Node.js服务Docker容器化应用实践小结

当我们需要将一个Node.js应用部署到生产环境时，Docker容器化是一个非常好的选择。其主要优点是使得应用部署变得非常容易，同时也方便了应用的扩展及做负载平衡。下面我们将介绍一下如何将一个Node.js应用Docker化，并对相关知识进行一些说明。

前置知识

在开始学习Docker容器化应用实践前，需要掌握以下知识：

Docker基本术语和概念
Node.js应用的开发和部署
Linux系统的基本操作

如果对上面的知识还不太熟悉，建议先学习一下。

Docker的安装

在开始Docker容器化应用实践之前，需要先安装Docker。

MacOS

在MacOS上安装Docker比较简单，只需要访问Docker官网下载并安装。

Linux

在Linux系统上安装Docker比较麻烦，具体可以参考Docker官方文档，这里仅提供Ubuntu系统的安装方式：

首先，更新apt包列表

sudo apt-get update

安装Docker必要依赖

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

添加GPG秘钥

curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -

添加Docker源

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

安装Docker

sudo apt-get update sudo apt-get install docker-ce

Windows

在Windows上安装Docker也比较简单，只需要访问Docker官网下载并安装。

Node.js应用的Docker化

本篇文章以一较为简单的Node.js应用为例。

Node.js应用目录结构：

├── app.js
├── package.json
└── public
    ├── index.html
    └── style.css

Dockerfile

首先创建Dockerfile，将应用打包进镜像。Dockerfile内容如下：

# 设置基础镜像为Node.js(lts)环境, 版本为最新
FROM node:lts-alpine

# 将 当前 目录下的内容拷贝到 /usr/app/ 目录下
COPY . /usr/app/

# 切换工作目录到 /usr/app/
WORKDIR /usr/app/

# 安装 Node.js 应用依赖
RUN npm install --production

# 让容器监听 $PORT 环境变量 或者端口
# 这个变量由容器启动时通过 -e PORT=4000 传入
EXPOSE $PORT

# 当容器启动时运行应用
CMD ["npm", "start"]

Dockerfile解释：

第一行：指定将要基于哪个镜像进行镜像构建。
第二行：指定将制作的镜像挂载到 /usr/app/ 目录下。
第三行：切换文件到 usr/app 目录下。
第四行：安装应用依赖项。(npm i --production)
第五行：设置暴露端口号$PORT（通常为80或8080）。
第六行：设置Docker容器在启动时所要执行的命令。

构建镜像

在构建镜像之前，首先需要确保当下目录中存在Dockerfile文件。下面介绍用构建镜像的命令：

$ docker build -t sn-cli-docker .

其中 -t sn-cli-docker 表示命名决定为 sn-cli-docker，. 指当前目录。

构建镜像会根据Dockerfile文件的指示，将我们的Node.js应用打包到一个名为 sn-cli-docker 的容器镜像中。该构建命令可能会花费一些时间。

运行容器

构建的下一步，将是使用 docker run 命令运行容器。再次强调，容器是镜像的实例。

$ docker run -dit -p 3000:80 sn-cli-docker

运行容器后，可以通过 http://localhost:3000 访问应用。

下面解释一下使用的指令：

docker run 后面三个参数；
-d 让容器在后台运行；
-p 将容器内部的80端口映射到本地的3000端口。（即容器端口在3000）

两个具体案例

使用nodemon开发模式

从Dockerfile的内容可以看出，它首先执行了 npm install --production 来安装依赖库，然后运行了 npm start 命令来启动应用。这种方式通常用于生产环境应用。

当开发 Node.js 应用的时候，我们通常需要一个自动重启机制来做到开发环境下的即时调试，这时 nodemon 是一个非常好的选择。下面给出一个使用nodemon重启机制的示例：

在生产模式的Dockerfile中，将CMD那一行修改即可（添加nodemon），如下：

# 运行 nodemon 
CMD ["npx", "nodemon", "app.js"]

示例Docker镜像构建语句：

$ docker build -t sn-cli-docker-nodemon .

启动命令：

$ docker run -it -v $(pwd):/usr/app -p 3000:3000 --name my-node-app sn-cli-docker-nodemon

命令解释：

-it 以交互式终端启动容器。
-v 挂载主机文件系统。
--name 指定名称，方便查找。

使用docker-compose多容器运行

通常情况下，我们的应用不能由单一的容器来管理。例如，在现实场景中，应该拆分微服务为一些可重用的组件，组件间的关系可能是复杂的。这时我们需要一个容器编排工具来解决这种问题。Docker本身提供了Docker Compose这样的工具来做这个事情。

假设有以下两个服务：

version: '3'

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "5000:5000"
  redis:
    image: "redis:alpine"

开启命令：

$ docker-compose up

这样，docker-compose 将会启动两个容器：

包含 Flask 应用的 Web 容器
包含 Redis 容器

若希望在后台运行它们，只需将 docker-compose 命令改为 docker-compose up -d 即可。

总结

通过以上的内容，我们可以学会将一个 Node.js 应用Docker化。其中，我们需要掌握 Dockerfile 的基本语法和应用场景。对于较为复杂的应用场景，我们可以使用 Docker Compose 进行容器编排。

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