庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

一、简介
         从今天开始,不出意外的话,以后所写的文章中所介绍项目的部署环境都应该会迁移到Linux环境上,而且是基于Docker容器部署Net Core的项目。但是,也有可能写一些基于Windows环境的测试类型的文章,如果是这样,我会做特殊说明的。前几期有关微服务架构的文章都是基于Windows 环境搭建的,在正式的生产环境中肯定是不可取的,所以我们也要开始部署环境的迁移。今天这篇文章是作为打基础系列中的第一篇开始的,将介绍把Net Core项目部署到Linux系统中的Docker容器中的第一种方式,当然,还会有第二种和第三种方式,将在以后的文章里一一详述。可能有人会问,为什么不把这三种方式放在一篇文章里,其实,刚开始的时候,我真是这样打算的,但是写着写着就发现,内容越写越来越多、越来越长,为了让大家更容易理解和上手,所以就分开来写,这样做就更能突出每篇文章的重点。知道我写作习惯的人,明白我的写作习惯是一篇文章只解决一个问题,否则,喧宾夺主就不好了。

    1、说明
          今天这篇文章很简单,主要的任务就是介绍,如何基于Dockerfile文件将Net Core 项目部署到Linux环境的Docker容器中去。当然了,对于高手来说,这些都是微不足道的,但是对于新手或者说刚入门的人来说可能是有帮助的,所以说,高手就不用冷嘲热讽,如果想发表自己的高论,也欢迎不灵赐教。特别说明,这里的所有代码都经过测试,大家可以放心使用,但是实际情况可能不一样,结果也未必一样。

    2、开发环境
          
以下就是开发环境,不用多说,都很简单,一看就知道。
         (1)、开发工具:Visual Studio 2019
         (2)、开发语言:C#
         (3)、开发平台:Net Core3.1,跨平台。
         (4)、操作系统:Linux(CentOS 7)。
         (5)、虚拟容器:Docker 19.03.13
         (6)、文件上传:SSH Secure File Transfer Client或者XFTP
         (7)、客 户 端:SSH Secure Shell Client或者XShell
         (8)、虚拟系统:VMware Workstation Pro 14.1.3

二、Docker容器技术的简介
      
      庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

    1、Docker简介
            Docker 是一个开源的应用容器引擎,让开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中,然后发布到任何流行的Linux机器或Windows 机器上,也可以实现虚拟化,容器是完全使用沙箱机制,相互之间不会有任何接口。
            Docker是Docker.Lnc公司开源的一个基于LXC技术之上搭建的Container容器引擎,源代码托管在Github上,基于Go语言并遵从Apache2.0协议开源。
            Docker属于Linux容器的一种封装,提供简单易用的容器使用接口。
            Docker将应用程序与该程序的依赖,打包在一个文件里面。运行这个文件,就会生成一个虚拟容器。程序在这个虚拟容器里运行,就好像在真实的物理机上运行一样。有了Docker,就不用担心环境问题。
            总体来说,Docker的接口相当简单,用户可以方便地创建和使用容器,把自己的应用放入容器。容器还可以进行版本管理、复制、分享、修改,就像管理普通的代码一样。
      
             一个完整的Docker有以下几个部分组成:
                Docker Client客户端:可以输入各种命令操作Docker镜像、容器。
                Docker Daemon守护进程:Docker的服务器端,完成客户端的请求和命令。
                Docker Image镜像:镜像就是容器实例的模板,根据该模板生成容器实例。
                Docker Container容器:根据镜像文件生成的容器实例,没有镜像,无法生成容器。

              Docker结构组成:

                 庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

                          Client:Docker的客户端,可以向Docker的守候进程发起请求,比如:可以生成镜像(build),可以拉取镜像(pull),如果不存在,就去仓库拉取,可以实例化镜像(run)等。
           Docker_Host:Docker的服务器端,为Docker 客户端提供服务,比如:可以提供镜像文件,可以根据命令生成容器等。
           Registry:镜像文件的仓库,有Docker 官方的,也有个人组织提供的,比如:Redis镜像,Nginx 镜像,Linux镜像,NetCore镜像等

