使用docker-compose部署nginx+gunicorn+mariadb的django应用

1. docker-compose 项目的组织目录
2. 构建 mysql 容器
3. 构建 django-blog 容器
4. 构建 nginx 容器
5. docker-compose.yaml 文件
6. docker-compose up 启动服务组

我们来使用 docker-compose 并基于 gunicorn + mariadb + nginx 部署一个简单的 django 博客应用；

1. docker-compose 项目的组织目录

.

├── django-blog

│   ├── blogproject

│   │   ├── __init__.py

│   │   ├── settings.py

│   │   ├── urls.py

│   │   └── wsgi.py

│   ├── Dockerfile

│   ├── manage.py

│   ├── requirements.txt

│   └── static

├── docker-compose.yaml

├── mysql

│   ├── conf

│   │   └── django-blog.cnf

│   └── data

└── nginx

    ├── conf

    │   └── mysite.template

    ├── log

    └── ssl

2. 构建 mysql 容器

mysql/

├── conf

│   └── django-blog.cnf

└── data

配置数据库使用utf8mb4编码：

# mysql/conf/django-blog.cnf

[client]

default-character-set = utf8mb4

[mysql]

default-character-set = utf8mb4

[mysqld]

character-set-client-handshake = FALSE

character-set-server = utf8mb4

collation-server = utf8mb4_unicode_ci

init_connect='SET NAMES utf8mb4'

docker-compose.yaml 中 mysql service 的配置：

db:

    image: mariadb:10.4

    container_name: django-blog-db

    restart: always

    environment:

        MYSQL_ROOT_PASSWORD: <root 用户的密码>

        MYSQL_DATABASE: <容器启动时，自动创建的数据库名>

        MYSQL_USER: <容器启动时，自动创建的数据库用户，其对上述数据库拥有全部的权限>

        MYSQL_PASSWORD: <上述数据库用户的密码>

    volumes:

        - ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d  # 挂载自定义配置目录，即上述的 mysql/conf/django-blog.cnf 中的配置

        - ./mysql/data:/var/lib/mysql  # 挂载数据目录

        - ./mysql/log:/var/log  # 挂载日志目录

为什么不用 mysql，而是使用 mariadb ？

mysql:latest 默认的认证方式变为caching_sha2_password，直接使用会报错：Authentication plugin 'caching_sha2_password' cannot be loaded；

使用 mariadb:latest 或者使用 mysql:5.7 是没有问题的；

关于这个问题的讨论可以参考如下链接，里面提到一些规避的方法：
- caching_sha2_password介绍：
  - https://mysqlserverteam.com/mysql-8-0-4-new-default-authentication-plugin-caching_sha2_password/
- github 两个相关 issue 的讨论：
  - https://github.com/passbolt/passbolt_docker/issues/103
  - https://github.com/docker-library/mysql/issues/419

3. 构建 django-blog 容器

django-blog/

├── blogproject

│   ├── __init__.py

│   ├── settings.py

│   ├── urls.py

│   └── wsgi.py

├── Dockerfile

├── manage.py

├── requirements.txt  # 包依赖

└── static  # python manage.py collectstatic 命令收集到的静态文件的目录

编写 Dockerfile：

FROM python:3.7-alpine  # 使用 alpine 版本，精简 image 体积；

RUN echo "https://mirrors.ustc.edu.cn/alpine/latest-stable/main" > /etc/apk/repositories \

    && apk update \

    # alpine 中 mariadb 代替了 mysql: <https://alpinelinux.org/posts/Alpine-3.2.0-released.html>

    && apk add mariadb-dev build-base

RUN mkdir /code

WORKDIR /code

COPY requirements.txt ./

RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

其中， requirements.txt 内容为：

-i https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple

Django==2.2.5

django-haystack==2.8.1

gunicorn==19.9.0

jieba==0.39

Markdown==3.1.1

mysqlclient==1.4.4

Whoosh==2.7.4

docker-compose.yaml 中 web service 的配置：

web:

    build: django-blog/

    image: django-blog:2.2.5  # 构建后，image 的名字，2.2.5是目前使用的 django 版本

    container_name: django-blog-web

    restart: always

    depends_on:

        - db

    volumes:

         - ./django-blog:/code  # 挂载项目代码

         # - /code/static   # 可以选择不挂载项目代码中的 static 文件夹；https://stackoverflow.com/questions/29181032/add-a-volume-to-docker-but-exclude-a-sub-folder#

    command: /bin/bash -c "python manage.py makemigrations && python manage.py migrate && gunicorn blogproject.wsgi -w 3 -k gthread -b 0.0.0.0:8000"

    ports:

