多容器应用

到目前为止，您一直在使用单容器应用。但现在，您将把MySQL添加到应用程序栈中。经常会出现以下问题——“MySQL将在哪里运行？是将其安装在同一容器中，还是单独运行？”通常情况下，每个容器应该只做一件事并做好。以下是单独运行容器的几个原因：

您很有可能需要以不同于数据库的方式来扩展 API 和前端。
独立的容器使您能够单独进行版本控制和更新版本。
虽然您可以在本地使用容器来运行数据库，但在生产环境中，您可能希望使用托管服务来管理数据库。这样，您就不需要将数据库引擎与应用程序一起打包部署了。
运行多个进程将需要一个进程管理器（容器仅启动一个进程），这会增加容器启动/关闭的复杂性。

还有更多理由。因此，就像下图一样，最好在多个容器中运行您的应用程序。

容器网络

请记住，容器默认情况下是隔离运行的，它们不知道同一台机器上的其他进程或容器的任何信息。那么，如何让一个容器与另一个容器通信呢？答案就是网络。如果将这两个容器放在同一个网络上，它们就可以相互通信。

启动 MySQL

将容器放置在网络上有两种方式：

在启动容器时分配网络。
将已运行的容器连接到网络。

在以下步骤中，您将首先创建网络，然后在启动时附加 MySQL 容器。

创建网络。
$ docker network create todo-app
启动一个 MySQL 容器并将其连接到网络。您还需要定义一些环境变量，数据库将使用这些变量来初始化数据库。要了解更多关于 MySQL 环境变量的信息，请参阅 MySQL Docker Hub 列表中的“环境变量”部分。
$ docker run -d \ --network todo-app --network-alias mysql \ -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql \ -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret \ -e MYSQL_DATABASE=todos \ mysql:8.0
$ docker run -d ` --network todo-app --network-alias mysql ` -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql ` -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret ` -e MYSQL_DATABASE=todos ` mysql:8.0
$ docker run -d ^ --network todo-app --network-alias mysql ^ -v todo-mysql-data:/var/lib/mysql ^ -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=secret ^ -e MYSQL_DATABASE=todos ^ mysql:8.0
在之前的命令中，你可以看到 --network-alias 标志。在后面的章节中，你将了解更多关于这个标志的内容。
提示
您会注意到在上面的命令中有一个名为 todo-mysql-data 的卷挂载在 /var/lib/mysql，这是 MySQL 存储数据的地方。然而，您从未运行过 docker volume create 命令。Docker 识别到您想要使用命名卷，并自动为您创建了一个。

要确认数据库已启动并正在运行，请连接到数据库并验证其连接。

$ docker exec -it <mysql-container-id> mysql -u root -p

当出现密码提示时，输入 secret。在 MySQL shell 中，列出数据库并验证你看到了 todos 数据库。

mysql> SHOW DATABASES;

您应该看到如下所示的输出：

+--------------------+
| Database           |
+--------------------+
| information_schema |
| mysql              |
| performance_schema |
| sys                |
| todos              |
+--------------------+
5 rows in set (0.00 sec)

退出 MySQL shell 以返回到您机器上的 shell。
mysql> exit
您现在拥有一个 todos 数据库，并且已经准备好供您使用。

连接到 MySQL

现在您知道 MySQL 已经启动并正在运行，您可以使用它了。但是，您如何使用它呢？如果您在同一网络上运行另一个容器，您如何找到该容器？请记住，每个容器都有自己的 IP 地址。

为了回答上述问题并更好地理解容器网络，您将使用 nicolaka/netshoot 容器，该容器附带了大量用于排查或调试网络问题的有用工具。

使用 nicolaka/netshoot 镜像启动一个新容器。确保将其连接到相同的网络。
$ docker run -it --network todo-app nicolaka/netshoot
在容器内，您将使用 dig 命令，这是一个有用的 DNS 工具。您将查找主机名 mysql 的 IP 地址。
$ dig mysql
您应该获得如下所示的输出。
; <<>> DiG 9.18.8 <<>> mysql ;; global options: +cmd ;; Got answer: ;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 32162 ;; flags: qr rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 1, AUTHORITY: 0, ADDITIONAL: 0 ;; QUESTION SECTION: ;mysql. IN A ;; ANSWER SECTION: mysql. 600 IN A 172.23.0.2 ;; Query time: 0 msec ;; SERVER: 127.0.0.11#53(127.0.0.11) ;; WHEN: Tue Oct 01 23:47:24 UTC 2019 ;; MSG SIZE rcvd: 44
在“答案部分”中，您将看到一条针对 mysql 的 A 记录，该记录解析为 172.23.0.2 （您的 IP 地址很可能具有不同的值）。虽然 mysql 通常不是有效的主机名，但 Docker 能够将其解析到具有该网络别名的容器的 IP 地址。请记住，您之前使用了 --network-alias。
这意味着您的应用程序只需简单地连接到名为 mysql 的主机，它就可以与数据库进行通信。

