如何Docker化Python Django应用程序

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Docker是一个开源项目，为开发人员和系统管理员提供了一个开放平台，可以将应用程序构建、打包为一个轻量级容器，并在任何地方运行。Docker 会在软件容器中自动部署应用程序。
Django 是一个用 Python 编写的 Web 应用程序框架，遵循 MVC（模型-视图-控制器）架构。它是免费的，并在开源许可下发布。它速度很快，旨在帮助开发人员尽快将他们的应用程序上线。
在本教程中，我将逐步向你展示在 Ubuntu 16.04 中如何为现有的 Django 应用程序创建 docker 镜像。我们将学习如何 docker 化一个 Python Django 应用程序，然后使用一个 docker-compose 脚本将应用程序作为容器部署到 docker 环境。
为了部署我们的 Python Django 应用程序，我们需要其它 docker 镜像：一个用于 Web 服务器的 nginx docker 镜像和用于数据库的 PostgreSQL 镜像。

我们要做什么？

安装 Docker-ce
安装 Docker-compose
配置项目环境
构建并运行
测试

步骤 1 - 安装 Docker-ce

在本教程中，我们将从 docker 仓库安装 docker-ce 社区版。我们将安装 docker-ce 社区版和 docker-compose（其支持 compose 文件版本 3）。

在安装 docker-ce 之前，先使用 apt 命令安装所需的 docker 依赖项。

sudo apt install -y
apt-transport-https
ca-certificates
curl
software-properties-common

现在通过运行以下命令添加 docker 密钥和仓库。

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
sudo add-apt-repository
"deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu
$(lsb_release -cs)
stable"

安装 Docker-ce

更新仓库并安装 docker-ce。

sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce

安装完成后，启动 docker 服务并使其能够在每次系统引导时启动。

systemctl start docker
systemctl enable docker

接着，我们将添加一个名为 omar 的新用户并将其添加到 docker 组。

useradd -m -s /bin/bash omar
usermod -a -G docker omar

启动 Docker

以 omar 用户身份登录并运行 docker 命令，如下所示

su - omar
docker run hello-world

确保你能从 Docker 获得 hello-world 消息

检查 Docker 安装

Docker-ce 安装已经完成。

步骤 2 - 安装 Docker-compose

在本教程中，我们将使用支持 compose 文件版本 3 的最新 docker-compose。我们将手动安装 docker-compose

使用 curl 命令将最新版本的 docker-compose 下载到 /usr/local/bin 目录，并使用 chmod 命令使其有执行权限。

运行以下命令：

sudo curl -L 
https://github.com/docker/compose/releases/download/1.21.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m) -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

现在检查 docker-compose 版本。

docker-compose version

确保你安装的是最新版本的 docker-compose 1.21

安装 Docker-compose

已安装支持 compose 文件版本 3 的 docker-compose 最新版本。

步骤 3 - 配置项目环境

在这一步中，我们将配置 Python Django 项目环境。我们将创建新目录 guide01，并使其成为我们项目文件的主目录，例如包括 Dockerfile、Django 项目、nginx 配置文件等。

登录到 omar 用户。

su - omar

创建一个新目录 guide01，并进入目录。

mkdir -p guide01
cd guide01/

现在在 guide01 目录下，创建两个新目录 project 和 config。

mkdir project/ config/

注意：

project 目录：我们所有的 python Django 项目文件都将放在该目录中。
config 目录：项目配置文件的目录，包括 nginx 配置文件、python pip 的requirements.txt 文件等。

创建一个新的 requirements.txt 文件

接下来，使用 vim 命令在 config 目录中创建一个新的 requirements.txt 文件。

vim config/requirements.txt

粘贴下面的配置：

Django==2.0.4
gunicorn==19.7.0
psycopg2==2.7.4

保存并退出。

创建 Nginx 虚拟主机文件 django.conf
在 config 目录下创建 nginx 配置目录并添加虚拟主机配置文件 django.conf。

mkdir -p config/nginx/
vim config/nginx/django.conf

粘贴下面的配置：

upstream web {
ip_hash;
server web:8000;
}
# portal
server {
location / {
proxy_pass http://web/;
}
listen 8000;
server_name localhost;
location /static {
autoindex on;
alias /src/static/;
}
}

保存并退出。

创建 Dockerfile
在 guide01 目录下创建新文件 Dockerfile。

运行以下命令：

vim Dockerfile

现在粘贴下面的 Dockerfile 脚本：

FROM python:3.5-alpine
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
RUN apk update &&
apk add --virtual build-deps gcc python-dev musl-dev &&
apk add postgresql-dev bash
RUN mkdir /config
ADD /config/requirements.txt /config/
RUN pip install -r /config/requirements.txt
RUN mkdir /src
WORKDIR /src

保存并退出。

注意：

我们想要为我们的 Django 项目构建基于 Alpine Linux 的 Docker 镜像，Alpine 是最小的 Linux 版本。我们的 Django 项目将运行在带有 Python 3.5 的 Alpine Linux 上，并添加 postgresql-dev 包以支持 PostgreSQL 数据库。然后，我们将使用 python pip 命令安装在 requirements.txt 上列出的所有 Python 包，并为我们的项目创建新目录 /src。

创建 Docker-compose 脚本

使用 vim 命令在 guide01 目录下创建 docker-compose.yml 文件。

vim docker-compose.yml

粘贴以下配置内容：

version: '3'
services:
db:
image: postgres:10.3-alpine
container_name: postgres01
nginx:
image: nginx:1.13-alpine
container_name: nginx01
ports:
- "8000:8000"
volumes:
- ./project:/src
- ./config/nginx:/etc/nginx/conf.d
depends_on:
- web
web:
build: .
container_name: django01
command: bash -c "python manage.py makemigrations && python manage.py migrate && python manage.py collectstatic --noinput && gunicorn hello_django.wsgi -b 0.0.0.0:8000"
depends_on:
- db
volumes:
- ./project:/src
expose:
- "8000"
restart: always

保存并退出。

注意：

使用这个 docker-compose 文件脚本，我们将创建三个服务。使用 alpine Linux 版的 PostgreSQL 创建名为 db 的数据库服务，再次使用 alpine Linux 版的 Nginx 创建 nginx 服务，并使用从 Dockerfile 生成的自定义 docker 镜像创建我们的 python Django 容器。

配置项目环境

配置 Django 项目

将 Django 项目文件复制到 project 目录。

cd ~/django
cp -r * ~/guide01/project/

进入 project 目录并编辑应用程序设置 settings.py。

cd ~/guide01/project/
vim hello_django/settings.py

注意：

我们将部署名为 “hello_django” 的简单 Django 应用程序。

在 ALLOW_HOSTS 行中，添加服务名称 web。

ALLOW_HOSTS = ['web']

现在更改数据库设置，我们将使用 PostgreSQL 数据库来运行名为 db 的服务，使用默认用户和密码。

DATABASES = {
'default': {
'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql_psycopg2',
'NAME': 'postgres',
'USER': 'postgres',
'HOST': 'db',
'PORT': 5432,
}
}

至于 STATIC_ROOT 配置目录，将此行添加到文件行的末尾。

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'static/')

保存并退出。

配置 Django 项目

现在我们准备在 docker 容器下构建和运行 Django 项目。

步骤 4 - 构建并运行 Docker 镜像

在这一步中，我们想要使用 guide01 目录中的配置为我们的 Django 项目构建一个 Docker 镜像。

进入 guide01 目录。

cd ~/guide01/
现在使用 docker-compose 命令构建 docker 镜像。

docker-compose build

运行 docker 镜像

启动 docker-compose 脚本中的所有服务。