        - "8000:8000"

    environment:  # settings.py 中可以使用到的环境变量

        DB_NAME: <mysql 容器中配置的数据库>

        DB_USER: <mysql 容器中配置的数据库用户>

        DB_PASS: <mysql 容器中配置的数据库用户的密码>

        DB_PORT: 3306

        DJANGO_SECRET_KEY: "<django 密钥>"

修改 django-blog/blogproject/settings.py 文件相关项：

import os

_env = os.environ

# 使用上述定义的环境变量代替具体值

DATABASES = {

    # 'default': {

    #     'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',

    #     'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),

    # }

    'default': {

        'ENGINE': 'django.db.backends.mysql',

        'NAME': _env['DB_NAME'],

        'USER': _env['DB_USER'],

        'PASSWORD': _env['DB_PASS'],

        'HOST': 'db',  # docker-compose.yaml 中数据库的服务名

        'PORT': _env['DB_PORT'],  # 默认的服务端口号

        'OPTIONS': {

            # 存储引擎启用严格模式，非法数据值被拒绝

            'init_command': "SET sql_mode='STRICT_TRANS_TABLES'",

            'charset': 'utf8mb4',

        },

    }

}

# 安全考虑，不要直接显示密钥，定义在容器的环境变量中

SECRET_KEY = os.environ['DJANGO_SECRET_KEY']

# 生产环境不要将其置为 True

DEBUG = False

4. 构建 nginx 容器

nginx/

├── conf

│   └── mysite.template  # 用户配置

├── log

└── ssl  # 存放证书

docker-compose.yaml 中 nginx service 的配置：

nginx:

    image: nginx:stable  # 使用稳定版

    container_name: django-blog-nginx

    restart: always

    depends_on:

        - web

    ports:

        - 80:80

        - 443:443

    environment:  # 定义环境变量

        NGINX_HOST: luizyao.com

        NGINX_PORT: 80

        NGINX_SSL_PORT: 443

        WEB_PORT: 8000

    volumes:

        # 用户配置目录

        - ./nginx/conf/mysite.template:/etc/nginx/conf.d/mysite.template

        # ssl 证书目录

        - ./nginx/ssl:/etc/nginx/ssl

        # 静态文件，即 python manage.py collectstatic 命令收集到的静态文件的目录

        - ./django-blog/static:/data/apps/django-blog/static

        # 日志

        - ./nginx/log/:/var/log/nginx/

    command: /bin/bash -c "envsubst '$$NGINX_HOST $$NGINX_PORT $$NGINX_SSL_PORT $$WEB_PORT' < /etc/nginx/conf.d/mysite.template > /etc/nginx/conf.d/default.conf && exec nginx -g 'daemon off;'"  # 只有这几个变量需要转义：'$$NGINX_HOST $$NGINX_PORT $$NGINX_SSL_PORT $$WEB_PORT'，否则会报错

编写 mysite.template 文件：

upstream django-blog {

        server web:${WEB_PORT};

}

server {

        charset utf-8;

        listen ${NGINX_PORT};

        server_name ${NGINX_HOST};

        rewrite ^(.*)$ https://${server_name}$1 permanent;

}

server {

        listen ${NGINX_SSL_PORT} ssl http2 default_server;

        server_name ${NGINX_HOST};

        ssl_certificate /etc/nginx/ssl/1_www.luizyao.com_bundle.crt;

        ssl_certificate_key /etc/nginx/ssl/2_www.luizyao.com.key;

        ssl_session_timeout 5m;

        ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;

        ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:HIGH:!aNULL:!MD5:!RC4:!DHE;

        ssl_prefer_server_ciphers on;

        location /static {

                alias /data/apps/django-blog/static;

        }

        location / {

                proxy_pass http://django-blog;

                proxy_redirect    off;

                proxy_set_header  Host $http_host;

                proxy_set_header  X-Real-IP $remote_addr;

        }

        error_page 404 /404.html;

        location = /40x.html {}

        error_page 500 502 503 504 /50x.html;

        location = /50x.html {}

}

5. docker-compose.yaml 文件

version: '3.7'  # docker 版本：18.06.0+

services:

    db:

        image: mariadb:10.4

        container_name: django-blog-db

        restart: always

        environment:

            MYSQL_ROOT_PASSWORD: <root 用户的密码>

            MYSQL_DATABASE: <容器启动时，自动创建的数据库名>

            MYSQL_USER: <容器启动时，自动创建的数据库用户，其对上述数据库拥有全部的权限>

            MYSQL_PASSWORD: <上述数据库用户的密码>

        volumes:

            - ./mysql/conf:/etc/mysql/conf.d  # 挂载自定义配置

            - ./mysql/data:/var/lib/mysql  # 挂载数据存储目录

            - ./mysql/log:/var/log  # 挂载日志存储目录

    web:

        build: django-blog/

        image: django-blog:2.2.5  # 构建后，image 的名字，2.2.5是目前使用的 django 版本

        container_name: django-blog-web

        restart: always

        depends_on:

