Docker Compose 完全指南

前言

在现代应用开发中，微服务架构已成为主流，一个应用往往由多个相互关联的服务组成。手动管理这些服务的启动、停止和互联变得异常复杂。Docker Compose 应运而生，它通过一个简单的 YAML 文件就能定义和运行多容器 Docker 应用，极大地简化了容器化应用的管理工作。

一、Docker Compose 是什么？

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。它允许您使用一个单独的 YAML 文件来配置应用的所有服务，然后通过一条命令就能创建并启动所有服务。

与原生 Docker 的区别

特性	Docker CLI	Docker Compose
单容器管理	✅ 优秀	⚠️ 支持但非主要用途
多容器管理	❌ 复杂，需要脚本	✅ 优秀，原生支持
配置方式	命令行参数	YAML 声明式文件
依赖管理	手动处理	自动处理服务依赖
环境复现	困难	简单且一致

二、安装 Docker Compose

在不同系统上的安装

Linux 系统安装：

bash

# 下载最新版本的 Docker Compose
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.23.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# 授予执行权限
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

# 验证安装
docker-compose --version

Windows/macOS 安装：
Docker Desktop 已经包含了 Docker Compose，无需单独安装。
bash 体验AI代码助手 代码解读复制代码# 验证安装
docker compose version

升级 Docker Compose

bash

# 查看当前版本
docker-compose --version

# 下载新版本
sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/v2.23.0/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose

# 重新授权
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

三、为什么要使用 Docker Compose？

解决的主要痛点

简化多容器管理：一条命令管理所有服务
环境一致性：确保开发、测试、生产环境一致
快速搭建开发环境：新成员只需一条命令即可获得完整环境
服务依赖管理：自动处理服务启动顺序
配置即代码：版本控制所有环境配置

适用场景

本地开发环境搭建
自动化测试环境
单主机小型部署
CI/CD 流水线中的测试阶段
演示和教学环境

四、Docker Compose 核心概念

核心组件

Service：一个容器化的应用/服务
Project：由多个服务组成的完整应用
Compose File：定义服务、网络、卷的 YAML 文件

文件结构

典型的 Docker Compose 项目结构：

text

my-app/
├── docker-compose.yml    # 主配置文件
├── .env                  # 环境变量文件
├── backend/              # 后端服务目录
│   ├── Dockerfile
│   └── src/
├── frontend/             # 前端服务目录
│   ├── Dockerfile
│   └── src/
└── database/             # 数据库初始化脚本
    └── init.sql

五、Docker Compose 文件语法详解

文件版本和结构

yaml

version: '3.8'  # Compose 文件版本

services:       # 定义服务
  web:          # 服务名称
    build: .    # 构建配置
    ports:
      - "5000:5000"

  redis:
    image: "redis:alpine"

networks:       # 定义网络
  app-network:
    driver: bridge

volumes:        # 定义数据卷
  db-data:
    driver: local

常用配置指令详解

基本配置：

yaml

services:
  webapp:
    image: nginx:latest          # 使用现有镜像
    container_name: my-nginx     # 指定容器名称
    restart: unless-stopped      # 重启策略
    depends_on:                  # 服务依赖
      - db
      - redis

构建配置：

yaml

services:
  app:
    build:
      context: ./dir            # 构建上下文路径
      dockerfile: Dockerfile    # Dockerfile 文件名
      args:                     # 构建参数
        buildno: 1
        user: someuser

网络配置：

yaml

services:
  web:
    networks:                  # 网络配置
      - frontend
      - backend

networks:
  frontend:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.16.238.0/24
  backend:
    driver: bridge

数据卷配置：

yaml

services:
  db:
    volumes:
      - db-data:/var/lib/mysql        # 命名卷
      - ./logs:/app/logs              # 绑定挂载
      - /etc/localtime:/etc/localtime:ro  # 只读挂载

volumes:
  db-data:
    driver: local
    driver_opts:
      type: nfs
      o: addr=192.168.1.1,rw
      device: ":/path/to/nfs"