    2、基础命令

           
这里所列出的都是经常用的一些Docker命令,并不是全部命令,如果大家想去学习更多的命令,只能去网上自行学习了。
          (1)、安装工具包
                  命令:$yum install -y yum-utils
             
          (2)、设置镜像仓库
                   阿里云:$ yum-config-manager --add-repo http://mirrors.aliyun.com/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo
                   清华大学源:$yum-config-manager --add-repo  https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/docker-ce/linux/centos/docker-ce.repo

          (3)、安装启动 docker
                  命令:$yum install docker

          (4)、停止正在运行的容器
                  命令:$docker stop 容器名称/容器ID

          (5)、启动停止的容器:
                  命令:$docker start 容器名称/容器ID

          (6)、查询创建的容器:
                  命令:$docker-compose ps
             
          (7)、删除指定容器:
                  命令:$docker rm 容器名称/容器ID

          (8)、删除所有运行的容器:
                  命令:$docker rm $(docker ps -aq)

          (9)、查询所有容器实例:
                  命令:$docker ps –a

          (10)、删除镜像:
                   命令:$docker image rm 镜像名称/镜像ID

          (11)、删除所有镜像:
                   命令:$docker rmi $(docker images -q)

          (12)、docker-compose命令详细参考:
                   命令:$docker-compose  –h

          (13)、停止并删除所有运行的容器实例:
                   命令:$docker stop $(docker ps -q) & docker rm $(docker ps -aq)

          (14)、查看日志:
                   命令:$docker logs 容器id/容器名称

          (15)、查看统计:
                   命令:$docker stats 容器id/容器名称

          (16)、docker 以 别名 形式运行指定镜像
                   命令:$docker run -itd -p host:container --name 别名 镜像id/镜像名称

          (17)、限制镜像使用的内存 -m:
                   命令:$docker run -itd -p hostPort:containerPort --name 别名 -m 200m 镜像id/镜像名称
          
          (18)、限制镜像使用的 cpu 数目 --cpus。:
                   命令:$docker run -itd -p hostPort:containerPort --name 别名 --cpus 1 镜像id/镜像名称

          (19)、进入Docker指定ID的容器实例。
                    命令:$docker exec -it  容器id /bin/bash

          (20)、查询Docker服务器端有什么镜像。
                    命令:$docker search 镜像名称

三、Docker容器和虚拟机的区别
   
      我在这里只是简单的介绍一下Docker容器和虚拟机的区别,给大家一个感性的认识,如果大家想去了解更详细的内容,自己去网上学习吧,内容很多,比我写的要好很多。技术来源于生活,又高于生活,所以,我们学习的技术,是可以和生活的一些事物做类比的。就拿虚拟技术来说,它的发展历程,和我们居住条件的发展有些类似。

      1、虚拟技术发展史

            (1)、单独物理机【独栋别墅】
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                     有钱人就住自己的大别墅,有自己的草坪,独立的花园,漂亮的游泳池,当然,还有很多根本没时间住的房间,对于个人来说,当然很舒服,也是我们每个人向往的生活。但是,对于土地资源来说,利用率不高。对于网络环境来说,也是同样的道理。刚开始的时候,人们的系统都是部署在自己购买的独立的物理机中,这样的物理机有着一套完整的操作系统,安全系统,网络环境,还有很多用不到的功能,什么都有自己的独立的一套,完全没有重用的概念。每套系统就对应着这么一套完整的东西,包括硬件、软件和网络等资源,大系统是这样,小系统也是这样,这样下去肯定不行。

            (2)、虚拟机时代【高楼社区】
                     庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
                     虚拟技术发展的第二阶段就是虚拟机时代,这个时代,就和我们居住的社区一样,人们通过在城市买房子居住在高档社区里,这个时候比第一个阶段要好很多,可以共享很多,比如:门禁、保安、地基、物业等公共服务。但是,每个家庭还是一个独立的单元,有自己独立的卫生间,独立卧室,厨房、餐厅和网络等。这个时代的网络环境、服务器技术得到了高速发展,人们开始注意资源的利用率。虚拟机的技术也得到了很好的发展和使用,我们可以在一台大型机器上部署多台虚拟机,这个大型机器,就像我们居住的小区楼房,这样一来,提高了资源利用率,可以共用硬件、网络和其他一些基础设施,但是每个虚拟机内部还有一套完整的操作系统,服务组件等,这个时候的虚拟机使用起来,感觉和使用物理机的差别不大。

