Node.js服务Docker容器化应用实践小结
作者：五月君
本篇不会讲解 Docker 命令的使用、安装等，因为在之前一篇文章一文零基础教你学会 Docker 入门到实践中也已经讲解的很详细了，不清楚的可以点击链接回头在重新看下，本篇重点是介绍 Node.js 项目如何进行 Docker 容器化及一些实践优化，还有一些常见的问题，当然如果还有其它使用上的问题也欢迎大家在评论区进行留言补充。
作者简介：五月君，Nodejs Developer，热爱技术、喜欢分享的 90 后青年，公众号「Nodejs技术栈」，Github 开源项目 www.nodejs.red
通过本篇文章能学到什么？
- 学会如何用 Docker 容器化一个 Node.js 服务
- 动态设置环境变量一份 Dockerfile 文件构建不同的版本
- Node.js 私有 NPM 包在构建镜像时如何认证
- Egg.js 框架 Docker 容器化应该注意的问题
- Docker 镜像体积与构建时间的优化
Docker 化一个 Node.js 应用程序
在本篇开始我们先创建一个简单的 Node.js 应用，然后为这个应用创建一个 Docker 镜像，并构建和运行它
创建 Node.js 项目
首先我们需要创建一个 app.js 开启一个 HTTP 服务，后面会借助 Docker 来运行这个程序
const http = require('http');
const PORT = 30010;
const server = http.createServer((req, res) => {
res.end('Hello Docker');
})
server.listen(PORT, () => {
console.log('Running on http://localhost:', PORT, 'NODE_ENV', process.env.NODE_ENV);
});
然后我们创建一个 package.json 文件，这里是描述你的应用程序以及需要的依赖，写过 Node.js 的同学应该会很熟悉的，这里我在 scripts 里面增加了npm run dev、npm run pro两个命令，因为我想在这里介绍如何在构建时传入参数来动态设置环境变量。
{
"name": "hello-docker",
"version": "1.0.2",
"description": "",
"author": "May",
"main": "app.js",
"scripts": {
"dev": "NODE_ENV=dev node app.js",
"pro": "NODE_ENV=pro node app.js"
}
}
Dockerfile 文件
这是一个 Dockerfile 文件所包含的信息，这些命令在Docker 入门与实践中也有讲解过
FROM node:10.0-alpine RUN apk --update add tzdata \ && cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \ && echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone \ && apk del tzdata RUN mkdir -p /usr/src/nodejs/ WORKDIR /usr/src/nodejs/ # add npm package COPY package.json /usr/src/nodejs/package.json RUN cd /usr/src/nodejs/ RUN npm i # copy code COPY . /usr/src/nodejs/ EXPOSE 30010 CMD npm run dev
在 Dockerfile 的同级文件下创建一个 .dockerignore 文件，避免将你本地的调试文件、node_modules 等一些文件放入 Docker 容器中
.git node_modules npm-debug.log
此时通过以下命令即可构建一个 Docker 镜像
$ docker image build -t mayjun/hello-docker
再通过 docker run -d -p 30010:30010 mayjun/hello-docker 命令可运行一个 Docker 容器，但是有个疑问我是有生产和测试之分的，按照上面CMD npm run dev这样写死只能打包一种环境，当然你也可以在建一个文件来实现或者一些其它的方法。
动态设置环境变量
为了解决上面的疑问，我的想法是在镜像构建时传入参数来动态设置环境变量，对 Dockerfile 文件做下修改，看以下实现：
EXPOSE 30010
ARG node_env # 新增加
ENV NODE_ENV=$node_env # 新增加
CMD npm run ${NODE_ENV} # 修改
下面对上面的代码做个解释
- 通过 ARG 指令定义了一个变量，用户可以在构建时通过使用 --build-arg = 标志的 docker build 命令将其传递给构建器 ARG node_env
