掌握容器化部署：Docker 与 Docker Compose 实战 Node.js 微服务

2025年11月1日 互联网

引言：为什么选择 Docker 和 Docker Compose？

在分布式系统和微服务架构日益普及的今天，如何高效、可靠地部署和管理多个服务成为开发者面临的核心挑战。Docker 作为一种轻量级的容器化技术，通过将应用及其依赖打包成独立的容器，实现了环境一致性、资源隔离和快速部署。而 Docker Compose 则进一步简化了多容器应用的编排，通过一个 YAML 文件即可定义和管理多个关联的容器。

对于 Node.js 微服务而言，Docker 和 Docker Compose 的组合具有显著优势：

  • 环境一致性：避免“在我机器上能运行”的问题，确保开发、测试和生产环境完全一致。
  • 快速部署：容器启动速度快，适合频繁部署和弹性扩展的场景。
  • 资源隔离：每个微服务运行在独立的容器中，避免资源竞争和依赖冲突。
  • 简化编排：通过 Docker Compose 可以轻松定义服务间的依赖关系和网络配置。

本文将通过一个完整的示例，详细介绍如何使用 Docker 和 Docker Compose 部署 Node.js 微服务，涵盖从基础环境配置到多服务编排的全流程。

一、环境准备：安装 Docker 和 Docker Compose

在开始部署之前，需要确保本地环境已安装 Docker 和 Docker Compose。

1. 安装 Docker

Docker 支持在多种操作系统上运行，包括 Linux、macOS 和 Windows。以下是不同系统的安装方法：

Linux（以 Ubuntu 为例）

  1. # 卸载旧版本（如有）
  2. sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc
  4. # 安装依赖
  5. sudo apt-get update
  6. sudo apt-get install apt-transport-https ca-certificates curl gnupg-agent software-properties-common
  8. # 添加 Docker 官方 GPG 密钥
  9. curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo apt-key add -
  11. # 添加 Docker 仓库
  12. sudo add-apt-repository "deb [arch=amd64] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable"
  14. # 安装 Docker
  15. sudo apt-get update
  16. sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io
  18. # 验证安装
  19. sudo docker run hello-world

macOS

通过 Docker 官方提供的安装包（Docker Desktop for Mac）进行安装，下载地址：https://www.docker.com/products/docker-desktop。

Windows

同样通过 Docker 官方安装包（Docker Desktop for Windows）进行安装，需确保系统支持 Hyper-V 或 WSL 2 后端。

2. 安装 Docker Compose

Docker Compose 通常随 Docker Desktop 一起安装。如果需要手动安装，可以按照以下步骤：

Linux/macOS

  1. # 下载最新版本的 Docker Compose
  2. sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
  4. # 添加可执行权限
  5. sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose
  7. # 验证安装
  8. docker-compose --version

Windows

通过 Docker Desktop 安装时，Docker Compose 会自动包含在内。

二、单个 Node.js 服务的容器化部署

1. 创建简单的 Node.js 服务

首先，创建一个简单的 Node.js Express 应用作为示例：

  1. mkdir nodejs-docker-demo
  2. cd nodejs-docker-demo
  3. npm init -y
  4. npm install express

创建 app.js 文件：

  1. const express = require('express');
  2. const app = express();
  3. const port = 3000;
  5. app.get('/', (req, res) => {
  6.   res.send('Hello, Docker!');
  7. });
  9. app.listen(port, () => {
  10.   console.log(`Server running at http://localhost:${port}`);
  11. });

2. 编写 Dockerfile

Dockerfile 是用于构建 Docker 镜像的脚本文件。在项目根目录下创建 Dockerfile：

  1. # 使用官方 Node.js 镜像作为基础
  2. FROM node:14
  4. # 创建工作目录
  5. WORKDIR /usr/src/app
  7. # 复制 package.json 和 package-lock.json
  8. COPY package*.json ./
  10. # 安装依赖
  11. RUN npm install
  13. # 复制应用代码
  14. COPY . .
  16. # 暴露端口
  17. EXPOSE 3000
  19. # 定义启动命令
  20. CMD ["node", "app.js"]

3. 构建 Docker 镜像

运行以下命令构建镜像：

  1. docker build -t nodejs-docker-demo .

