1. 从单容器到容器编排

在前面的课程中，我们学习了如何使用 Docker 容器来运行单个服务。通过 docker run 命令，我们可以快速启动一个数据库、一个 Web 服务器或者一个缓存服务。这种方式在开发简单应用时非常有效。然而，随着应用架构的演进，微服务的理念逐渐流行，一个应用可能由多个相互依赖的服务组成。如果继续使用单容器管理方式，我们需要手动管理容器间的网络连接、存储卷映射、环境变量配置等，这不仅增加了运维的复杂度，还容易因手动操作而出错。

这就是为什么我们需要一个更高层次的工具来管理多容器应用。 Docker Compose 应运而生，它通过一个声明式的 YAML 配置文件，帮助我们定义和管理多容器应用。通过 Docker Compose，我们可以用一个命令就完成整个应用的部署，而不需要手动管理每个容器。

2. Docker Compose 核心概念

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。使用 Compose，你可以通过一个 YAML 文件来配置应用程序的所有服务，然后使用一个命令来创建和启动所有服务。

2.1 主要概念

服务 (Services): 容器的定义，包括使用哪个镜像、端口映射、环境变量等
网络 (Networks): 定义容器之间如何通信
卷 (Volumes): 定义数据的持久化存储
依赖关系 (Dependencies): 定义服务之间的启动顺序
环境变量 (Environment Variables): 管理不同环境的配置

2.2 核心命令

docker compose up: 创建和启动所有服务
docker compose down: 停止和删除所有服务
docker compose ps: 查看服务状态
docker compose logs: 查看服务日志

3. 实践项目：使用 docker compose 构建 Todo 应用

在本章节中，我们将创建一个完整的 Todo 应用，包含以下组件：

Nginx: 路由转发
前端: React 应用
后端: Node.js API 服务
数据库: MongoDB

项目结构

5_compose/
├── docker-compose.yml    # Compose 配置文件
├── nginx/                # nginx
├── frontend/            # React 前端应用
└── backend/             # Node.js 后端服务

架构图

                        ┌─────────────┐
                        │   Nginx     │
                        │   :8080     │
                        └─────┬───────┘
                             │
                    ┌────────┴────────┐
                    │                 │
            ┌───────▼─────┐   ┌──────▼──────┐
            │  Frontend   │   │   Backend    │
            │  (React)    │   │  (Node.js)   │
            │   :3000     │   │    :3001     │
            └─────────────┘   └──────┬───────┘
                                    │
                            ┌───────▼───────┐
                            │   MongoDB     │
                            │  Database     │
                            │    :27017     │
                            └───────────────┘

Docker Compose 配置解析

服务定义

nginx 服务
- 使用官方 nginx 镜像
- 映射端口 8080，作为应用的访问入口
- 将 nginx.conf 配置文件打包进镜像
frontend 服务
- 使用本地 Dockerfile 构建
- 暴露端口 3000，仅容器网络访问
- 设置 API URL 环境变量
- 依赖于 backend 服务
- 使用卷挂载实现热重载
backend 服务
- 使用本地 Dockerfile 构建
- 映射端口 3001，仅容器网络访问
- 设置 MongoDB 连接环境变量
- 依赖于 mongodb 服务
- 使用卷挂载实现热重载
mongodb 服务
- 使用官方 MongoDB 镜像
- 映射端口 27017，仅容器网络访问
- 使用命名卷持久化数据

网络配置

Docker Compose 会自动创建一个默认网络 (bridge模式)
所有服务都在同一网络中
服务可以通过服务名互相访问

数据持久化

使用命名卷 mongodb_data 持久化数据库数据
使用绑定挂载实现开发时的代码热重载

使用说明

在后台启动服务docker compose up -d
查看服务状态docker compose ps
查看服务日志docker compose logs frontend
docker compose logs backend
docker compose logs mongodb
停止所有服务docker compose down
重新构建服务docker compose build
重启单个服务docker compose restart frontend