PHP的容器化开发环境：使用Docker Compose实现服务间的网络与卷共享 - 智猿学院-前后端，数据库，人工智能，云计算等领域前沿技术讲座

PHP容器化开发环境：Docker Compose实现服务间网络与卷共享

大家好，今天我们来深入探讨如何使用 Docker Compose 构建一个高效、可复用的 PHP 容器化开发环境，重点关注服务间的网络与卷共享。容器化为 PHP 开发带来了诸多优势，例如：环境一致性、隔离性、易于部署等。而 Docker Compose 则简化了多容器应用的编排管理，使我们可以轻松定义和运行包含多个服务的应用程序。

1. 容器化的优势与挑战

在传统的开发模式下，开发者需要在本地配置各种环境，例如 PHP 版本、扩展、数据库等。不同开发者之间的环境差异，以及环境部署的复杂性，常常导致 "在我的机器上可以运行" 的问题。

容器化通过将应用程序及其依赖项打包到独立的容器中，解决了这些问题。每个容器都运行在隔离的环境中，拥有自己的文件系统、进程空间和网络接口。容器的镜像可以轻松地在不同的环境中复制和部署，保证了环境的一致性。

然而，容器化也带来了一些新的挑战：

服务编排： 一个复杂的 PHP 应用通常包含多个服务，例如 Web 服务器、数据库、缓存等。我们需要一种机制来定义和管理这些服务之间的依赖关系和交互。
网络互联： 各个服务需要能够相互通信，例如 Web 服务器需要访问数据库。我们需要建立服务之间的网络连接。
数据持久化： 容器的生命周期是短暂的，容器停止后，其中的数据将会丢失。我们需要一种机制来持久化数据，例如数据库中的数据。
文件共享： 在开发过程中，我们通常需要在主机和容器之间共享代码文件。我们需要一种机制来实现文件的同步。

Docker Compose 正是为了解决这些问题而诞生的。

2. Docker Compose 简介

Docker Compose 是一个用于定义和运行多容器 Docker 应用程序的工具。它使用 YAML 文件来配置应用程序的服务，然后使用一个命令来创建和启动所有服务。

Docker Compose 的核心概念包括：

Service (服务)： 一个服务代表应用程序的一个组件，例如 Web 服务器、数据库等。
Network (网络)： 一个网络允许服务之间进行通信。
Volume (卷)： 一个卷允许容器之间或容器与主机之间共享数据。

3. 搭建 PHP 容器化开发环境

下面，我们将以一个简单的 PHP 应用为例，演示如何使用 Docker Compose 搭建一个容器化开发环境。该应用包含两个服务：

web: 一个 Nginx Web 服务器，用于运行 PHP 代码。
db: 一个 MySQL 数据库服务器，用于存储应用数据。

3.1 创建项目目录

首先，创建一个项目目录，例如 php-docker-compose。

mkdir php-docker-compose
cd php-docker-compose

3.2 创建 Docker Compose 文件

在项目目录下创建一个名为 docker-compose.yml 的文件，用于定义应用程序的服务。

version: "3.8"

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "8080:80"
    volumes:
      - ./src:/var/www/html
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    depends_on:
      - db
    networks:
      - app-network

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      MYSQL_DATABASE: mydatabase
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    networks:
      - app-network

volumes:
  db_data:

networks:
  app-network:
    driver: bridge

3.3 解析 Docker Compose 文件

我们来详细解析一下 docker-compose.yml 文件：

version: "3.8": 指定 Docker Compose 文件的版本。
services: 定义应用程序的服务。
- web: 定义 Web 服务器服务。
  - image: nginx:alpine: 指定 Web 服务器使用的镜像。这里使用 nginx:alpine，这是一个基于 Alpine Linux 的轻量级 Nginx 镜像。
  - ports: - "8080:80": 将主机的 8080 端口映射到容器的 80 端口。这意味着我们可以通过访问 http://localhost:8080 来访问 Web 服务器。
  - volumes: 定义 Web 服务器使用的卷。
    - - ./src:/var/www/html: 将主机上的 src 目录挂载到容器的 /var/www/html 目录。这意味着我们可以直接在主机上修改 PHP 代码，而无需进入容器内部。
    - - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d: 将主机上的 nginx/conf.d 目录挂载到容器的 /etc/nginx/conf.d 目录。这意味着我们可以自定义 Nginx 的配置文件。
  - depends_on: - db: 指定 Web 服务器依赖于数据库服务。Docker Compose 会先启动数据库服务，然后再启动 Web 服务器服务。
  - networks: - app-network: 将 Web 服务器服务连接到 app-network 网络。
- db: 定义数据库服务。
  - image: mysql:8.0: 指定数据库使用的镜像。这里使用 mysql:8.0，这是一个 MySQL 8.0 镜像。
  - environment: 定义数据库服务的环境变量。
    - MYSQL_ROOT_PASSWORD: root: 设置 MySQL 的 root 用户密码。
    - MYSQL_DATABASE: mydatabase: 创建一个名为 mydatabase 的数据库。
  - volumes: 定义数据库服务使用的卷。
    - - db_data:/var/lib/mysql: 将名为 db_data 的卷挂载到容器的 /var/lib/mysql 目录。这意味着数据库的数据将会持久化存储在 db_data 卷中。
  - networks: - app-network: 将数据库服务连接到 app-network 网络。
volumes: 定义应用程序使用的卷。
- db_data: 定义一个名为 db_data 的卷。
networks: 定义应用程序使用的网络。
- app-network: 定义一个名为 app-network 的网络。driver: bridge 指定使用 bridge 网络驱动。