4. 运行容器

构建完成后，运行容器：

  1. docker run -p 3000:3000 nodejs-docker-demo

访问 http://localhost:3000，应该能看到“Hello, Docker!”的响应。

三、使用 Docker Compose 编排多服务

在实际的微服务架构中，通常需要部署多个相互依赖的服务。Docker Compose 通过一个 YAML 文件定义和管理这些服务。

1. 创建 Docker Compose 文件

在项目根目录下创建 docker-compose.yml：

  1. version: '3.8'
  3. services:
  4.   api:
  5.     build: .
  6.     ports:
  7.       - "3000:3000"
  8.     volumes:
  9.       - .:/usr/src/app
  10.       - /usr/src/app/node_modules
  11.     environment:
  12.       - NODE_ENV=development

2. 解释 Docker Compose 文件

  • version：指定 Compose 文件的版本。
  • services：定义服务列表，这里只有一个 api 服务。
  • build：指定构建上下文，. 表示当前目录。
  • ports：映射主机端口到容器端口。
  • volumes：挂载卷，实现代码热重载。
    • .:/usr/src/app：将当前目录挂载到容器的工作目录。
    • /usr/src/app/node_modules：匿名卷，避免覆盖容器内的 node_modules。
  • environment：设置环境变量。

3. 启动服务

运行以下命令启动服务：

  1. docker-compose up

如果希望在后台运行，可以添加 -d 参数：

  1. docker-compose up -d

4. 验证服务

访问 http://localhost:3000，应该能看到相同的响应。修改 app.js 后，容器会自动重启（得益于卷挂载）。

四、进阶配置与最佳实践

1. 多阶段构建

为了减小镜像体积，可以使用多阶段构建。修改 Dockerfile：

  1. # 第一阶段：构建
  2. FROM node:14 AS builder
  3. WORKDIR /usr/src/app
  4. COPY package*.json ./
  5. RUN npm install
  6. COPY . .
  7. RUN npm run build  # 如果有构建步骤
  9. # 第二阶段：运行
  10. FROM node:14-slim
  11. WORKDIR /usr/src/app
  12. COPY --from=builder /usr/src/app/node_modules ./node_modules
  13. COPY --from=builder /usr/src/app .
  14. EXPOSE 3000
  15. CMD ["node", "app.js"]

2. 环境变量管理

对于生产环境，建议使用 .env 文件管理环境变量。创建 .env 文件：

  1. NODE_ENV=production
  2. PORT=3000

修改 docker-compose.yml：

  1. version: '3.8'
  3. services:
  4.   api:
  5.     build: .
  6.     ports:
  7.       - "${PORT}:${PORT}"
  8.     environment:
  9.       - NODE_ENV=${NODE_ENV}

3. 健康检查

为服务添加健康检查，确保容器正常运行：

  1. version: '3.8'
  3. services:
  4.   api:
  5.     build: .
  6.     ports:
  7.       - "3000:3000"
  8.     healthcheck:
  9.       test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:3000"]
  10.       interval: 30s
  11.       timeout: 10s
  12.       retries: 3

4. 网络配置

默认情况下，Docker Compose 会创建一个默认网络。如果需要自定义网络，可以显式定义：

  1. version: '3.8'
  3. services:
  4.   api:
  5.     build: .
  6.     ports:
  7.       - "3000:3000"
  8.     networks:
  9.       - my-network
  11. networks:
  12.   my-network:
  13.     driver: bridge

五、总结与展望

通过本文的介绍，读者已经掌握了如何使用 Docker 和 Docker Compose 部署 Node.js 微服务。从环境准备、单个服务的容器化部署，到多服务的编排与管理，Docker 和 Docker Compose 提供了强大的工具链，帮助开发者提升部署效率和可靠性。

未来，随着容器化技术的进一步发展，Docker 和 Docker Compose 将在微服务架构中发挥更加重要的作用。建议读者深入学习以下内容：

  • Docker Swarm 和 Kubernetes 的集群管理。
  • 持续集成/持续部署（CI/CD）与 Docker 的结合。
  • 安全最佳实践，如镜像扫描和最小权限原则。

通过不断实践和探索，读者可以构建出更加高效、可靠的微服务架构。

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