            - db

        volumes:

             - ./django-blog:/code  # 挂载项目代码

             # - /code/static   # 可以选择不挂载项目代码中的 static 文件夹；https://stackoverflow.com/questions/29181032/add-a-volume-to-docker-but-exclude-a-sub-folder#

        command: /bin/bash -c "python manage.py makemigrations && python manage.py migrate && gunicorn blogproject.wsgi -w 3 -k gthread -b 0.0.0.0:8000"

        ports:

            - "8000:8000"

        environment:  # settings.py 中可以使用到的环境变量

            DB_NAME: <mysql 容器中配置的数据库>

            DB_USER: <mysql 容器中配置的数据库用户>

            DB_PASS: <mysql 容器中配置的数据库用户的密码>

            DB_PORT: 3306

            DJANGO_SECRET_KEY: "<django 密钥>"

    nginx:

        image: nginx:stable  # 使用稳定版

        container_name: django-blog-nginx

        restart: always

        depends_on:

            - web

        ports:

            - 80:80

            - 443:443

        environment:  # 定义环境变量

            NGINX_HOST: luizyao.com

            NGINX_PORT: 80

            NGINX_SSL_PORT: 443

            WEB_PORT: 8000

        volumes:

            # 用户配置目录

            - ./nginx/conf/mysite.template:/etc/nginx/conf.d/mysite.template

            # ssl 证书目录

            - ./nginx/ssl:/etc/nginx/ssl

            # 静态文件，即 python manage.py collectstatic 命令收集到的静态文件的目录

            - ./django-blog/static:/data/apps/django-blog/static

            # 日志

            - ./nginx/log/:/var/log/nginx/

        command: /bin/bash -c "envsubst '$$NGINX_HOST $$NGINX_PORT $$NGINX_SSL_PORT $$WEB_PORT' < /etc/nginx/conf.d/mysite.template > /etc/nginx/conf.d/default.conf && exec nginx -g 'daemon off;'"  # 只有这几个变量需要转义：'$$NGINX_HOST $$NGINX_PORT $$NGINX_SSL_PORT $$WEB_PORT'，否则会报错

6. docker-compose up 启动服务组

[luizyao@centos_7_6_1810 blog]$ docker-compose up

Creating network "blog_default" with the default driver

Creating django-blog-db ... done

Creating django-blog-web ... done

Creating django-blog-nginx ... done

Attaching to django-blog-db, django-blog-web, django-blog-nginx

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] mysqld (mysqld 10.4.8-MariaDB-1:10.4.8+maria~bionic) starting as process 1 ...

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Using Linux native AIO

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Mutexes and rw_locks use GCC atomic builtins django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Uses event mutexes

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Compressed tables use zlib 1.2.11

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Number of pools: 1

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Using SSE2 crc32 instructions

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] mysqld: O_TMPFILE is not supported on /tmp (disabling future attempts)

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Initializing buffer pool, total size = 256M, instances = 1, chunk size = 128M

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: Completed initialization of buffer pool

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:41 0 [Note] InnoDB: If the mysqld execution user is authorized, page cleaner thread priority can be changed. See the man page of setpriority().

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: 128 out of 128 rollback segments are active. django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: Creating shared tablespace for temporary tables

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: Setting file './ibtmp1' size to 12 MB. Physically writing the file full; Please wait ...

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: File './ibtmp1' size is now 12 MB.

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: Waiting for purge to start

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: 10.4.8 started; log sequence number 21042225; transaction id 15378

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] InnoDB: Loading buffer pool(s) from /var/lib/mysql/ib_buffer_pool

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] Plugin 'FEEDBACK' is disabled.

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] Server socket created on IP: '::'.

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] Reading of all Master_info entries succeeded

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] Added new Master_info '' to hash table

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:42 0 [Note] mysqld: ready for connections.

django-blog-db | Version: '10.4.8-MariaDB-1:10.4.8+maria~bionic'  socket: '/var/run/mysqld/mysqld.sock'  port: 3306  mariadb.org binary distribution

django-blog-web | No changes detected

django-blog-db | 2019-09-24  8:45:43 0 [Note] InnoDB: Buffer pool(s) load completed at 190924  8:45:43

django-blog-web | Operations to perform:

django-blog-web |   Apply all migrations: admin, auth, blog, comment, contenttypes, sessions

django-blog-web | Running migrations:

django-blog-web |   No migrations to apply.

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [1] [INFO] Starting gunicorn 19.9.0

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [1] [INFO] Listening at: http://0.0.0.0:8000 (1)

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [1] [INFO] Using worker: gthread

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [10] [INFO] Booting worker with pid: 10

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [11] [INFO] Booting worker with pid: 11

django-blog-web | [2019-09-24 08:45:44 +0000] [12] [INFO] Booting worker with pid: 12

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