环境变量配置：

yaml

services:
  web:
    environment:
      - DATABASE_HOST=db
      - REDIS_HOST=redis
      - DEBUG=false
    env_file:
      - ./common.env
      - ./apps/web.env

六、Docker Compose 常用命令

基本操作命令

bash

# 启动所有服务（后台模式）
docker-compose up -d

# 启动特定服务
docker-compose up -d web redis

# 停止所有服务
docker-compose down

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看服务日志
docker-compose logs
docker-compose logs -f web  # 跟踪特定服务日志

# 重启服务
docker-compose restart web

# 暂停和恢复服务
docker-compose pause web
docker-compose unpause web

调试和维护命令

bash

# 在运行中的容器中执行命令
docker-compose exec web bash
docker-compose exec db mysql -u root -p

# 运行一次性命令
docker-compose run --rm web python manage.py migrate

# 查看服务配置
docker-compose config

# 查看服务依赖图
docker-compose images

# 强制重建镜像
docker-compose build --no-cache

# 缩放服务实例数量
docker-compose up --scale web=3 --scale worker=2

七、实战案例：部署 WordPress 网站

项目结构

text

wordpress-site/
├── docker-compose.yml
├── .env
├── mysql/
│   └── init.sql
└── wordpress/
    └── wp-config.php

Docker Compose 配置文件

yaml

version: '3.8'

services:
  # 数据库服务
  db:
    image: mysql:8.0
    container_name: wordpress_db
    restart: always
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: ${DB_ROOT_PASSWORD}
      MYSQL_DATABASE: ${DB_NAME}
      MYSQL_USER: ${DB_USER}
      MYSQL_PASSWORD: ${DB_PASSWORD}
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
      - ./mysql/init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
    networks:
      - wordpress_network
    healthcheck:
      test: ["CMD", "mysqladmin", "ping", "-h", "localhost"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 5

  # WordPress 服务
  wordpress:
    image: wordpress:6.3
    container_name: wordpress_app
    restart: always
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
    environment:
      WORDPRESS_DB_HOST: db:3306
      WORDPRESS_DB_USER: ${DB_USER}
      WORDPRESS_DB_PASSWORD: ${DB_PASSWORD}
      WORDPRESS_DB_NAME: ${DB_NAME}
    volumes:
      - wp_data:/var/www/html
      - ./wordpress/wp-config.php:/var/www/html/wp-config.php
    ports:
      - "80:80"
    networks:
      - wordpress_network
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:80"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 5

  # phpMyAdmin 数据库管理
  phpmyadmin:
    image: phpmyadmin:latest
    container_name: wordpress_phpmyadmin
    restart: always
    depends_on:
      - db
    environment:
      PMA_HOST: db
      PMA_PORT: 3306
      PMA_USER: ${DB_USER}
      PMA_PASSWORD: ${DB_PASSWORD}
    ports:
      - "8080:80"
    networks:
      - wordpress_network

volumes:
  db_data:
    driver: local
  wp_data:
    driver: local

networks:
  wordpress_network:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.20.0.0/16

环境变量文件 (.env)

ini

# 数据库配置
DB_ROOT_PASSWORD=secure_root_password_123
DB_NAME=wordpress_db
DB_USER=wordpress_user
DB_PASSWORD=secure_password_456

# WordPress 配置
WP_DEBUG=false
WP_HOME=http://localhost

部署和操作

bash

# 进入项目目录
cd wordpress-site

# 启动所有服务
docker-compose up -d

# 查看服务状态
docker-compose ps

# 查看实时日志
docker-compose logs -f

# 停止服务
docker-compose down

# 停止服务并删除数据卷
docker-compose down -v

# 备份数据卷
docker run --rm -v wordpress-site_db_data:/source -v $(pwd):/backup alpine tar czf /backup/db-backup-$(date +%Y%m%d).tar.gz -C /source .

