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
    　　
　　　　　　

　　　　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：

         　　　　　　　　

                      　　　　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】
           　　　　　　　　　　
           　　　　　　　　　　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】
           　　　　　　　　　　
           　　　　　　　　　　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】
          　　　　　　　　　　
          　　　　　　　　　　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！
         　　　　　　
         　　　　　　虚拟机就是我们社区的高楼，容器就是“胶囊公寓”
         　　　　　　

　　　　　　3、容器能给我们带来什么呢？
        　　　　　　

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。
                
                   　　　　　　　　

 　　　　　　　　　　　　　
                                  
               　　　　　　 　　样例代码：
                   　　　　　　　　

using PatrickLiu.MicroService.Models;
using System.Collections.Generic;

namespace PatrickLiu.MicroService.Interfaces
{
    /// <summary>
    /// 用户服务的接口定义。
    /// </summary>
    public interface IUserService
    {
        /// <summary>
        /// 查找指定主键的用户实例对象。
        /// </summary>
        /// <param name="id">用户的主键。</param>
        /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
        User FindUser(int id);

        /// <summary>
        /// 获取所有用户的实例集合。
        /// </summary>
        /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
        IEnumerable<User> UserAll();
    }
}

         　　　　　　（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。
                
　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　
               
                 　　　　　　　　样例代码：
                    　　　　　　　　　　

using System;

namespace PatrickLiu.MicroService.Models
{
    /// <summary>
    /// 用户模型。
    /// </summary>
    public class User
    {
        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户主键。
        /// </summary>
        public int ID { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户姓名。
        /// </summary>
        public string Name { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户账号名称。
        /// </summary>
        public string Account { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户密码。
        /// </summary>
        public string Password { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户的电子邮箱地址。
        /// </summary>
        public string Email { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户角色。
        /// </summary>
        public string Role { get; set; }

        /// <summary>
        /// 获取或者设置用户的登录时间。
        /// </summary>
        public DateTime LoginTime { get; set; }
    }
}

         　　　　　　（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。
                
　　　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　
               
                　　　　　　　　样例代码：
                   　　　　　　　　　　

using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
using PatrickLiu.MicroService.Models;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace PatrickLiu.MicroService.Services
{
    /// <summary>
    /// 实现用户服务接口的实现类型。
    /// </summary>
    public class UserService : IUserService
    {
        private IList<User> dataList;

        /// <summary>
        /// 初始化类型的实例
        /// </summary>
        public UserService()
        {
            dataList = new List<User>()
            { new User {ID=1,Name="黄飞鸿",Account="HuangFeiHong",Password="HuangFeiHong123456",Email="huangFeiHong@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now },
            new User {ID=2,Name="洪熙官",Account="HongXiGuan",Password="HongXiGuan54667",Email="HongXiGuan@sina.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-5) },
            new User {ID=3,Name="方世玉",Account="FangShiYu",Password="FangShiYu112233",Email="fangShiYu@163.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-30) },
            new User {ID=4,Name="苗翠花",Account="MiaoCuiHua",Password="MiaoCuiHua887766",Email="miaoCuiHua@sohu.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddDays(-90) },
            new User {ID=5,Name="严咏春",Account="YanYongChun",Password="YanYongChun09392",Email="yanYongChun@263.com", Role="Admin", LoginTime=DateTime.Now.AddMinutes(-50) }};
        }

        /// <summary>
        /// 查找指定主键的用户实例对象。
        /// </summary>
        /// <param name="id">用户的主键。</param>
        /// <returns>返回查找到的用户实例对象。</returns>
        public User FindUser(int id)
        {
            return dataList.FirstOrDefault(user => user.ID == id);
        }

        /// <summary>
        /// 获取所有用户的实例集合。
        /// </summary>
        /// <returns>返回所有的用户实例。</returns>
        public IEnumerable<User> UserAll()
        {
            return dataList;
        }
    }
}

         　　　　　　（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

                　　　　　　　　　　
    
                　　　　　　　　样例代码：
                   　　　　　　　　　UsersController.cs
　　　　　　　　　　　　　　

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Threading;
using Microsoft.AspNetCore.Authorization;
using Microsoft.AspNetCore.Mvc;
using Microsoft.Extensions.Configuration;
using Microsoft.Extensions.Logging;
using PatrickLiu.MicroService.Interfaces;
using PatrickLiu.MicroService.Models;

namespace PatrickLiu.MicroService.ServiceInstance.Controllers
{
    /// <summary>
    /// 用户的 API 类型。
    /// </summary>
    [Route("api/[controller]")]
    [ApiController]    
    public class UsersController : ControllerBase
    {
        #region 私有字段

        private readonly ILogger<UsersController> _logger;
        private readonly IUserService _userService;
        private IConfiguration _configuration;

        #endregion

        #region 构造函数

        /// <summary>
        /// 初始化该类型的新实例。
        /// </summary>
        /// <param name="logger">日志记录器。</param>
        /// <param name="userService">用户服务接口。</param>
        /// <param name="configuration">配置服务。</param>
        public UsersController(ILogger<UsersController> logger, IUserService userService, IConfiguration configuration)
        {
            _logger = logger;
            _userService = userService;
            _configuration = configuration;
        }

        #endregion

        #region 实例方法

        /// <summary>
        /// 获取一条记录
        /// </summary>
        /// <param name="id"></param>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet]
        [Route("Get")]
        public User Get(int id)
        {
            return _userService.FindUser(id);
        }

        /// <summary>
        /// 获取所有记录。
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet]
        [Route("All")]
        //[Authorize]
        public IEnumerable<User> Get()
        {
            Console.WriteLine($"This is UsersController {this._configuration["port"]} Invoke");

            return this._userService.UserAll().Select((user => new User
            {
                ID = user.ID,
                Name = user.Name,
                Account = user.Account,
                Password = user.Password,
                Email = user.Email,
                Role = $"{this._configuration["ip"]}：{this._configuration["port"]}",
                LoginTime = user.LoginTime
            })); ;
        }

        /// <summary>
        /// 超时处理
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        [HttpGet]
        [Route("Timeout")]
        public IEnumerable<User> Timeout()
        {
            Console.WriteLine($"This is Timeout Start");
            //超时设置。
            Thread.Sleep(3000);

            Console.WriteLine($"This is Timeout End");

            return this._userService.UserAll().Select((user => new User
            {
                ID = user.ID,
                Name = user.Name,
                Account = user.Account,
                Password = user.Password,
                Email = user.Email,
                Role = $"{this._configuration["ip"]}：{this._configuration["port"]}",
                LoginTime = user.LoginTime
            })); ;
        }

        #endregion
    }
}

　　　　　　　　　　　　　　 Startup.cs
      　　　　　　　　　　　　　　

public void ConfigureServices(IServiceCollection services)
 {
         //services.AddControllers();
         services.AddSingleton<IUserService, UserService>();
}

    　　　　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。
                 
         　　　　　　　　　　
                　　　　　　　　选择项目的部署环境：
                  　　　　　　　　
                    　　　　　　　　效果如图：
                  　　　　　　　　

          　　　　　　（2）、Dockerfile文件具体的内容。
                 　　　　　　　　

    　　　　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
                  
                 　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　

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

                　　　　　　　　

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

                 　　　　　　　　

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

                 　　　　　　　　

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

                　　　　　　　　

 　　　　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

           　　　　　　

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

          　　　　　　

 　　　　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

           　　　　　　
         　　　　　　有了地址，我们访问：http://192.168.127.141:8082/api/users/all

           　　　　　　

　　　　　　　　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。