3.4 创建 Nginx 配置文件

在项目目录下创建一个名为 nginx 的目录，并在其中创建一个名为 conf.d 的目录。

mkdir nginx
mkdir nginx/conf.d

在 nginx/conf.d 目录下创建一个名为 default.conf 的文件，用于配置 Nginx。

server {
    listen 80;
    index index.php index.html;
    error_log  /var/log/nginx/error.log;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    root /var/www/html;

    location ~ .php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_split_path_info ^(.+.php)(/.+)$;
        fastcgi_pass web:9000; # 注意这里使用服务名 web 作为主机名
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    }
}

3.5 创建 PHP 代码目录

在项目目录下创建一个名为 src 的目录，用于存放 PHP 代码。

mkdir src

在 src 目录下创建一个名为 index.php 的文件，用于显示 PHP 信息。

<?php
phpinfo();
?>

3.6 启动应用程序

在项目目录下执行以下命令，启动应用程序。

docker-compose up -d

该命令会创建并启动 docker-compose.yml 文件中定义的所有服务。-d 参数表示以后台模式运行。

3.7 验证应用程序

在浏览器中访问 http://localhost:8080，如果看到 PHP 信息页面，则表示应用程序已成功启动。

4. 服务间网络通信

在 docker-compose.yml 文件中，我们定义了一个名为 app-network 的网络，并将 Web 服务器和数据库服务连接到该网络。这意味着 Web 服务器可以通过服务名 db 访问数据库服务。

在 Nginx 配置文件 nginx/conf.d/default.conf 中，我们使用了 fastcgi_pass web:9000; 来指定 PHP-FPM 的地址。这里 web 实际上是服务名，Docker Compose 会自动将服务名解析为容器的 IP 地址。

这种通过服务名进行网络通信的方式，简化了服务之间的配置，并且具有更好的可移植性。即使容器的 IP 地址发生变化，服务之间的通信仍然可以正常进行。

5. 数据卷的使用

在 docker-compose.yml 文件中，我们使用了两种类型的卷：

绑定挂载 (Bind Mount): 将主机上的目录或文件挂载到容器中。例如，我们将主机上的 src 目录挂载到容器的 /var/www/html 目录。绑定挂载可以实现主机和容器之间的文件共享。
命名卷 (Named Volume): 由 Docker 管理的卷。例如，我们创建了一个名为 db_data 的卷，并将它挂载到容器的 /var/lib/mysql 目录。命名卷可以实现数据的持久化存储。

5.1 绑定挂载实现代码共享

通过绑定挂载，我们可以直接在主机上修改 PHP 代码，而无需进入容器内部。修改后的代码会立即反映到容器中，这极大地提高了开发效率。

例如，我们修改 src/index.php 文件的内容：

<?php
echo "Hello, Docker Compose!";
?>

保存文件后，刷新浏览器，可以看到页面显示 "Hello, Docker Compose!"。

5.2 命名卷实现数据持久化

通过命名卷，我们可以将数据库的数据持久化存储。即使容器被删除，数据仍然会保存在卷中。

例如，我们可以在 MySQL 数据库中创建一个表：

docker exec -it php-docker-compose-db-1 mysql -u root -p'root'

CREATE DATABASE IF NOT EXISTS mydatabase;
USE mydatabase;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS users (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(255) NOT NULL
);
INSERT INTO users (name) VALUES ('John Doe');

然后，停止并删除数据库容器：

docker-compose down

重新启动应用程序：

docker-compose up -d

再次连接到 MySQL 数据库，可以看到之前创建的表和数据仍然存在。

docker exec -it php-docker-compose-db-1 mysql -u root -p'root'
USE mydatabase;
SELECT * FROM users;

