最近一直在開發Apworks框架的案例代碼，同時也在一起修復Apworks框架中的Bug和一些設計上的不足。遇到的一個普遍問題是，代碼的調試過程需要依賴很多外部系統，比如MongoDB、PostgreSQL、RabbitMQ等。當然可以在本機逐一安裝這些服務，然後對服務進行配置，使其滿足自己開發調試的需要。這樣做當然是沒有問題的，只是比較麻煩。於是，我尋求docker的幫助，將服務全都運行在docker容器中，需要的時候一條簡單的docker命令即可啟動，不需要的時候，將docker容器停掉即可，非常方便，而且不會對主機環境造成幹擾。當然，實踐過程也不是那麽順利的，也踩了一些坑，現在就跟大家分享一下。

Docker for Windows 10

在Windows 10系統下的首選就是Docker for Windows 10。Docker對Windows 10的支持現在已經做得非常好了，無論在Windows Command下還是在Windows Powershell下都可以執行Docker命令，也可以像在Linux系統下一樣，運行所有的Docker容器。對Docker架構了解的讀者一定能夠更好地了解Docker for Windows 10運作的基本原理，即在Hyper-V的支持下，將Docker容器運行在Linux的虛擬機裏。因此，在Docker for Windows的工具中，可以設置這臺虛擬機的CPU個數，以及內存的大小。

然而，一個比較麻煩的問題是，如果你需要使用-v參數來加載（mount）一個磁盤目錄（volume）的時候，就會出現問題，至少我在MongoDB中使用-v參數來將MongoDB的數據文件映射到主機目錄時，就會導致MongoDB無法正常啟動。這個問題在Hyper-V出現之前，在Virtual Box時代就有，而且根據社區的討論，似乎在Hyper-V的版本中也還是沒有解決。詳細信息可以參考這裏：https://stackoverflow.com/questions/42756776/how-do-i-configure-mongo-to-run-in-docker-to-using-an-external-drive-on-windows。

由於這樣的原因，我沒有在自己的開發環境中使用Docker for Windows 10，因為無法將MongoDB的數據庫文件映射存儲到主機（Host Machine）上，也就意味著每次啟動容器執行我的一些冒煙測試（Smoke Test），我都需要重建數據，非常麻煩。我選擇了在Hyper-V中搭建自己的Linux虛擬機來構建自己的開發和測試環境。

使用Hyper-V的Linux虛擬機來運行Docker容器

以前，只有服務器版本的Windows才支持Hyper-V，記得最早支持Hyper-V的Windows是Windows Server 2008。說起Hyper-V的歷史，也是有一定淵源的。最早有一家公司，名叫Connectix，它有一款產品就是大家熟悉的Connectix Virtual PC，一款硬件虛擬化產品，後來Connectix把Virtual PC產品賣給了微軟，成為了Microsoft Virtual PC，之後Connectix於2003年宣布解體，微軟把Virtual PC精神發揚光大，成就了現在的Hyper-V。從Windows 10開始，Professional/Enterprise版本的Windows 10都能夠支持Hyper-V了。大家可以直接在Windows 10中創建虛擬機，而不需要額外安裝vmware player、Oracle VirtualBox等這些第三方的虛擬機服務。

啟用Hyper-V的方法非常簡單，在Windows 10中，點擊開始菜單，或者按下鍵盤上的WIN鍵，然後輸入關鍵字windows features，這時會出現“Turn windows features on or off”菜單項（我的系統是英文版，中文版稍作修改）：

點擊這個菜單項，然後會打開大家熟悉的控制面板界面，直接選中其中的Hyper-V就行了：

應用更改並重新啟動後，Hyper-V就已經裝好了。需要註意的是，如果你已經在控制面板中啟用了Hyper-V，那麽假如你再安裝Oracle VirtualBox的話，這樣Oracle VirtualBox僅可創建32位的虛擬機。當然原因我們也沒必要深究了。

