用Dokcer創(chuàng)建開(kāi)發(fā)環(huán)境
作者在此處使用了Frankenstein一詞。Frankenstein，《弗蘭肯斯坦》原是英國(guó)詩(shī)人雪萊的妻子瑪麗·雪萊在1818年創(chuàng)作的小說(shuō)，被認(rèn)為是世界***部真正意義上的科幻小說(shuō)。弗蘭肯斯坦來(lái)自于此小說(shuō)，可以理解為怪人;毀滅創(chuàng)造者自己之物
知道一個(gè)事物和實(shí)現(xiàn)這個(gè)事物是完全不同的事情。從Docker誕生那天開(kāi)始，我們就夢(mèng)想著諸如“15秒部署一個(gè)項(xiàng)目”，“版本可控開(kāi)發(fā)環(huán)境”，以及時(shí)髦的運(yùn)維用語(yǔ)，如“滾動(dòng)開(kāi)發(fā)”，“軟件定義架構(gòu)”。處于浪尖的行業(yè)人士都在以***的熱情參與到將很多名詞和工具，例如“編排”，“服務(wù)發(fā)現(xiàn)”等，定義，重新定義以及商品化大潮中。
我認(rèn)為這股大潮的催化劑來(lái)自于Docker在應(yīng)用和基礎(chǔ)架構(gòu)之間帶來(lái)的美妙接口和抽象。開(kāi)發(fā)者可以在不必知道底層架構(gòu)情況下談?wù)摶A(chǔ)架構(gòu)，操作人員也不必花大量時(shí)間研究如何安裝和管理軟件。肯定有什么力量隱藏在看似簡(jiǎn)單的外表下使得大家生活簡(jiǎn)化，更加高效。
現(xiàn)實(shí)世界時(shí)殘酷的，不要想當(dāng)然認(rèn)為采用一項(xiàng)新技術(shù)只會(huì)帶來(lái)享受。過(guò)去幾年經(jīng)過(guò)一些項(xiàng)目的磨練，經(jīng)歷過(guò)奇怪的環(huán)境，我認(rèn)為Docker也不例外。但是某一個(gè)經(jīng)驗(yàn)一般可以直接應(yīng)用到項(xiàng)目的下一階段。要想從Docker獲得功力，必須浸淫到實(shí)際項(xiàng)目中去磨練。
過(guò)去一年中，我全身心投入去教授我的關(guān)于Dokcer基礎(chǔ)的書(shū)，Docker in Action。
我注意到幾乎所有人開(kāi)始學(xué)習(xí)Docker技術(shù)時(shí)都會(huì)糾結(jié)于如何創(chuàng)建開(kāi)發(fā)環(huán)境，然后才能了解生態(tài)系統(tǒng)之內(nèi)大家的關(guān)系。每個(gè)人開(kāi)始都會(huì)認(rèn)為使用Docker會(huì)使環(huán)境搭建變的簡(jiǎn)單，也不是完全不對(duì)，有很多“容器化”教程都涵蓋了創(chuàng)建一個(gè)image和如何將某個(gè)工具打包到容器(Container)內(nèi)，但是如何將開(kāi)發(fā)環(huán)境Docker化是一個(gè)完全不同的事情。
作為一個(gè)踏坑先驅(qū)者，我可以分享一下我的經(jīng)驗(yàn)。
我曾經(jīng)是一個(gè)資深Java使用者，但這個(gè)分享的經(jīng)驗(yàn)不是關(guān)于Java的，而是圍繞著我使用Go和Node開(kāi)發(fā)應(yīng)用發(fā)生的。我有一定的Go開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)提高在這一領(lǐng)域的能力。進(jìn)入一個(gè)不熟悉領(lǐng)域迅速上手碰到的主要問(wèn)題就是如何獲得正確的工作流，而且我還比較厭惡在筆記本上不斷安裝軟件，這些都驅(qū)使我嘗試用Docker做這些工作，或者有時(shí)候采用Vagrant。
我所參與的項(xiàng)目是用Go寫(xiě)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的REST服務(wù)，基于gin，依賴(lài)Redis和NSQ的某些庫(kù)和服務(wù)。也就是說(shuō)需要import一些本地運(yùn)行著的Redis和NSQ實(shí)例的庫(kù)，更有趣的是我還使用了一些服務(wù)于NGINX的靜態(tài)資源。
對(duì)門(mén)外漢來(lái)說(shuō)，Go是一種編程語(yǔ)言，實(shí)際上還有一種命令行工具也叫“go”。從依賴(lài)型管理、編譯、測(cè)試用例到其它各種任務(wù)都使用它。對(duì)Go項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，除了Git和一個(gè)好用的編輯器，剩下就是跟它打交道了。然而還是有一個(gè)問(wèn)題，我不想在筆記本上安裝Go，筆記本上我只想安裝Git和Docker。這些問(wèn)題限制了其他環(huán)境下的兼容性，并且對(duì)新手來(lái)說(shuō)降低了門(mén)檻。
這個(gè)項(xiàng)目有運(yùn)行時(shí)依賴(lài)，意味著此工具集需要為簡(jiǎn)單環(huán)境定義和編排而包括Docker Compose。 很多人會(huì)為此感到不適應(yīng)，那么我們?cè)趺崔k?開(kāi)始創(chuàng)建一個(gè)Dockerfile或者docker-compose.yml?好吧，先讓我告訴大家我是怎么辦的，然后解釋為什么這么做。
