Docker Compose 深度解析：多容器应用部署利器

Docker Compose 是 Docker 生态系统中的一个强大工具，它极大简化了复杂 Docker 应用程序的部署与管理。通过使用一个简单的 YAML 文件，用户可以定义、配置和编排多个相互关联的容器，并实现它们的一键启动、扩展和管理。

Docker Compose 是什么？

Docker Compose 是 Docker 平台中的一个关键组件，旨在简化多容器应用程序的生命周期管理。它构建在 Docker 的核心功能之上，为其提供额外的编排能力。

Docker 与 Docker Compose 的区别：

Docker：一个功能丰富的开源平台，用于开发、发布和运行软件。它通过将应用程序及其所有依赖项打包到可移植、自给自足的“容器”中，实现了应用环境的隔离和标准化。
Docker Compose：作为 Docker 生态系统的一部分，它的核心目标是简化那些由多个容器共同组成的应用程序（如微服务架构）的管理和部署过程。它允许用户通过一个配置文件来定义和运行这些多容器应用。

Docker Compose 的主要用途

Docker Compose 在多种场景下都展现出其独特的价值，以下是一些常见的应用场景：

自动化测试环境：开发团队可以轻松创建、销毁并重新创建一致的测试环境，确保每次测试都在干净且可重复的环境中进行。
单主机部署：非常适合在单个开发机或服务器上进行本地开发和测试工作流，快速启动和停止整个应用栈。
开发环境快速搭建：能够快速启动新的隔离开发环境，并配置所有必要的服务依赖项，包括数据库（如 MySQL、PostgreSQL）、缓存（如 Redis）、Web 服务 API 等，极大地提升了开发效率。

Docker Compose 的核心优势

Docker Compose 的主要目标是简化容器化应用程序的部署和管理，其带来的主要优势包括：

快速简单的配置：通过简洁的 YAML 脚本和环境变量，极大地简化了应用程序中各个服务（Service）的配置过程。
安全的内部通信：Compose 会自动为所有定义的服务创建一个共享的隔离网络，使得容器间可以安全且便捷地进行内部通信，提升了应用程序的整体安全性。
高度可移植性与 CI/CD 支持：由于所有服务、网络和卷的定义都集中在单个 YAML 文件中，这使得应用程序环境可以轻松共享。无论在本地开发机还是 CI/CD 流水线中，都可以在几分钟内启动完全一致的环境，极大地促进了持续集成/持续部署。
高效资源利用：它允许在单个主机上托管多个相互隔离的应用程序环境，有效减少了基础设施的开销。此外，Compose 支持容器的重用和配置缓存，进一步优化了资源利用率。
促进 DevOps 实践：通过提供一致且可重复的部署流程，Docker Compose 促进了开发（Dev）和运维（Ops）团队之间的协作。它支持快速原型设计和迭代，加速了产品发布周期。

`docker compose` 命令详解

运行 Docker Compose 命令的基本语法是：

docker compose [command] [options]

例如，要构建 compose.yml 文件中指定的服务镜像，可以执行：

docker compose build

重要提示：在 Docker 的早期版本中，Docker Compose 的命令是 docker-compose（中间带连字符）。而当前版本，Docker CLI 已将 Compose 功能集成，命令变成了 docker compose（中间带空格）。虽然命令格式有所变化，但其子命令和选项基本保持不变。

以下是 docker compose 常用子命令及其说明：

命令	说明
`docker compose build`	查找 `compose.yml` 文件中包含 `build:` 语句的服务，并根据 Dockerfile 运行 `docker build` 构建其镜像。
`docker compose run`	在基于服务配置的临时容器中运行一次性命令，例如运行数据库迁移脚本。
`docker compose up`	构建、（重新）创建、启动并连接到 `compose.yml` 文件中定义的所有容器。如果容器已存在，它会尝试更新。
`docker compose start`	启动现有但已停止的容器。
`docker compose stop`	停止运行中的容器，但不会移除它们（容器状态变为 `Exited`）。
`docker compose pause`	暂停运行中的容器，使其暂时停止执行进程。
`docker compose unpause`	恢复已暂停的容器。
`docker compose down`	停止并移除由 `compose.yml` 定义的容器、它们的网络、默认卷和匿名卷。可选择移除镜像。
`docker compose ps`	列出 `compose.yml` 中定义的正在运行的容器及其状态。
`docker compose images`	列出由已创建容器使用的镜像。
`docker compose ls`	列出正在运行的 Docker Compose 项目（通常是文件夹）。

`docker compose` 常用选项

docker compose 命令还可以接受以下通用选项，以更精细地控制其行为：

选项	说明
`--all-resources`	包含所有资源，包括服务未使用的资源（在某些命令中，如 `ls`，显示更多信息）。
`–ansi [never	always
`--compatibility`	以向后兼容模式运行 Docker Compose，尝试兼容旧版 Docker Swarm 配置。
`--dry-run`	以空运行模式执行命令，显示将要执行的操作，但不实际执行。
`--env-file [path]`	指定备用环境文件（例如 `.env`），从中加载环境变量。
`-f [path]`	指定一个或多个 `docker-compose` 配置文件位置，默认是当前目录下的 `compose.yml` 或 `docker-compose.yml`。
`--help`	显示 `docker compose` 命令的帮助信息、用法说明和可用参数。
`--parallel [number]`	控制最大并行度（默认值：-1，表示无限制），限制同时操作的容器数量。
`--profile [profile]`	指定要启用的配置文件。在 `compose.yml` 中可以定义不同的 Profile 来选择性地启动服务。
`–progress [tty	plain
`--project-directory [path]`	指定备用工作目录（默认值：`compose.yml` 文件所在的目录）。
`-p`, `--project-name [name]`	为 Compose 项目命名。如果未指定，将使用当前目录名作为项目名。

