Docker在PHP項目開發環境中的應用
環境部署是所有團隊都必須面對的問題，隨著系統越來越大，依賴的服務也越來越多，比如我們目前的一個項目就會用到：
- Web服務器：Nginx
- Web程序：PHP + Node
- 數據庫：MySQL
- 搜索引擎：ElasticSearch
- 隊列服務：Gearman
- 緩存服務：Redis + Memcache
- 前端構建工具：npm + bower + gulp
- PHP CLI工具：Composer + PHPUnit
因此團隊的開發環境部署隨之暴露出若干問題：
- 依賴服務很多，本地搭建一套環境成本越來越高，初級人員很難解決環境部署中的一些問題
- 服務的版本差異及OS的差異都可能導致線上環境BUG
- 項目引入新的服務時所有人的環境需要重新配置
對于問題1，可以用Vagrant這樣的基于虛擬機的項目來解決，團隊成員共享一套開發環境鏡像。對于問題2，可以引入類似PHPBrew這樣的多版本PHP管理工具來解決。但兩者都不能很好地解決問題3，因為虛擬機鏡像沒有版本管理的概念，當多人維護一個鏡像時，很容易出現配置遺漏或者沖突，一個很大的鏡像傳輸起來也不方便。
Docker的出現讓上面的問題有了更好的解決方案，雖然個人對于Docker大規模應用到生產環境還持謹慎態度，但如果僅僅考慮測試及開發，私以為Docker的容器化理念已經是能真正解決環境部署問題的銀彈了。
下面介紹Docker構建PHP項目開發環境過程中的演進，本文中假設你的操作系統為Linux，已經安裝了Docker，并且已經了解Docker是什么，以及Docker命令行的基礎使用，如果沒有這些背景知識建議先自行了解。
Hello World
首先還是從一個PHP在Docker容器下的Hello World實例開始。我們準備這樣一個PHP文件index.php：
- echo "PHP in Docker";
然后在同目錄下創建文本文件并命名為Dockerfile，內容為：
- # 從官方PHP鏡像構建
- FROM php
- # 將index.php復制到容器內的/var/www目錄下
- ADD index.php /var/www
- # 對外暴露8080端口
- EXPOSE 8080
- # 設置容器默認工作目錄為/var/www
- WORKDIR /var/www
- # 容器運行后默認執行的指令
- ENTRYPOINT ["php", "-S", "0.0.0.0:8080"]
構建這個容器：
- docker build -t allovince/php-helloworld .
運行這個容器
- docker run -d -p 8080:8080 allovince/php-helloworld
查看結果：
- curl localhost:8080
- PHP in Docker
這樣我們就創建了一個用于演示PHP程序的Docker容器，任何安裝過Docker的機器都可以運行這個容器獲得同樣的結果。而任何有上面的php文件和Dockerfile的人都可以構建出相同的容器，從而完全消除了不同環境，不同版本可能引起的各種問題。
想象一下程序進一步復雜，我們應該如何擴展呢，很直接的想法是繼續在容器內安裝其他用到的服務，并將所有服務運行起來，那么我們的Dockerfile很可能發展成這個樣子：
- FROM php
- ADD index.php /var/www
- # 安裝更多服務
- RUN apt-get install -y \
- mysql-server \
- nginx \
- php5-fpm \
- php5-mysql
- # 編寫一個啟動腳本啟動所有服務
- ENTRYPOINT ["/opt/bin/php-nginx-mysql-start.sh"]
雖然我們通過Docker構建了一個開發環境，但覺不覺得有些似曾相識呢。沒錯，其實這種做法和制作一個虛擬機鏡像是差不多的，這種方式存在幾個問題：
- 如果需要驗證某個服務的不同版本，比如測試PHP5.3/5.4/5.5/5.6，就必須準備4個鏡像，但其實每個鏡像只有很小的差異。
- 如果開始新的項目，那么容器內安裝的服務會不斷膨脹，最終無法弄清楚哪個服務是屬于哪個項目的。
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使用單一進程容器
上面這種將所有服務放在一個容器內的模式有個形象的非官方稱呼：Fat Container。與之相對的是將服務分拆到容器的模式。從Docker的設計可以看到，構建鏡像的過程中可以指定唯一一個容器啟動的指令，因此 Docker天然適合一個容器只運行一種服務，而這也是官方更推崇的。
分拆服務遇到的第一個問題就是，我們每一個服務的基礎鏡像從哪里來?這里有兩個選項：
選項一、 統一從標準的OS鏡像擴展，比如下面分別是Nginx和MySQL鏡像
FROM ubuntu:14.04 RUN apt-get update -y && apt-get install -y nginx
- FROM ubuntu:14.04
- RUN apt-get update -y && apt-get install -y mysql
這種方式的優點在于所有服務可以有一個統一的基礎鏡像，對鏡像進行擴展和修改時可以使用同樣的方式，比如選擇了ubuntu，就可以使用apt-get指令安裝服務。
問題在于大量的服務需要自己維護，特別是有時候需要某個服務的不同版本時，往往需要直接編譯源碼，調試維護成本都很高。