            (3)、Docker容器【胶囊公寓】
                    庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
                    虚拟技术发展的第三个阶段就是极简模式,也可以叫“胶囊公寓”模式。胶囊公寓这种居住方式在寸土寸金的大城市,比如:日本的东京,我国的香港还挺普遍的。在这样的公寓里,只提供一个人休息、睡觉的最基本的地方和功能,其他多余的功能一概没有,那个时候除了床、被子和灯光是你可以控制的,其他都是公用的。Docker容器技术就是这个时代的产物,为了提高资源的利用率,开始对虚拟机进行瘦身,进而诞生了容器技术,容器内部不在包含完整的操作系统,是一个极简版本的操作系统,能运行软件所必须的系统环境,除了精简的系统外,就是程序运行所依赖的必须环境,再者就是要部署的程序了。

      2、二者区别,看图理解吧!
               庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
               虚拟机就是我们社区的高楼,容器就是“胶囊公寓”
               庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

      3、容器能给我们带来什么呢?
              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

四、Net Core项目基于Docker 容器的部署方式
         我们终于开始了在Linux系统上部署我们的Net Core 项目了,别说,还有一些小激动。在Linux系统上部署 Net Core 项目有三种方式,每种方式都有自己的适用场景,大家可以根据自己的真实环境来选择部署方式,我们今天就来说说第一种部署方式。说明一下,因为我们今天要将系统部署到Docker容器里,所以,在开始之前,必须安装好了Docker容器,我当前安装的版本是:19.03.13,如果你登录了Linux系统(CentOS7),可以通过输入命令:Docker --version检查是否安装了Docker,如果没有安装,提示:没有这个命令(command not found),如果安装了,会显示具体的版本号:Docker version 19.03.13,build 4484c46d9d。还要说明一点,Docker的版本尽量要最新,最起码要在18或者以上,否则会出现一些问题,我就是遇到了问题,最后升级后才解决的,如果想升级自己的Docker,可以查看《如何将Docker升级到最新版本》。

         现在,我们开始基于Dockerfile文件的NetCore项目的部署吧,废话不多说,以下就是我的操作步骤。

         1、搭建测试项目。

               (1)、PatrickLiu.MicroService.Interfaces(NetCore类库项目),定义抽象接口层,代码很简单,因为它不是重点,重点是框架。
                
                           庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
                                  
                        样例代码:
                           

 1 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 2 using System.Collections.Generic;
 3 
 4 namespace PatrickLiu.MicroService.Interfaces
 5 {
 6     /// <summary>
 7     /// 用户服务的接口定义。
 8     /// </summary>
 9     public interface IUserService
10     {
11         /// <summary>
12         /// 查找指定主键的用户实例对象。
13         /// </summary>
14         /// <param name="id">用户的主键。</param>
15         /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
16         User FindUser(int id);
17 
18         /// <summary>
19         /// 获取所有用户的实例集合。
20         /// </summary>
21         /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
22         IEnumerable<User> UserAll();
23     }
24 }

               (2)、PatrickLiu.MicroService.Models(NetCore类库项目),定义用于传递数据的实体模型,代码很简单,因为它不是重点,重点是框架。
                
              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
               
                         样例代码:
                              

 1 using System;
 2 
 3 namespace PatrickLiu.MicroService.Models
 4 {
 5     /// <summary>
 6     /// 用户模型。
 7     /// </summary>
 8     public class User
 9     {
10         /// <summary>
11         /// 获取或者设置用户主键。
12         /// </summary>
13         public int ID { get; set; }
14 
15         /// <summary>
16         /// 获取或者设置用户姓名。
17         /// </summary>
18         public string Name { get; set; }
19 
20         /// <summary>
21         /// 获取或者设置用户账号名称。
22         /// </summary>
23         public string Account { get; set; }
24 
25         /// <summary>
26         /// 获取或者设置用户密码。
27         /// </summary>
28         public string Password { get; set; }
29 
30         /// <summary>
31         /// 获取或者设置用户的电子邮箱地址。
32         /// </summary>
33         public string Email { get; set; }
34 
35         /// <summary>
36         /// 获取或者设置用户角色。
37         /// </summary>
38         public string Role { get; set; }
39 
40         /// <summary>
41         /// 获取或者设置用户的登录时间。
42         /// </summary>
43         public DateTime LoginTime { get; set; }
44     }
45 }

