Docker 单机部署指南:快速实现 Django 项目容器化运行
Docker 单机部署指南:快速实现 Django 项目容器化运行
一、Docker 单机部署的核心优势与适用场景
Docker 的单机部署模式为开发者提供了轻量级、隔离性强的运行环境,尤其适合以下场景:
- 开发环境标准化:通过 Dockerfile 定义依赖,确保团队成员使用完全一致的开发环境,避免因环境差异导致的“在我机器上能运行”问题。
- 资源高效利用:相比虚拟机,Docker 容器共享宿主内核,启动速度快(秒级),资源占用低(通常仅增加 5-10% 开销)。
- 快速迭代与测试:容器镜像可快速构建和销毁,适合 CI/CD 流程中的自动化测试与部署。
- 多版本共存:单机可同时运行不同版本的 Django 项目(如 3.2 和 4.2),互不干扰。
以 Django 项目为例,传统部署需手动安装 Python、数据库、Redis 等依赖,而 Docker 只需一个 docker-compose.yml 文件即可定义完整服务栈。
二、Django 项目容器化前的关键准备
1. 项目结构优化
建议采用以下目录结构:
my_django_project/├── app/ # Django 应用代码│ ├── __init__.py│ ├── settings.py│ └── ...├── requirements.txt # Python 依赖├── Dockerfile # 构建镜像└── docker-compose.yml # 服务编排
2. 依赖管理规范
- Python 依赖:使用
pip freeze > requirements.txt生成精确依赖列表,避免使用latest版本。 - 系统依赖:在 Dockerfile 中通过
RUN apt-get install安装编译工具(如 gcc、python3-dev)。 - 静态文件处理:配置
STATIC_ROOT和STATICFILES_DIRS,建议使用WhiteNoise简化生产环境部署。
三、Docker 部署 Django 的完整流程
1. 编写 Dockerfile
# 使用官方 Python 镜像作为基础FROM python:3.11-slim# 设置环境变量ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE 1ENV PYTHONUNBUFFERED 1# 安装系统依赖RUN apt-get update && \apt-get install -y --no-install-recommends \build-essential \libpq-dev \&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*# 创建工作目录并设置权限WORKDIR /appCOPY requirements.txt .# 安装 Python 依赖RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt# 复制项目代码COPY . .# 暴露端口(可选,仅用于文档说明)EXPOSE 8000# 定义启动命令CMD ["gunicorn", "--bind", "0.0.0.0:8000", "app.wsgi"]
关键点说明:
- 使用
python:3.11-slim减少镜像体积(约 120MB vs 常规版的 900MB)。 PYTHONDONTWRITEBYTECODE禁止生成.pyc文件,避免权限问题。- 多阶段构建可进一步优化(如分离构建环境和运行环境),此处简化示例。
2. 配置 docker-compose.yml
version: '3.8'services:web:build: .command: gunicorn app.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000volumes:- .:/appports:- "8000:8000"environment:- DEBUG=1- DJANGO_SETTINGS_MODULE=app.settingsdepends_on:- dbdb:image: postgres:15-alpinevolumes:- postgres_data:/var/lib/postgresql/dataenvironment:- POSTGRES_USER=django- POSTGRES_PASSWORD=django- POSTGRES_DB=django_dbvolumes:postgres_data:
配置解析:
- 服务分离:将 Web 应用和数据库拆分为独立服务,符合微服务理念。
- 数据持久化:通过
volumes挂载数据库数据,避免容器删除后数据丢失。 - 环境变量:通过
environment传递敏感配置(生产环境建议使用.env文件)。
3. 构建与运行
# 构建镜像(首次运行或代码变更后)docker-compose build# 启动服务docker-compose up -d# 查看日志docker-compose logs -f# 停止服务docker-compose down
常见问题处理:
- 端口冲突:若 8000 端口被占用,修改
ports为"8001:8000"。 - 依赖安装失败:检查
requirements.txt格式,确保无 BOM 头(Windows 用户需注意)。 - 数据库连接失败:确认
db服务已启动,且 Django 的DATABASES配置中HOST为db(而非localhost)。
四、生产环境优化建议
1. 安全加固
- 使用非 root 用户运行容器:在 Dockerfile 中添加:
RUN useradd -m django && chown -R django /appUSER django
- 限制容器权限:通过
--cap-drop=ALL减少内核能力。
2. 性能优化
- 静态文件处理:生产环境建议使用 Nginx 反向代理 +
WhiteNoise。 - ASGI 服务器:替换 Gunicorn 为 Uvicorn(异步支持):
command: uvicorn app.asgi:application --host 0.0.0.0 --port 8000
- 进程管理:使用
supervisord同时运行 Celery 等后台任务。
3. 监控与日志
- 集成 Prometheus + Grafana 监控容器指标。
- 日志集中管理:通过
logging配置将日志输出到stdout,由 Docker 收集。
五、常见问题与解决方案
1. 数据库迁移失败
现象:django.db.utils.OperationalError: could not connect to server
原因:Django 启动时数据库未就绪。
解决:
- 在
docker-compose.yml中为db服务添加健康检查:healthcheck:test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U django -d django_db"]interval: 5stimeout: 5sretries: 5
- 修改 Web 服务的启动命令为等待数据库就绪:
command: sh -c "while ! nc -z db 5432; do sleep 1; done && python manage.py migrate && gunicorn app.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000"
2. 静态文件 404
现象:开发环境正常,生产环境静态文件无法加载。
解决:
- 确认
STATIC_ROOT配置正确(如/app/staticfiles)。 - 运行
collectstatic命令:command: sh -c "python manage.py collectstatic --noinput && gunicorn app.wsgi:application --bind 0.0.0.0:8000"
六、总结与扩展
通过 Docker 部署 Django 项目,开发者可获得以下收益:
- 环境一致性:从开发到生产全程使用相同容器镜像。
- 部署效率:单命令完成服务启动,支持横向扩展(通过
docker-compose scale)。 - 隔离性:避免项目间依赖冲突。
下一步建议:
- 学习 Kubernetes 实现多机部署。
- 探索 CI/CD 流水线集成(如 GitHub Actions + Docker Hub)。
- 研究服务网格(如 Istio)管理微服务通信。
Docker 的单机部署模式为 Django 项目提供了高效、可靠的运行方案,掌握此技能可显著提升开发效率与系统稳定性。
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