此案中，我希望我的本地包是完全自動(dòng)的。我不喜歡手動(dòng)逐條執(zhí)行步驟，而且我的vim配置文件也很簡(jiǎn)單。我只想從“是否運(yùn)行”層次控制運(yùn)行環(huán)境。本地化開(kāi)發(fā)環(huán)境目標(biāo)被快速?gòu)?fù)制，不僅用于提高生產(chǎn)效率，而且用于共享Docker images。 我最終完成了Dockerfile，用來(lái)產(chǎn)生包含Go，Node，和我最經(jīng)常使用的打包工具Gulp的images。 此Dockerfile沒(méi)有嵌入代碼，image也沒(méi)有嵌入Gulpfile。相反的，在一個(gè)建立了的GOPATH(Go workspace的根路徑)上定義了一個(gè)卷。
最終，我為此images設(shè)置了給gulp提供服務(wù)的entrypoint，設(shè)置默認(rèn)命令來(lái)監(jiān)控。輸出images肯定不是我稱(chēng)為build artifact的東西，從這個(gè)意義上來(lái)講，此環(huán)境唯一做的就是提供了一個(gè)運(yùn)行實(shí)例，幫助我們判斷是否代碼運(yùn)行。對(duì)我的場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，運(yùn)行的非常棒。而我將“artifacts”用于稱(chēng)呼另外一個(gè)build。
下一步我用Compose定義本地開(kāi)發(fā)環(huán)境。首先定義了在images中用到的所有Docker Hub 中定義的依賴(lài)服務(wù)，將他們連接到某一個(gè)“目標(biāo)”服務(wù)。此服務(wù)引用了新Dockerfile從哪里生成，將本地源目錄綁定到新image期望輸出的掛載點(diǎn)，暴露一些可以測(cè)試的端口。然后，添加了一個(gè)服務(wù)，可以不斷地向目標(biāo)服務(wù)循環(huán)發(fā)起一系列集成測(cè)試。最終，我添加了NGINX服務(wù)，掛載了有很多配置文件和靜態(tài)assets的卷。使用卷的好處在于重復(fù)使用配置文件和assets而不用重建image。
- $ cat ./service/local.df
- FROM golang:alpine
- RUN apk --update add --no-cache git nodejs
- RUN npm install --global gulp
- ENV GOPATH=/go PATH=$PATH:/go/bin
- VOLUME ["/go/src/github.com/.../myproj", "/go/pkg","/go/bin"]
- WORKDIR /go/src/github.com/.../myproj
- Bring in dependencies in the imageRUN go get github.com/bitly/go-nsq && \
- go get github.com/codegangsta/cli && \
- go get github.com/gin-gonic/gin
- CMD ["gulp"]
- $ cat ./service/gulpfile.js
- var gulp = require('gulp');
- var child = require('child_process');
- var server = null;
- gulp.task('default', ['watch']);
- gulp.task('watch', function() {
- gulp.watch('./**/*.go', ['fmt','build','spawn']);
- });
- gulp.task('fmt', function() {
- return child.spawnSync('go', ['fmt']);
- });
- gulp.task('build', function() {
- return child.spawnSync('go', ['install']);
- });
- gulp.task('spawn', function() {
- if (server)
- server.kill();
- server = child.spawn('myproj');
- server.stderr.on('data', function(data) {
- process.stdout.write(data.toString());
- });
- server.stdout.on('data', function(data) {
- process.stdout.write(data.toString());
- });
- });
- $ cat docker-compose.yml
- web:
- image: nginx
- volumes:
- - ./web/assets:/var/www
- - ./web/config:/etc/nginx/conf.d
- integtest:
- build: ./integ
- links:
- - service
- service:
- build: ./service
- dockerfile: local.df
- volumes:
- - ./service/src/:/go/src/github.com/.../myproj
- links:
- - nsqd
- - redis
- nsqd:
- image: nsqio/nsq
- ...
