你的第一个 Docker + React + Express 全栈应用
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2021-10-13 09:33
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前言
相信很多人都很头疼 Docker 的部署，我自己也是。
最近发现一个很有意思的现象：一个人想学某样技术的时候，当学会了之后，但是这时出现了一个问题需要学习另一门技术时，无论这个人前面学得多么刻苦，用功，到这一步有 99% 的概率都会放弃。我愿称这种现象为 “学习窗口”。
写一个网站、学会 Vue.js 是很多人的“学习窗口”，只要离开了这个“学习窗口”，他们就不想学了：我都学这么多了，草，怎么最后还要学部署啊。
所以，这篇文章就跟大家分享一下关于 Docker 部署的那些事。
需求
按照国际惯例，先从一个非常简单的需求入手，这个需求只完成几件事：
显示待办事项列表 + 添加一个待办事项 记录网站的访问量
上面就是一个经典到不能再经典的 Todo List 应用。
分析一下需求：待办事项列表需要用到 数据库 完成，记录网站访问量则要用到高速读取的 缓存 来完成。
技术选型
目前我前端技术栈是 React.js，所以前端用 React.js。
由于 Express 有自己的脚手架，所以，后端采用 Express。
数据库方面，因为我自己用的是 M1 的 Mac，所以 mysql 镜像无法拉取，暂时用 mariadb 来代替。
缓存大家都很熟悉了，直接用 redis 搞定。
前端实现
关于前端的实现非常简单，发请求使用 axios。
interface Todo {
id: number;
title: string;
status: 'todo' | 'done';
}
const http = axios.create({
baseURL: 'http://localhost:4200',
})
const App = () => {
const [newTodoTitle, setNewTodoTitle] = useState('');
const [count, setCount] = useState(0);
const [todoList, setTodoList] = useState([]);
// 添加 todo
const addTodo = async () => {
await http.post('/todo', {
title: newTodoTitle,
status: 'todo',
})
await fetchTodoList();
}
// 获取访问量，并添加一个访问量
const fetchCount = async () => {
await http.post('/count');
const { data } = await http.get('/count');
setCount(data.myCount);
}
// 获取 todo 列表
const fetchTodoList = async () => {
const { data } = await http.get('/todo');
setTodoList(data.todoList);
}
useEffect(() => {
fetchCount().then();
fetchTodoList().then();
}, []);
return (
<div className="App">
<header>网站访问量：{count}header>
<ul>
{todoList.map(todo => (
<li key={todo.id}>{todo.title} - {todo.status}li>
))}
ul>
<div>
<input value={newTodoTitle} onChange={e => setNewTodoTitle(e.target.value)} type="text"/>
<button onClick={addTodo}>提交button>
div>
div>
);
}
后端实现
后端稍微麻烦了一点，要解决的问题有：
跨域 数据库连接 Redis 连接
先在 main.ts 里配置好路由：
var cors = require('cors')
var indexRouter = require('./routes/index');
var usersRouter = require('./routes/count');
var todosRouter = require('./routes/todo');
var app = express();
// 解决跨域
app.use(cors());
// 业务路由
app.use('/', indexRouter);
app.use('/count', usersRouter);
app.use('/todo', todosRouter);
...