# 扩展WordPress实例（负载均衡）
docker-compose up -d --scale wordpress=3

八、实战案例：部署微服务应用

复杂的微服务架构

yaml

version: '3.8'

x-common-variables: &common-variables
  SPRING_PROFILES_ACTIVE: docker
  EUREKA_CLIENT_SERVICE_URL_DEFAULTZONE: http://discovery:8761/eureka

services:
  # 服务发现
  discovery:
    image: springcloud/eureka-server:latest
    container_name: eureka-discovery
    ports:
      - "8761:8761"
    networks:
      - microservices-net
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8761"]
      interval: 30s

  # API 网关
  gateway:
    build: ./api-gateway
    container_name: api-gateway
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      <<: *common-variables
    depends_on:
      - discovery
    networks:
      - microservices-net
    restart: on-failure

  # 用户服务
  user-service:
    build: ./user-service
    container_name: user-service
    environment:
      <<: *common-variables
      DATABASE_URL: jdbc:postgresql://user-db:5432/userdb
    depends_on:
      - discovery
      - user-db
    networks:
      - microservices-net
    deploy:
      replicas: 2

  # 订单服务
  order-service:
    build: ./order-service
    container_name: order-service
    environment:
      <<: *common-variables
      DATABASE_URL: jdbc:postgresql://order-db:5432/orderdb
    depends_on:
      - discovery
      - order-db
    networks:
      - microservices-net

  # 数据库服务
  user-db:
    image: postgres:13
    container_name: user-database
    environment:
      POSTGRES_DB: userdb
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password123
    volumes:
      - user-data:/var/lib/postgresql/data
      - ./init/user-db-init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql
    networks:
      - microservices-net

  order-db:
    image: postgres:13
    container_name: order-database
    environment:
      POSTGRES_DB: orderdb
      POSTGRES_USER: order
      POSTGRES_PASSWORD: password123
    volumes:
      - order-data:/var/lib/postgresql/data
    networks:
      - microservices-net

  # 监控服务
  zipkin:
    image: openzipkin/zipkin:latest
    container_name: zipkin
    ports:
      - "9411:9411"
    networks:
      - microservices-net

  adminer:
    image: adminer:latest
    container_name: adminer
    ports:
      - "8081:8080"
    networks:
      - microservices-net

volumes:
  user-data:
    driver: local
  order-data:
    driver: local

networks:
  microservices-net:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.25.0.0/16

操作和管理微服务

bash

# 构建并启动所有服务
docker-compose up -d --build

# 只构建和启动特定服务
docker-compose up -d --build gateway user-service

# 查看服务日志
docker-compose logs -f gateway

# 扩展用户服务实例
docker-compose up -d --scale user-service=3

# 执行数据库迁移
docker-compose run --rm user-service ./migrate.sh

# 监控服务状态
docker-compose ps
docker-compose top

# 进入容器调试
docker-compose exec user-service bash

# 更新特定服务
docker-compose build user-service
docker-compose up -d --no-deps user-service

九、最佳实践和高级技巧

配置文件优化

使用多个 Compose 文件：

bash

# 基础配置文件
docker-compose.yml

# 开发环境覆盖配置
docker-compose.override.yml

# 生产环境配置
docker-compose.prod.yml

# 使用多个配置文件
docker-compose -f docker-compose.yml -f docker-compose.prod.yml up -d

环境特定的配置：

yaml

# docker-compose.override.yml（开发环境）
version: '3.8'

services:
  web:
    volumes:
      - ./src:/app/src  # 代码热重载
    ports:
      - "9229:9229"     # 调试端口
    environment:
      - NODE_ENV=development
      - DEBUG=true

  db:
    ports:
      - "5432:5432"     # 暴露数据库端口

性能和资源管理

yaml

services:
  web:
    deploy:
      resources:
        limits:
          cpus: '0.50'
          memory: 512M
        reservations:
          cpus: '0.25'
          memory: 256M