               (3)、PatrickLiu.MicroService.Services(NetCore类库项目),定义实现接口的服务层,代码很简单,因为它不是重点,重点是框架。
                
              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

              庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
               
                        样例代码:
                             

 1 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 2 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 3 using System;
 4 using System.Collections.Generic;
 5 using System.Linq;
 6 
 7 namespace PatrickLiu.MicroService.Services
 8 {
 9     /// <summary>
10     /// 实现用户服务接口的实现类型。
11     /// </summary>
12     public class UserService : IUserService
13     {
14         private IList<User> dataList;
15 
16         /// <summary>
17         /// 初始化类型的实例
18         /// </summary>
19         public UserService()
20         {
21             dataList = new List<User>()
22             { new User {ID=1,Name="黄飞鸿",Account="HuangFeiHong",Password="HuangFeiHong123456",Email="huangFeiHong@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now },
23             new User {ID=2,Name="洪熙官",Account="HongXiGuan",Password="HongXiGuan54667",Email="HongXiGuan@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-5) },
24             new User {ID=3,Name="方世玉",Account="FangShiYu",Password="FangShiYu112233",Email="fangShiYu@163.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-30) },
25             new User {ID=4,Name="苗翠花",Account="MiaoCuiHua",Password="MiaoCuiHua887766",Email="miaoCuiHua@sohu.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-90) },
26             new User {ID=5,Name="严咏春",Account="YanYongChun",Password="YanYongChun09392",Email="yanYongChun@263.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddMinutes(-50) }};
27         }
28 
29         /// <summary>
30         /// 查找指定主键的用户实例对象。
31         /// </summary>
32         /// <param name="id">用户的主键。</param>
33         /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
34         public User FindUser(int id)
35         {
36             return dataList.FirstOrDefault(user => user.ID == id);
37         }
38 
39         /// <summary>
40         /// 获取所有用户的实例集合。
41         /// </summary>
42         /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
43         public IEnumerable<User> UserAll()
44         {
45             return dataList;
46         }
47     }
48 }

               (4)、PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance(Asp.Net Core WebAPI项目),对外提供业务功能WebApi项目,该项目必须引入其他关联项目:
                           PatrickLiu.MicroService.Interfaces
                           PatrickLiu.MicroService.Models
                           PatrickLiu.MicroService.Services