6. 优化开发环境

为了进一步优化开发环境，我们可以考虑以下几点：

使用 Xdebug 进行调试： Xdebug 是一个强大的 PHP 调试器。我们可以配置 Xdebug，使其能够在 IDE 中进行断点调试。
使用 Composer 管理依赖： Composer 是 PHP 的依赖管理工具。我们可以使用 Composer 来管理 PHP 项目的依赖项。
使用 Dockerfile 自定义镜像： 我们可以创建自己的 Dockerfile，用于自定义 PHP 环境，例如安装特定的扩展或配置。

6.1 Xdebug 配置示例

首先，需要在 docker-compose.yml 文件中添加 Xdebug 相关的配置。

version: "3.8"

services:
  web:
    image: nginx:alpine
    ports:
      - "8080:80"
      - "9003:9003" # Xdebug 端口
    volumes:
      - ./src:/var/www/html
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    depends_on:
      - db
    networks:
      - app-network
    environment:
      PHP_IDE_CONFIG: "serverName=docker" # 配置 serverName

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      MYSQL_DATABASE: mydatabase
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    networks:
      - app-network

volumes:
  db_data:

networks:
  app-network:
    driver: bridge

然后，创建一个 Dockerfile 文件，用于安装 Xdebug。

FROM php:8.1-fpm-alpine

RUN apk add --no-cache $PHPIZE_DEPS

RUN pecl install xdebug 
    && docker-php-ext-enable xdebug

# Xdebug 配置
RUN echo "xdebug.mode=debug" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.start_with_request=yes" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.client_host=host.docker.internal" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.client_port=9003" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini

修改 docker-compose.yml 文件，使用自定义的镜像。

version: "3.8"

services:
  web:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "8080:80"
      - "9003:9003" # Xdebug 端口
    volumes:
      - ./src:/var/www/html
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    depends_on:
      - db
    networks:
      - app-network
    environment:
      PHP_IDE_CONFIG: "serverName=docker" # 配置 serverName

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      MYSQL_DATABASE: mydatabase
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    networks:
      - app-network

volumes:
  db_data:

networks:
  app-network:
    driver: bridge

重新构建并启动应用程序。

docker-compose build
docker-compose up -d

最后，在 IDE 中配置 Xdebug，指定 serverName 为 docker，并设置断点。当访问页面时，IDE 应该会触发断点。

7. 代码示例

下面是一个完整的代码示例，包含了 docker-compose.yml 文件、Nginx 配置文件和 PHP 代码。

7.1 docker-compose.yml

version: "3.8"

services:
  web:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    ports:
      - "8080:80"
      - "9003:9003" # Xdebug 端口
    volumes:
      - ./src:/var/www/html
      - ./nginx/conf.d:/etc/nginx/conf.d
    depends_on:
      - db
    networks:
      - app-network
    environment:
      PHP_IDE_CONFIG: "serverName=docker" # 配置 serverName

  db:
    image: mysql:8.0
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root
      MYSQL_DATABASE: mydatabase
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
    networks:
      - app-network

volumes:
  db_data:

networks:
  app-network:
    driver: bridge

7.2 Dockerfile

FROM php:8.1-fpm-alpine

RUN apk add --no-cache $PHPIZE_DEPS

RUN pecl install xdebug 
    && docker-php-ext-enable xdebug

# Xdebug 配置
RUN echo "xdebug.mode=debug" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.start_with_request=yes" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.client_host=host.docker.internal" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini 
    && echo "xdebug.client_port=9003" >> /usr/local/etc/php/conf.d/docker-php-ext-xdebug.ini

7.3 nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen 80;
    index index.php index.html;
    error_log  /var/log/nginx/error.log;
    access_log /var/log/nginx/access.log;
    root /var/www/html;

    location ~ .php$ {
        try_files $uri =404;
        fastcgi_split_path_info ^(.+.php)(/.+)$;
        fastcgi_pass web:9000; # 注意这里使用服务名 web 作为主机名
        fastcgi_index index.php;
        include fastcgi_params;
        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME $document_root$fastcgi_script_name;
        fastcgi_param PATH_INFO $fastcgi_path_info;
    }
}

7.4 src/index.php

<?php
echo "Hello, Docker Compose!";
?>

8. 总结

今天我们学习了如何使用 Docker Compose 构建一个 PHP 容器化开发环境，重点关注了服务间的网络与卷共享。通过 Docker Compose，我们可以轻松定义和管理多容器应用程序，实现环境一致性、隔离性和易于部署。希望这次讲座能够帮助大家更好地理解和应用容器化技术，提高开发效率。

清晰地掌握了 Docker Compose 基础，方便了应用部署
服务间通信通过服务名简化配置，数据卷实现持久化存储
利用Xdebug等工具优化开发环境，提高开发效率

PHP容器化开发环境：Docker Compose实现服务间网络与卷共享

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