- redis:
- image: redis
- ...
所有代碼最終會(huì)在電腦上生成本地開(kāi)發(fā)環(huán)境，當(dāng)使用:
- docker-compose up –d
時(shí)，會(huì)啟動(dòng)git clone，然后循環(huán)運(yùn)行;不需要重建image或者重啟容器。每當(dāng).go文件發(fā)生變化，Gulp就會(huì)重建，并且在運(yùn)行的容器中重啟我的服務(wù)。就這么簡(jiǎn)單。
創(chuàng)建此環(huán)境很簡(jiǎn)單嗎?不盡然，但是確實(shí)實(shí)現(xiàn)了。難道不用容器，而在本地直接安裝Go，Node，Gulp不是更簡(jiǎn)單嗎?也許在這個(gè)場(chǎng)景是，但也只限于用Docker運(yùn)行此依賴(lài)服務(wù)。我不喜歡這樣。
我曾經(jīng)要管理這些工具的不同版本，而產(chǎn)生了復(fù)雜的環(huán)境變量，到處生成artifacts。我不得不提醒同事們注意這些容易發(fā)生沖突的環(huán)境變量，他們太缺乏集中版本控制了。
也許你并不喜歡上面描述的環(huán)境，或者對(duì)項(xiàng)目有不同的需求。很好，確實(shí)是這樣，本文并不是讓所有工具都運(yùn)行在Docker中，如果這樣就說(shuō)明并沒(méi)考慮過(guò)要解決什么問(wèn)題。
當(dāng)我設(shè)計(jì)這個(gè)環(huán)境時(shí)，考慮過(guò)下面幾個(gè)問(wèn)題，顧慮，以及某些潛在答案。當(dāng)開(kāi)始Docker工作環(huán)境時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際情況可能比自己的回答更糟糕。
當(dāng)你考慮打包和環(huán)境時(shí)，***考慮的因素是什么?
這個(gè)確實(shí)是最重要的問(wèn)題。在此場(chǎng)景中，有幾個(gè)選項(xiàng)。我可以使用go直接在容器內(nèi)編程，看起來(lái)如下：
- get dependencies$ docker run --rm -v "$(pwd)"/go/src/app golang:1.5 go get -d -v
- start the other servicesbuild and link$ docker run --rm -v "$(pwd)":/go/src/app golang:1.5 go install \
- github.com/allingeek/myproj
- run the program stand alone$ docker run --rm -v "$(pwd)"/bin/myproj:/bin/myproj alpine myproj
- to iterate, make changes and repeat the last two steps
其實(shí)這個(gè)示例中大部分bolierplate可以通過(guò)shell別名或者函數(shù)隱藏，感覺(jué)Go是安裝在自己的設(shè)備中似的，還可以跟Go工作流聯(lián)系，創(chuàng)建artifacts。這些特性對(duì)非服務(wù)項(xiàng)目有益處，但是對(duì)庫(kù)和軟件項(xiàng)目就不一定了。
假設(shè)你已經(jīng)在使用Gulp，make，ant或者其他腳本，那么可以繼續(xù)，并且使用Dokcer作為這些工具的目標(biāo)。
另外一種方法，我可以通過(guò)使用Dockerbuild來(lái)定義和控制我的build，獲得更多面向Docker的經(jīng)驗(yàn)。代碼如下：
- $ cat Dockerfile
- FROM golang:1.5-onbuild
- start the other servicesinstall dependencies, build, and link$ docker build -t local/myproj .