    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:3000/health"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 3
      start_period: 40s

安全最佳实践

yaml

services:
  database:
    read_only: true  # 容器只读
    security_opt:
      - no-new-privileges:true
    tmpfs:
      - /tmp:rw,size:64M

  app:
    user: "1000:1000"  # 非root用户运行
    cap_drop:
      - ALL
    cap_add:
      - NET_BIND_SERVICE

十、常见问题排查

网络连接问题

bash

# 检查网络配置
docker-compose network ls

# 检查服务DNS解析
docker-compose exec web nslookup database

# 查看端口映射
docker-compose port web 80

服务启动失败

bash

# 查看详细错误信息
docker-compose logs --tail=100 web

# 强制重建服务
docker-compose up -d --force-recreate web

# 检查服务依赖
docker-compose config --services

资源冲突处理

bash

# 解决端口冲突
docker-compose down
sudo lsof -i :8080  # 查找占用端口的进程

# 解决卷冲突
docker-compose down -v
docker volume prune

总结

Docker Compose 是一个极其强大的工具，它通过声明式的 YAML 配置文件简化了多容器应用的管理。通过本文的学习，你应该能够：

理解 Docker Compose 的核心概念和价值主张
掌握 Compose 文件的语法和结构，能够编写复杂的配置
使用各种 Compose 命令来管理应用生命周期
部署实际项目，如 WordPress 和微服务架构
遵循最佳实践，确保配置的可维护性和安全性

记住，Docker Compose 特别适合开发、测试和单机部署场景。对于生产环境的多机部署，建议考虑 Docker Swarm 或 Kubernetes 等编排工具。

通过不断实践和探索，你将能够充分利用 Docker Compose 的强大功能，显著提高开发效率和部署可靠性。

Docker Compose 完全指南 ​

前言 ​

一、Docker Compose 是什么？ ​

核心概念 ​

与原生 Docker 的区别 ​

二、安装 Docker Compose ​

在不同系统上的安装 ​

升级 Docker Compose ​

三、为什么要使用 Docker Compose？ ​

解决的主要痛点 ​

适用场景 ​

四、Docker Compose 核心概念 ​

核心组件 ​

文件结构 ​

五、Docker Compose 文件语法详解 ​

文件版本和结构 ​

常用配置指令详解 ​

六、Docker Compose 常用命令 ​

基本操作命令 ​

调试和维护命令 ​

七、实战案例：部署 WordPress 网站 ​

项目结构 ​

Docker Compose 配置文件 ​

环境变量文件 (.env) ​

部署和操作 ​

八、实战案例：部署微服务应用 ​

复杂的微服务架构 ​

操作和管理微服务 ​

九、最佳实践和高级技巧 ​

配置文件优化 ​

性能和资源管理 ​

安全最佳实践 ​

十、常见问题排查 ​

网络连接问题 ​

服务启动失败 ​

资源冲突处理 ​

总结 ​

Docker Compose 完全指南

前言

一、Docker Compose 是什么？

核心概念

与原生 Docker 的区别

二、安装 Docker Compose

在不同系统上的安装

升级 Docker Compose

三、为什么要使用 Docker Compose？

解决的主要痛点

适用场景

四、Docker Compose 核心概念

核心组件

文件结构

五、Docker Compose 文件语法详解

文件版本和结构

常用配置指令详解

六、Docker Compose 常用命令

基本操作命令

调试和维护命令

七、实战案例：部署 WordPress 网站

项目结构

Docker Compose 配置文件

环境变量文件 (.env)

部署和操作

八、实战案例：部署微服务应用

复杂的微服务架构

操作和管理微服务

九、最佳实践和高级技巧

配置文件优化

性能和资源管理

安全最佳实践

十、常见问题排查

网络连接问题

服务启动失败

资源冲突处理

总结