                          庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
    
                        样例代码:
                            UsersController.cs
              

  1 using System;
  2 using System.Collections.Generic;
  3 using System.Linq;
  4 using System.Threading;
  5 using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
  6 using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
  7 using Microsoft.Extensions.Configuration;
  8 using Microsoft.Extensions.Logging;
  9 using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
 10 using PatrickLiu.MicroService.Models;
 11 
 12 namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Controllers
 13 {
 14     /// <summary>
 15     /// 用户的 API 类型。
 16     /// </summary>
 17     [Route("api/[controller]")]
 18     [ApiController]    
 19     public class UsersController : ControllerBase
 20     {
 21         #region 私有字段
 22 
 23         private readonly ILogger<UsersController> _logger;
 24         private readonly IUserService _userService;
 25         private IConfiguration _configuration;
 26 
 27         #endregion
 28 
 29         #region 构造函数
 30 
 31         /// <summary>
 32         /// 初始化该类型的新实例。
 33         /// </summary>
 34         /// <param name="logger">日志记录器。</param>
 35         /// <param name="userService">用户服务接口。</param>
 36         /// <param name="configuration">配置服务。</param>
 37         public UsersController(ILogger<UsersController> logger, IUserService userService, IConfiguration configuration)
 38         {
 39             _logger = logger;
 40             _userService = userService;
 41             _configuration = configuration;
 42         }
 43 
 44         #endregion
 45 
 46         #region 实例方法
 47 
 48         /// <summary>
 49         /// 获取一条记录
 50         /// </summary>
 51         /// <param name="id"></param>
 52         /// <returns></returns>
 53         [HttpGet]
 54         [Route("Get")]
 55         public User Get(int id)
 56         {
 57             return _userService.FindUser(id);
 58         }
 59 
 60         /// <summary>
 61         /// 获取所有记录。
 62         /// </summary>
 63         /// <returns></returns>
 64         [HttpGet]
 65         [Route("All")]
 66         //[Authorize]
 67         public IEnumerable<User> Get()
 68         {
 69             Console.WriteLine($"This is UsersController {this._configuration["port"]} Invoke");
 70 
 71             return this._userService.UserAll().Select((user => new User
 72             {
 73                 ID = user.ID,
 74                 Name = user.Name,
 75                 Account = user.Account,
 76                 Password = user.Password,
 77                 Email = user.Email,
 78                 Role = $"{this._configuration["ip"]}:{this._configuration["port"]}",
 79                 LoginTime = user.LoginTime
 80             })); ;
 81         }
 82 
 83         /// <summary>
 84         /// 超时处理
 85         /// </summary>
 86         /// <returns></returns>
 87         [HttpGet]
 88         [Route("Timeout")]
 89         public IEnumerable<User> Timeout()
 90         {
 91             Console.WriteLine($"This is Timeout Start");
 92             //超时设置。
 93             Thread.Sleep(3000);
 94 
 95             Console.WriteLine($"This is Timeout End");
 96 
 97             return this._userService.UserAll().Select((user => new User
 98             {
 99                 ID = user.ID,
100                 Name = user.Name,
101                 Account = user.Account,
102                 Password = user.Password,
103                 Email = user.Email,
104                 Role = $"{this._configuration["ip"]}:{this._configuration["port"]}",
105                 LoginTime = user.LoginTime
106             })); ;
107         }
108 
109         #endregion
110     }
111 }

               Startup.cs
                    

1 public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
2  {
3          //services.AddControllers();
4          services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
5 }

        2、增加Dockerfile文件。
               我们为了将NetCore项目部署到Linux(CentOS7)环境的Docker容器中去,须创建Dockerfile文件来支持,有关Dockerfile文件具体的解释说明,以后有机会再说。我们要部署的项目:PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance,因此,我们就要为该项目增加Dockerfile文件。

                (1)、在项目名称上右键鼠标,选择【添加】,然后选择【Docker支持】,打开增加Dockerfile窗口,点击【确定】,增加文件。
                 
                   庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
                        选择项目的部署环境:
                          庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
                            效果如图:
                          庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

                (2)、Dockerfile文件具体的内容。
                         庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

        3、生成Docker镜像文件。

               (1)、拷贝文件
                        这种部署方式只要保证项目编译是正确的就可以,有无代码生成都可以(这里指,编译和不编译都没关系),一般编译通过,就执行【清理】菜单,将代码清空,然后拷贝上传干净的项目代码就可以。
                           服务器路径:/root/testProject/first
                  
                          庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

             庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

               (2)、查看Docker镜像,没有我们自己的镜像文件。
                        命令:$Docker Images

                        庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

               (3)、生成我们自己的镜像
                        命令:$docker build --no-cache -t core31v1.112 -f Dockerfile .

                         庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

                         最后结果截图,中间省略了一些处理过程:

                         庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

                (4)、验证镜像是否成功,找找自己命名的镜像文件。
                        命令:$Docker images

                        庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

     4、生成容器实例。
              我们又了镜像文件,就可以根据镜像文件生成容器实例了。
               命令:$docker run -itd -p 8082:80 core31v1.112

                 庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

     5、通过命令测试容器是否正常运行。
              命令:$Docker ps -a

                庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

     6、通过浏览器访问来测试。
              容器启动正常,那我们就可以通过浏览器访问看看,我们先获取我们的地址。
               命令:$ ifconfig

                 庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署
               有了地址,我们访问:http://192.168.127.141:8082/api/users/all

                 庐山真面目之八微服务架构 NetCore 基于 Dockerfile 文件部署

        激动啊,成功了,一次成功!

五、结束语
  
     好了,今天就写到这里了。这个系列整理起来还是很费劲的,因为每个环节都要测试到,保证所写的代码都在测试环境中能运行的,但是,累并快乐着。正所谓,不积跬步,无以至千里,每天进步一点点,加油。

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