選項二、 直接從Docker Hub繼承官方鏡像，下面同樣是Nginx和MySQL鏡像
FROM nginx:1.9.0
- FROM mysql:5.6
Docker Hub可以看做是Docker的Github，Docker官方已經準備好了大量常用服務的鏡像，同時也有非常多第三方提交的鏡像。甚至可以基于Docker-Registry項目在短時間內自己搭建一個私有的Docker Hub。
基于某個服務的官方鏡像去構建鏡像，有非常豐富的選擇，并且可以以很小的代價切換服務的版本。這種方式的問題在于官方鏡像的構建方式多種多樣，進行擴展時需要先了解原鏡像的Dockerfile。
出于讓服務搭建更靈活的考慮，我們選擇后者構建鏡像。
為了分拆服務，現在我們的目錄變為如下所示結構：
- ~/Dockerfiles
- ├── mysql
- │ └── Dockerfile
- ├── nginx
- │ ├── Dockerfile
- │ ├── nginx.conf
- │ └── sites-enabled
- │ ├── default.conf
- │ └── evaengine.conf
- ├── php
- │ ├── Dockerfile
- │ ├── composer.phar
- │ ├── php-fpm.conf
- │ ├── php.ini
- │ ├── redis.tgz
- └── redis
- └── Dockerfile
即為每個服務創建單獨文件夾，并在每個服務文件夾下放一個Dockerfile。
MySQL容器
MySQL繼承自官方的MySQL5.6鏡像，Dockerfile僅有一行，無需做任何額外處理，因為普通需求官方都已經在鏡像中實現了，因此Dockerfile的內容為：
FROM mysql:5.6
在項目根目錄下運行
- docker build -t eva/mysql ./mysql
會自動下載并構建鏡像，這里我們將其命名為eva/mysql。
由于容器運行結束時會丟棄所有數據庫數據，為了不用每次都要導入數據，我們將采用掛載的方式持久化MySQL數據庫，官方鏡像默認將數據庫存放在/var/lib/mysql，同時要求容器運行時必須通過環境變量設置一個管理員密碼，因此可以使用以下指令運行容器：
- docker run -p 3306:3306 -v ~/opt/data/mysql:/var/lib/mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=123456 -it eva/mysql
通過上面的指令，我們將本地的3306端口綁定到容器的3306端口，將容器內的數據庫持久化到本地的~/opt/data/mysql，并且為MySQL設置了一個root密碼123456
Nginx容器
Nginx目錄下提前準備了Nginx配置文件nginx.conf以及項目的配置文件default.conf等。Dockerfile內容為：
FROM nginx:1.9 ADD nginx.conf /etc/nginx/nginx.conf ADD sites-enabled/* /etc/nginx/conf.d/ RUN mkdir /opt/htdocs && mkdir /opt/log && mkdir /opt/log/nginx RUN chown -R www-data.www-data /opt/htdocs /opt/log VOLUME ["/opt"]
由于官方的Nginx1.9是基于Debian Jessie的，因此首先將準備好的配置文件復制到指定位置，替換鏡像內的配置，這里按照個人習慣，約定/opt/htdocs目錄為Web服務器根目錄，/opt/log/nginx目錄為Nginx的Log目錄。
同樣構建一下鏡像
docker build -t eva/nginx ./nginx
并運行容器
docker run -p 80:80 -v ~/opt:/opt -it eva/nginx
注意我們將本地的80端口綁定到容器的80端口，并將本地的~/opt目錄掛載到容器的/opt目錄，這樣就可以將項目源代碼放在~/opt目錄下并通過容器訪問了。
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PHP容器
PHP容器是最復雜的一個，因為在實際項目中，我們很可能需要單獨安裝一些PHP擴展，并用到一些命令行工具，這里我們以 Redis擴展以及Composer來舉例。首先將項目需要的擴展等文件提前下載到php目錄下，這樣構建時就可以從本地復制而無需每次通過網絡下載，大大加快鏡像構建的速度：
- wget https://getcomposer.org/composer.phar -O php/composer.phar
- wget https://pecl.php.net/get/redis-2.2.7.tgz -O php/redis.tgz
php目錄下還準備好了php配置文件php.ini以及php-fpm.conf，基礎鏡像我們選擇的是PHP 5.6-FPM，這同樣是一個Debian Jessie鏡像。官方比較親切的在鏡像內部準備了一個docker-php-ext-install指令，可以快速安裝如GD、PDO等常用擴展。所有支持的擴展名稱可以通過在容器內運行docker-php-ext-install獲得。
來看一下Dockerfile：