- 在 Dockerfile 中使用 ENV 引用这个变量 ENV NODE_ENV=$node_env
- 这一步就是使用了 CMD npm run ${NODE_ENV}
剩下的就是在构建镜像时动态传入参数了
$ docker image build --build-arg node_env=dev -t mayjun/hello-docker:1.0.2 . # 构建测试环境 $ docker image build --build-arg node_env=pro -t mayjun/hello-docker:1.0.2 . # 构建生产环境
运行容器
$ docker run -d -p 30010:30010 mayjun/hello-docker:1.0.2 $ docker ps CONTAINER ID IMAGE COMMAND CREATED STATUS PORTS NAMES 2bc6e62cd0e8 mayjun/hello-docker:1.0.2 "/bin/sh -c 'npm run…" 3 minutes ago Up 3 minutes 0.0.0.0:30010->30010/tcp elastic_bouman
查看容器日志
docker logs -f 2bc6e62cd0e8 > hello-docker@1.0.0 dev /usr/src/nodejs > NODE_ENV=dev node app.js Running on http://localhost: 30010 NODE_ENV dev
我将以上代码打包成了镜像 mayjun/hello-docker:1.0.2，可以拉取查看 docker pull mayjun/hello-docker:1.0.2
Docker 与 Node.js 私有 NPM 包
如果你的项目中使用了私有 NPM 包，在 Dcoker 构建镜像过程中会出现 npm 私有包安装 404 的错误，如果是在容器外部我们可以 npm login 登陆拥有 NPM 私有包权限的账户，来解决这个问题，但是在 Docker 的时候是不能这样做的。
创建身份验证令牌
为了安装私有包我们需要 “创建身份验证令牌” 以便在持续集成环境、Docker 容器内部能访问我们的私有 NPM 包，如何创建可参考https://docs.npmjs.com/creating-and-viewing-authentication-tokens
实现方法
我们在创建 Dockerfile 文件过程中就需要增加以下两条命令：
# 528das62-e03e-4dc2-ba67-********** 这个 Token 就为你创建的身份验证令牌 token RUN echo "//registry.npmjs.org/:_authToken=528das62-e03e-4dc2-ba67-**********" > /root/.npmrc RUN cat /root/.npmrc
Egg 框架 Docker 容器化
在 Egg 里面，如果是egg-scripts start --daemon，去掉 --daemon直接 egg-scripts start 即可，否则 Docker 容器会无法启动。
看以下代码示例，修改下 package.json 即可，Dockerfile 文件同上面第一个Docker 化一个 Node.js 应用程序是一样的
package.json
{
"scripts": {
"start": "egg-scripts start" // 去掉 --daemon
}
}
也可参考 Egg Issues “docker容器不能run起来，请问有碰到的吗？”https://github.com/eggjs/egg/issues/1543
Docker 镜像体积与构建时间优化
如果一个镜像在不经过优化的情况下体积通常都是会很大的，以下也是在实践过程中做的几点优化。
RUN/COPY 分层
Dockerfile 中的每条指令都会创建一个镜像层，Dockerfile 指令或复制的项目文件在没有修改变动的情况下，每个镜像层是可以被复用和缓存的。
以下代码可在 mayjun/hello-docker:latest 镜像仓库找到，以下示例中，源码改变之后，不管 package.json 有没有改变的情况下都会重新安装 NPM 模块，这样显然是不好的，因此下面我们要改进
# ... WORKDIR /usr/src/nodejs/hello-docker COPY . /usr/src/nodejs/hello-docker RUN npm install # ...
改进之后的代码如下所示，我们让 package.json 提前，在 package.json 没有修改的情况下是不会重新安装 NPM 包的，也会减少部署的时间。
# ... WORKDIR /usr/src/nodejs/ # add npm package COPY package.json /usr/src/app/package.json RUN cd /usr/src/app/ RUN npm i # copy code COPY . /usr/src/app/ # ...