module.exports = app;
访问量路由需要用到 redis 来实现高速读写：
const express = require('express');
const Redis = require("ioredis");
const router = express.Router();
// 连接 redis
const redis = new Redis({
port: 6379,
host: "127.0.0.1",
});
router.get('/', async (req, res, next) => {
const count = Number(await redis.get('myCount')) || 0;
res.json({ myCount: count })
});
router.post('/', async (req, res) => {
const count = Number(await redis.get('myCount'));
await redis.set('myCount', count + 1);
res.json({ myCount: count + 1 })
})
module.exports = router;
todo 路由里使用 sequelize 这个库来实现数据库连接和初始化：
const { Sequelize, DataTypes} = require('sequelize');
const express = require("express");
const router = express.Router();
// 连接数据库
const sequelize = new Sequelize({
host: 'localhost',
database: 'docker_todo',
username: 'root',
password: '123456',
dialect: 'mariadb',
});
// 定义 todo model
const Todo = sequelize.define('Todo', {
id: {
type: Sequelize.INTEGER,
autoIncrement: true,
primaryKey: true
},
title: { type: DataTypes.STRING },
status: { type: DataTypes.STRING }
}, {});
// 同步数据库结构
sequelize.sync({ force: true }).then(() => {
console.log('已同步');
});
router.get('/', async (req, res) => {
// 获取 todo list
const todoList = await Todo.findAll();
res.json({ todoList });
})
router.post('/', async (req, res, next) => {
const { title, status } = req.body;
// 创建一个 todo
const newTodo = await Todo.create({
title,
status: status || 'todo',
});
res.json({ todo: newTodo })
});
module.exports = router;
本地运行
本来使用以下命令就可以跑本地应用了：
# 前端
cd client && npm run start
# 后端
cd server && npm run start
然而，我们本地并没有 mariadb 和 redis，这就有点难受了。
启动容器
如果是在以前，我一般会在 Mac 上用下面的命令安装一个 mariadb 和 redis：
brew install mariadb
brew install redis
然后在 自己电脑 里一通配置（username, password...），最后才能在本地跑项目，非常麻烦。而且一旦配置错了，草，又要重装。。。
而 Docker 其中一个作用就是将上面 mariadb 和 redis 都打成不同 image（镜像），使用 DockerHub 统一管理，使用 Docker 就可以快速配置一个服务。
以前只能一个电脑装一个 MySQL，现在我能同时跑 8 个 MySQL 容器（不同端口），想删谁删谁，想装谁装谁。遇事不决，先把容器重启，重启不行，再用镜像构建一个容器，构建不行，再拉一个 latest 的镜像，再构建一次，非常的带劲。
废话不多说，先来把 redis 启动：
docker run --name docker-todo-redis -p 6379:6379 -d redis
然后再把 mariadb 启动：
docker run -p 127.0.0.1:3306:3306 --name docker-todo-mariadb -e MARIADB_ROOT_PASSWORD=123456 MARIADB_DATABASE=docker_todo -d mariadb
解释一下参数 -p 是端口映射:本机:容器，-e 指定环境变量，-d 表示后台运行。
再次运行：
# 前端
cd client && npm run start
# 后端
cd server && npm run start
可以在 http://localhost:3000 看到页面：
貌似一切都很 OK 的样子~
docker-compose
试想一下，如果现在给你一个机器，请问你要怎么部署？你要先跑上面两条 docker 命令，再跑下面两条 npm 的命令，麻烦。
能不能一键拉起 mariadb, redis 2 个容器呢？这就是 docker-compose.yml 的由来。创建一个 dev-docker-compose.yml 文件：
version: '3'
services:
mariadb:
image: mariadb
container_name: 'docker-todo-mariadb'
environment:
MARIADB_ROOT_PASSWORD: '123456'
MARIADB_DATABASE: 'docker_todo'
ports:
- '3306:3306'
restart: always
redis:
image: redis
container_name: 'docker-todo-redis'
ports:
- '6379:6379'
restart: always
这个 yml 文件描述的内容其实就等同于上面两条 docker 命令。好处有两个：
不用写一串长长长长长长长长长长长长长长得让人受不了的命令 把部署命令记到小本本 docker-compose.yml文件里。问：怎么部署？答：自己看docker-compose.yml一键拉起相关服务
以后，一键跑本地服务的时候就可以一键启动 mariadb 和 redis 了：
docker-compose -f dev-docker-compose.yml up -d
Dockerfile
不过，在生产环境时每次都要跑 npm 这两条命令还是很烦，能不能把这两行也整全到 docker-compose 里呢？
注意：生产环境应该要用 npm run build 构建应用，然后再跑构建出来的 JS 才是正常开发流程，这里为了简化流程，就以 npm run start 来做例子说明。