- run the program$ docker run --rm local/myprog
- to iterate, make changes and repeat the last two steps
使用Dokcer來(lái)控制build有若干好處。可以使用以前編譯好的image，Dockerfilebuilds使用緩存方法，使得編譯工作只重復(fù)最小的步驟(假設(shè)有一個(gè)很棒的Dockerfile)。***，這些builds生成的images也可以跟其他開(kāi)發(fā)者共享。
這個(gè)案例中，我使用golang資源庫(kù)中的onbuildimage作為基礎(chǔ)。其中包括一些很棒的下載依賴(lài)包邏輯。這個(gè)方法會(huì)生成可以方便用于其他非生產(chǎn)環(huán)境的Dockerimage。這個(gè)方法對(duì)于生產(chǎn)級(jí)別的image的問(wèn)題在于，必須有步驟避免大image并且包括某些初始化腳本，用于啟動(dòng)和監(jiān)控服務(wù)前驗(yàn)證狀態(tài)。
有意思的是，Docker使用一系列腳本，Makefiles和Dockerfiles。build系統(tǒng)相對(duì)很健壯了，負(fù)責(zé)各種測(cè)試，linting等，以及各種操作系統(tǒng)和架構(gòu)的artifacts。本場(chǎng)景中，容器是用來(lái)產(chǎn)生二進(jìn)制的工具，然而是從一個(gè)本地build image中實(shí)現(xiàn)的。
擴(kuò)充Docker build的選項(xiàng)，可以使用Compose來(lái)定義一整套開(kāi)發(fā)環(huán)境。
- $ cat Dockerfile
- FROM golang:1.5-onbuild
- $ cat docker-compose.yml
- service:
- build: .
- links:
- - redis
- - nsq
- redis:
- image: redis
- nsq:
- image: nsqio/nsq
- install dependencies, build, link, launch dependency services, run$ docker-compose up -d
- to iterate, make changes and then$ docker-compose build && docker-compose up -d
Compose負(fù)責(zé)環(huán)境管理。如果覺(jué)得系統(tǒng)非常干凈并不奇怪，Compose把所有事情都聯(lián)系起來(lái)，優(yōu)化卷管理，當(dāng)images缺失時(shí)自動(dòng)build，匯總?cè)罩据敵觥Ｎ抑赃x這些開(kāi)關(guān)是為了簡(jiǎn)化服務(wù)依賴(lài)，也因?yàn)樗苌晌倚枰腶rtifacts。
這個(gè)示例是一個(gè)運(yùn)行時(shí)容器，Compose或者Docker都有合適的工具做到這點(diǎn)。此場(chǎng)景中，也可能更需要一個(gè)分布式image，或者可能希望build可以為本機(jī)產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制文件。
如果期望獲得想要的image，必須確保源碼或者預(yù)編譯庫(kù)在build時(shí)候嵌入image中。build時(shí)候沒(méi)有掛載卷，也即需要每次重復(fù)時(shí)都要重建image。
如果希望在容器內(nèi)部產(chǎn)生某些artifacts，則需要引入掛載卷。使用Docker命令行或者Compose環(huán)境可以很容易實(shí)現(xiàn)。但是要注意，除非容器在運(yùn)行，否則build并不工作，也就意味著不能只用dockerbuild。
匯總
目前沒(méi)有Docker方式創(chuàng)建開(kāi)發(fā)環(huán)境。Docker是一個(gè)可編排工具，不只是圣書(shū)。與其使用別人已有的dockerbuild系統(tǒng)，不如花一定時(shí)間學(xué)習(xí)此工具，明確自己的需求，然后創(chuàng)建適合自己的Docker環(huán)境。