Node.js Alpine 镜像优化
mayjun/hello-docker:1.0.0 这个镜像在 Docker 仓库也可搜索到，在未优化之前大约在 688MB
$ docker imagesREPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZEmayjun/hello-docker 1.0.0 7217fb3e9daa 5 seconds ago 688MB
使用 Alpine 优化
Alpine 是一个很小的 Linux 发行版，想要大幅度减小镜像体积选择 Node.js 的 Alpine 版本也是最简单的，另外 -alpine 的时区默认不是国内的，需要 Dockerfile 配置时区。
FROM node:10.0-alpine RUN apk --update add tzdata \ && cp /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime \ && echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone \ && apk del tzdata RUN echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone RUN mkdir -p /usr/src/nodejs/ WORKDIR /usr/src/nodejs/ # add npm package COPY package.json /usr/src/app/package.json RUN cd /usr/src/app/ RUN npm i # copy code COPY . /usr/src/app/ EXPOSE 30010 CMD npm start
重新打包了一个版本 mayjun/hello-docker:1.1.0 再次查看下效果，可以看到镜像文件从 688MB 减少至 85.3MB，这个体积优化还是很大的
$ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE mayjun/hello-docker 1.1.0 169e05b8197d 3 minutes ago 85.3MB
生产环境不要打包 devDependencies 包
有些测试环境用的包，在进行生产环境打镜像时不要包含进去，也就是 package.json 文件 devDependencies 对象，通过在 npm i 之后指定 --production 参数过滤
改进如下所示：
FROM node:10.0-alpine # 省略 ... # add npm package COPY package.json /usr/src/app/package.json RUN cd /usr/src/app/ RUN npm i --production # 改变在这了 # 省略 ...
重新打包了一个版本 mayjun/hello-docker:1.2.0 再次查看下效果，可以看到镜像文件从 85.3MB 又减少至 72.3MB
$ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE mayjun/hello-docker 1.2.0 f018aa578711 3 seconds ago 72.3MB
常见问题
Question1
以下命令在删除镜像的时候报如下错误：
$ docker rmi 6b1c2775591e Error response from daemon: conflict: unable to delete 6b1c2775591e (must be forced) - image is referenced in multiple repositories
细心的你也许会发现镜像 ID 6b1c2775591e 同时指向了 hello-docker 和 mayjun/hello-docker 仓库，这也是造成删除失败的原因
$ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE mysql 5.7 383867b75fd2 6 days ago 373MB hello-docker latest 6b1c2775591e 7 days ago 675MB mayjun/hello-docker latest 6b1c2775591e 7 days ago 675MB
指定 repository 和 tag 来删除，执行删除命令之后再次查看 mayjun/hello-docker 仓库就已经没有了
$ docker rmi mayjun/hello-docker $ docker images REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE mysql 5.7 383867b75fd2 6 days ago 373MB hello-docker latest 6b1c2775591e 7 days ago 675MB
Question2
执行删除镜像命令报如下错误：
$ docker rmi 9be467fd1285 Error response from daemon: conflict: unable to delete 9be467fd1285 (cannot be forced) - image is being used by running container 1febfb05b850
根据提示是有正在运行的容器，需先停止容器、删除容器之后在删除镜像
$ docker container kill 1febfb05b850 # 停止容器 $ docker rm 1febfb05b850 # 删除容器 $ docker rmi 9be467fd1285 # 删除镜像
Question3
设定的工作目录（WORKDIR）要与下面的要保持一致
... WORKDIR /usr/src/nodejs/ # add npm package COPY package.json /usr/src/node/package.json # 目录不一致 RUN cd /usr/src/node/ # 目录不一致 RUN npm i ...
例如，如以上配置因为工作目录与实际 COPY 的目录不一致，会导致报以下错误：
再按照以下方式更改为一致即可
... WORKDIR /usr/src/nodejs/ # add npm package COPY package.json /usr/src/nodejs/package.json # 更改为一致 RUN cd /usr/src/nodejs/ # 更改为一致 RUN npm i ...
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持脚本之家。