既然 docker-compose 是通过 image 创建容器的，那么我们的 React App 和 Express App 也打成两个 image，然后用 docker-compose 分别创建容器不就 OK 了么？
构建容器说白了就是我们常说的 “CICD 或者构建流水线”，只不过这个 “流水线” 关键的只有一条 npm run start。描述 “流水线” 的叫 Dockerfile （注意这里不是驼峰写法）。
注意：正常的镜像构建和启动应该是整个项目 CICD 其中的一环，这里只是打个比方。项目的 CICD 除了跑命令，构建应用，还会有代码检查、脱敏检查、发布消息推送等步骤，是更为繁杂的一套流程。
先把 React 的 Dockerfile 整了：
# 使用 node 镜像
FROM node
# 准备工作目录
RUN mkdir -p /app/client
WORKDIR /app/client
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/client/
# 安装目录
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/client/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
非常的简单，需要注意的是容器也可以看成一个电脑里的电脑，所以把自己电脑的文件复制到 “容器电脑” 里是非常必要的一步。
Express App 的 Dockerfile 和上面的几乎一毛一样：
# 使用 node 镜像
FROM node
# 初始化工作目录
RUN mkdir -p /app/server
WORKDIR /app/server
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/server/
# 安装依赖
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/server/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
那么现在再来改造一个 prod-docker-compose.yml 文件：
version: '3'
services:
client:
build:
context: ./client
dockerfile: Dockerfile
container_name: 'docker-todo-client'
# 暴露端口
expose:
- 3000
# 暴露端口
ports:
- '3000:3000'
depends_on:
- server
restart: always
server:
# 构建目录
build:
context: ./server
dockerfile: Dockerfile
# 容器名
container_name: 'docker-todo-server'
# 暴露端口
expose:
- 4200
# 端口映射
ports:
- '4200:4200'
restart: always
depends_on:
- mariadb
- redis
mariadb:
image: mariadb
container_name: 'docker-todo-mariadb'
environment:
MARIADB_ROOT_PASSWORD: '123456'
MARIADB_DATABASE: 'docker_todo'
ports:
- '3306:3306'
restart: always
redis:
image: redis
container_name: 'docker-todo-redis'
ports:
- '6379:6379'
restart: always
上面的配置应该都不难理解，不过，还是有一些细节需要注意：
端口都要暴露出来，也要做映射，不然本地也访问不了 3000 和 4200 端口 depends_on 的作用是等 maraidb 和 redis 两个容器起来了再启动当前容器
然后运行下面命令，一键启动：
docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build
后面 --build 是指每次跑时都构建一次镜像。
然而，Boom：
ConnectionRefusedError: connect ECONNREFUSED 127.0.0.1:3306
...
怎么连不上了？
解决连不上的问题
连不上的原因是我们这里用了 localhost 和 127.0.0.1。
虽然每个容器都在我们主机 127.0.0.1 网络里，但是容器之间是需要通过对方的 IP 地址来交流和访问的，按照官网的介绍 通过 Container Name 就可得知对方容器的 IP。
因此，Express App 里的 host 不能写 127.0.0.1，而要填 docker-todo-redis 和 docker-todo-mariadb。下面用环境变量 NODE_ENV 来区分是否以 Docker 启动 App。
修改 mariadb 的连接：
// 连接数据库
const sequelize = new Sequelize({
host: process.env.NODE_ENV === 'docker' ? 'docker-todo-mariadb' : "127.0.0.1" ,
database: 'docker_todo',
username: 'root',
password: '123456',
dialect: 'mariadb',
});
再修改 redis 的连接：
const redis = new Redis({
port: 6379,
host: process.env.NODE_ENV === 'docker' ? 'docker-todo-redis' : "127.0.0.1" ,
});
然后在 /server/Dockerfile 里添加 NODE_ENV=docker：
# 使用 node 镜像
FROM node
# 初始化工作目录
RUN mkdir -p /app/server
WORKDIR /app/server
# 复制 package.json
COPY package*.json /app/server/
ENV NODE_ENV=docker
# 安装依赖
RUN npm install
# 复制文件
COPY . /app/server/
# 开启 Dev
CMD ["npm", "run", "start"]
现在继续运行我们的 “一键启动” 命令，就能启动我们的生产环境了：
docker-compose -f prod-docker-compose.yml up -d --build
总结
一句话总结，Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的，跟我们平常接触的 CICD 或者流水线有点类似。而 docker-compose 的作用则是 “一键拉起” N 个容器。
上面整个例子放在 Github 这里了，可以 Clone 下来自己捣鼓玩玩。
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