .
    ports:
     - "5000:5000"
    logging:
      driver: "json-file"
      options:
        max-size: "200k"
        max-file: ""
  redis:
    image: "redis:latest"

上面的代码指定日志驱动为 json-file，存储日志的最大文件 size 为 200k，最多存储 10 这样大的文件。

在 compose file 文件中应用模板

从版本 3.4 开始，可以在 compose file 文件中使用 extension fields，其实我们可以简单的把它理解为可以重用的代码模板。模板的定义必须以 x- 开头，然后以 & 开头的字符串为模板命名，之后就可以以 * 加上模板的名称引用模板：

version: '3.4'
x-logging:
  &default-logging
  driver: json-file
  options:
    max-size: "200k"
    max-file: ""

services:
  web:
    build: .
    ports:
     - "5000:5000"
    logging: *default-logging
  redis:
    image: "redis:latest"
    logging: *default-logging

运行下面的命令看看模板替换的情况：

$ docker-compose -p template -f docker-compose-template.yml config

上图显示所有对模板的引用都被替换成了模板的内容。

总结

Docker compose 是一件强有力的效率工具，本文只是介绍了一些常见的用法。如果你还想掌握更多内容，请参考 compose file 的官方文档。

参考：
Compose file version 3 reference
Docker Compose from development to production
Networking in Compose
Control startup order in Compose
3 Docker Compose features for improving team development workflow