- FROM php:5.6-fpm
- ADD php.ini /usr/local/etc/php/php.ini
- ADD php-fpm.conf /usr/local/etc/php-fpm.conf
- COPY redis.tgz /home/redis.tgz
- RUN docker-php-ext-install gd \
- && docker-php-ext-install pdo_mysql \
- && pecl install /home/redis.tgz && echo "extension=redis.so" > /usr/local/etc/php/conf.d/redis.ini
- ADD composer.phar /usr/local/bin/composer
- RUN chmod 755 /usr/local/bin/composer
- WORKDIR /opt
- RUN usermod -u 1000 www-data
- VOLUME ["/opt"]
在構建過程中做了這樣一些事情：
- 復制php和php-fpm配置文件到相應目錄
- 復制redis擴展源代碼到/home
- 通過docker-php-ext-install安裝GD和PDO擴展
- 通過pecl安裝Redis擴展
- 復制composer到鏡像作為全局指令
按照個人習慣，仍然設置/opt目錄作為工作目錄。
這里有一個細節，在復制tar包文件時，使用的Docker指令是COPY而不是ADD，這是由于ADD指令會自動解壓tar文件。
現在終于可以構建+運行了：
- docker build -t eva/php ./php
- docker run -p 9000:9000 -v ~/opt:/opt -it eva/php
在大多數情況下，Nginx和PHP所讀取的項目源代碼都是同一份，因此這里同樣掛載本地的~/opt目錄，并且綁定9000端口。
PHP-CLI的實現
php容器除了運行php-fpm外，還應該作為項目的php cli使用，這樣才能保證php版本、擴展以及配置文件保持一致。
例如在容器內運行Composer，可以通過下面的指令實現：
- docker run -v $(pwd -P):/opt -it eva/php composer install --dev -vvv
這樣在任意目錄下運行這行指令，等于動態將當前目錄掛載到容器的默認工作目錄并運行，這也是PHP容器指定工作目錄為/opt的原因。
同理還可以實現phpunit、npm、gulp等命令行工具在容器內運行。
Redis容器
為了方便演示，Redis僅僅作為緩存使用，沒有持久化需求，因此Dockerfile僅有一行
FROM redis:3.0
容器的連接
上面已經將原本在一個容器中運行的服務分拆到多個容器，每個容器只運行單一服務。這樣一來容器之間需要能互相通信。Docker容器間通訊的方法有兩種，一種是像上文這樣將容器端口綁定到一個本地端口，通過端口通訊。另一種則是通過Docker提供的Linking功能，在開發環境下，通過Linking通信更加靈活，也能避免端口占用引起的一些問題，比如可以通過下面的方式將Nginx和PHP鏈接起來：
- docker run -p 9000:9000 -v ~/opt:/opt --name php -it eva/php
- docker run -p 80:80 -v ~/opt:/opt -it --link php:php eva/nginx
在一般的PHP項目中，Nginx需要鏈接PHP，而PHP又需要鏈接MySQL，Redis等。為了讓容器間互相鏈接更加容易管理，Docker官方推薦使用Docker-Compose完成這些操作。
用一行指令完成安裝
- pip install -U docker-compose
然后在Docker項目的根目錄下準備一個docker-compose.yml文件，內容為：
- nginx:
- build: ./nginx
- ports:
- - "80:80"
- links:
- - "php"
- volumes:
- - ~/opt:/opt
- php:
- build: ./php
- ports:
- - "9000:9000"
- links:
- - "mysql"
- - "redis"
- volumes:
- - ~/opt:/opt
- mysql:
- build: ./mysql
- ports:
- - "3306:3306"
- volumes:
- - ~/opt/data/mysql:/var/lib/mysql
- environment:
- MYSQL_ROOT_PASSWORD: 123456
- redis:
- build: ./redis
- ports:
- - "6379:6379"
然后運行docker-compose up，就完成了所有的端口綁定、掛載、鏈接操作。
更復雜的實例
上面是一個標準PHP項目在Docker環境下的演進過程，實際項目中一般會集成更多更復雜的服務，但上述基本步驟仍然可以通用。比如EvaEngine/Dockerfiles是為了運行我的開源項目EvaEngine準備的基于Docker的開發環境，EvaEngine依賴了隊列服務Gearman，緩存服務Memcache、Redis，前端構建工具Gulp、Bower，后端Cli工具Composer、PHPUnit等。具體實現方式可以自行閱讀代碼。