如何创建 Docker Compose 文件

创建 Docker Compose YAML 文件是定义多容器应用程序的第一步，它主要涉及生成文件和配置所需服务。

生成文件：在您的主项目目录中使用文本编辑器创建一个新的 YAML 文件。推荐的文件名是 compose.yml 或 docker-compose.yml。例如，使用 nano 编辑器创建文件：
```
nano compose.yml
```

定义服务：在创建的文件中，使用 YAML 语法来定义构成您应用程序的各个服务（Service）。每个服务通常会指定要使用的 Docker 镜像、端口映射、卷挂载、环境变量以及服务间的依赖关系等。以下是一个示例 compose.yml 文件，它定义了一个包含 WordPress、MariaDB 数据库和 Nginx 反向代理的典型 Web 应用程序部署：

services: # 定义应用程序中的所有服务
  wordpress: # 第一个服务：WordPress 应用
    image: wordpress:latest # 使用官方的 WordPress 镜像
    ports: # 端口映射，将主机的 8080 端口映射到容器的 80 端口
      - "8080:80"
    depends_on: # 依赖项，表示 wordpress 容器在 database 容器启动后才启动
      - database
    environment: # 环境变量，用于配置 WordPress 连接数据库
      WORDPRESS_DB_HOST: database # 数据库主机名，这里是 services 中定义的 database 服务名
      WORDPRESS_DB_NAME: wordpress
      WORDPRESS_DB_USER: root
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: root
    volumes: # 卷挂载，用于持久化 WordPress 数据
      - ./wordpress_data:/var/www/html # 将主机当前目录下的 wordpress_data 目录挂载到容器的 /var/www/html

  database: # 第二个服务：MariaDB 数据库
    image: mariadb:latest # 使用官方的 MariaDB 镜像
    environment: # 环境变量，设置 MariaDB 的 root 密码
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
    volumes: # 卷挂载，用于持久化数据库数据
      - ./database_data:/var/lib/mysql # 将主机当前目录下的 database_data 目录挂载到容器的 /var/lib/mysql

  nginx: # 第三个服务：Nginx 反向代理
    image: nginx:latest # 使用官方的 Nginx 镜像
    ports: # 端口映射，将主机的 80 端口映射到容器的 80 端口
      - "80:80"
    depends_on: # 依赖项，表示 nginx 容器在 wordpress 容器启动后才启动
      - wordpress
    # 如果需要 Nginx 代理到 WordPress，通常需要挂载一个自定义的 nginx.conf 配置文件
    # 例如：- ./nginx.conf:/etc/nginx/conf.d/default.conf

volumes: # 声明 Docker Compose 管理的命名卷，这些卷可以在服务之间共享，并且在容器移除后数据依然持久化
  wordpress_data: # 定义一个名为 wordpress_data 的卷
  database_data: # 定义一个名为 database_data 的卷

services：这是 compose.yml 文件的核心部分，用于定义构成应用程序的各个服务（即容器）。每个服务必须至少有一个键，如 image（指定使用的 Docker 镜像）或 build（指定用于构建镜像的 Dockerfile 上下文）。
可选的高级部分：除了 services 外，compose.yml 文件还可以包含其他可选部分，用于更复杂的配置：
- version：指定 Compose 文件格式的版本，例如 3.9。虽然它现在是一个可选字段，但在早期的 Compose 版本中是必需的。
- networks：定义自定义的服务网络，允许您精细控制容器间的通信。
- volumes：声明可在服务之间共享或在容器重启后持久化的卷。
- configs：定义要挂载到容器中的配置文件，常用于共享非敏感配置数据。
- secrets：定义安全传递给容器的敏感信息（如 API 密钥、密码），这些信息以文件形式挂载到容器中。

保存并退出文件：完成 compose.yml 文件的编写后，保存并关闭文本编辑器。

如何运行 Docker Compose 文件

当您在项目目录中准备好 compose.yml 文件后，只需运行一个简单的命令，即可一次性启动整个多容器应用程序：

docker compose up

此命令会读取 compose.yml 文件，并执行以下操作：

如果需要，会构建或拉取定义的所有服务镜像。
创建并启动所有容器，并按照 depends_on 定义的顺序和依赖关系进行。
为服务创建网络，并允许它们通过服务名互相发现。
将容器的日志输出到当前终端。

如果您希望在后台（分离模式）运行命令，以便继续使用当前的 shell 提示符，请执行：

docker compose up -d

-d 选项会使 Docker Compose 在后台运行容器，并立即返回控制台，这对于长时间运行的服务非常有用。

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