使用 MySQL 运行您的应用程序

待办事项应用程序支持设置一些环境变量来指定 MySQL 连接设置。它们包括：

MYSQL_HOST - 运行中的 MySQL 服务器的主机名
MYSQL_USER - 用于连接的用户名
MYSQL_PASSWORD - 用于连接的密码
MYSQL_DB - 连接后要使用的数据库

注意
虽然使用环境变量来设置连接设置在开发中通常是可以接受的，但在生产环境中运行应用程序时，强烈不建议这样做。Docker 前安全负责人 Diogo Monica，写了一篇精彩的博客文章解释了原因。
更安全的机制是使用您的容器编排框架提供的秘密支持。在大多数情况下，这些秘密作为文件挂载到正在运行的容器中。您会看到许多应用程序（包括 MySQL 镜像和待办事项应用程序）也支持带有 _FILE 后缀的环境变量，以指向包含该变量的文件。
例如，设置 MYSQL_PASSWORD_FILE 变量会导致应用程序使用所引用文件的内容作为连接密码。Docker 不做任何操作来支持这些环境变量。您的应用程序需要知道查找该变量并获取文件内容。

您现在可以开始使用您的开发就绪容器了。

指定之前的每个环境变量，并将容器连接到您的应用程序网络。运行此命令时，请确保您位于 getting-started-app 目录中。

$ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 \
  -w /app -v "$(pwd):/app" \
  --network todo-app \
  -e MYSQL_HOST=mysql \
  -e MYSQL_USER=root \
  -e MYSQL_PASSWORD=secret \
  -e MYSQL_DB=todos \
  node:18-alpine \
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

在 Windows 中，请在 PowerShell 中运行此命令。

$ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 `
  -w /app -v "$(pwd):/app" `
  --network todo-app `
  -e MYSQL_HOST=mysql `
  -e MYSQL_USER=root `
  -e MYSQL_PASSWORD=secret `
  -e MYSQL_DB=todos `
  node:18-alpine `
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

在 Windows 中，请在命令提示符中运行此命令。

$ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 ^
  -w /app -v "%cd%:/app" ^
  --network todo-app ^
  -e MYSQL_HOST=mysql ^
  -e MYSQL_USER=root ^
  -e MYSQL_PASSWORD=secret ^
  -e MYSQL_DB=todos ^
  node:18-alpine ^
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

$ docker run -dp 127.0.0.1:3000:3000 \
  -w //app -v "/$(pwd):/app" \
  --network todo-app \
  -e MYSQL_HOST=mysql \
  -e MYSQL_USER=root \
  -e MYSQL_PASSWORD=secret \
  -e MYSQL_DB=todos \
  node:18-alpine \
  sh -c "yarn install && yarn run dev"

如果您查看容器 (docker logs -f <container-id>) 的日志，应该会看到类似以下的消息，这表明它正在使用 mysql 数据库。

$ nodemon src/index.js
[nodemon] 2.0.20
[nodemon] to restart at any time, enter `rs`
[nodemon] watching dir(s): *.*
[nodemon] starting `node src/index.js`
Connected to mysql db at host mysql
Listening on port 3000

在浏览器中打开应用程序并向您的待办事项列表中添加几个项目。

连接到 mysql 数据库并验证项目是否正在写入数据库。请记住，密码是 secret。

$ docker exec -it <mysql-container-id> mysql -p todos

在 mysql shell 中，运行以下命令：

mysql> select * from todo_items;
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| id                                   | name               | completed |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+
| c906ff08-60e6-44e6-8f49-ed56a0853e85 | Do amazing things! |         0 |
| 2912a79e-8486-4bc3-a4c5-460793a575ab | Be awesome!        |         0 |
+--------------------------------------+--------------------+-----------+

您的表格看起来会有所不同，因为它包含了您的项目。但是，您应该看到它们存储在那里。

摘要

此时，您有一个应用程序，其数据存储在运行在独立容器中的外部数据库中。您了解了关于容器网络和使用 DNS 进行服务发现的一些知识。

后续步骤

您开始可能会感到有些不知所措，因为启动这个应用程序需要做很多事情。您需要创建网络、启动容器、指定所有环境变量、暴露端口等等。这需要记住很多东西，而且这确实使得将事情传达给其他人变得更加困难。

在下一节中，您将了解 Docker Compose。使用 Docker Compose，您可以更轻松地共享应用程序栈，并让其他人通过一个简单的命令启动它们。

使用 Docker Compose