Hyper-V成功安裝後，同樣，在開始菜單中輸入Hyper-V作為關鍵字，Hyper-V Manager菜單項就會顯示出來，點擊Hyper-V Manager的菜單項，即可打開Hyper-V的管理界面。在Hyper-V Manager中，可以非常方便地創建並管理虛擬機，虛擬機的操作系統可以是Windows的，也可以是Linux的，用戶只需要下載所需操作系統的ISO鏡像即可完成安裝，非常方便。這部分內容本文就不多說了，可以參考微軟官網Hyper-V的教程。

比較有趣的事情是，Hyper-V對虛擬機的內存分配可以是動態的。比如我在創建Ubuntu Linux虛擬機的時候，選擇的是8GB的內存，但從上圖可以看出，目前系統僅分配了2GB多一點的內存給我的虛擬機，因為當時它只需要使用這麽多。這樣也能兼顧到主機的性能。在我創建的這個Ubuntu Linux虛擬機中，我配置使用了靜態IP地址，這是為了方便程序的開發測試。在我的測試數據中，我不需要因為虛擬機IP地址的改變而總是去修改數據庫的連接字符串。配置靜態IP的另一個好處就是，你可以很方便地使用Putty這樣的SSH工具來遠程連接到Hyper-V虛擬機，而不需要每次都打開Hyper-V Manager並登錄到虛擬機控制臺。Putty這套工具使用非常方便，並且綠色輕量，在此強烈推薦。

根據不同的Linux環境，靜態IP地址的配置方式也會不同，這裏也不多解釋了，網上相關的文章還是很多的。

另一個比較頭疼的問題就是，在國內通過Docker Hub下載Docker鏡像是非常慢的，慢到你無法忍受，其中原因大家都心知肚明。一個解決方案是在Docker CE的配置文件中設定本地的Docker Registry鏡像鏈接，比如可以使用阿裏雲提供的鏈接地址。此時，需要登錄阿裏雲並創建一個個人賬號，然後按照https://yq.aliyun.com/articles/29941一文中的介紹，登錄容器Hub服務的控制臺，然後點擊“Docker Hub鏡像站點”，拷貝專屬加速器地址然後配置到/etc/docker/daemon.json文件中即可。具體方法可以按照上面的鏈接做。

在配置好鏡像地址並重啟之後，使用docker pull、docker run等命令就會非常快了，大家不妨一試。對於Docker for Windows，你需要打開設置界面，然後在Daemon頁中的Registry mirrors部分，填入鏡像鏈接地址即可。

或許你會問，安裝和配置Docker用於搭建自己的開發和測試環境並不容易，我為何不自己在本機裝我所需的數據庫、消息隊列、緩存等服務，而去弄個Docker來運行這些基礎服務呢？我想，驅使我這麽做的原因大概是如下幾點吧：

1. 如果我的應用程序所依賴的基礎服務比較多的話，在開發機器上逐一安裝這些服務是比較耗時的，而且我很難針對不同版本的服務進行測試。使用Docker可以很方便地在基礎服務版本之間進行切換，比如可以使用Docker鏡像的tag來指定我所需要的MongoDB的版本
2. 使用Docker，使得基礎服務環境搭建可以被復制。例如我可以使用一個批處理腳本（或者Shell腳本）將運行Docker容器的命令寫入，那麽無論我在哪臺機器上，只要能夠運行這個批處理腳本，都可以一鍵搭建基礎服務環境，無需更多操作。由docker-compose支持的部署方式使得基礎服務的部署變得更加簡單，也就是當我的應用程序準備上線時，我只需要將我的docker-compose YAML文件上傳到Docker Orchestrator上，由其負責管理和運行相關的容器即可
3. 在Hyper-V托管的虛擬機中運行Docker容器，可以更好地利用和分配主機資源，在不需要的時候可以將主機性能損耗降到最低。目前硬件價格都不算昂貴，運行一個4GB內存的虛擬機並不是那麽吃力。此外，Hyper-V的關機選項允許在主機關閉的時候，讓虛擬機處於休眠待機狀態，而在主機運行時又按需喚醒虛擬機，因此，每次開機，基礎服務都是正常運行狀態，你只需要直接運行你的應用程序即可

下面我簡單介紹一下docker-compose工具。

Docker-compose簡介

Docker-compose聽起來像是一個由YAML語法定義的文本文件，通過docker-compose命令行解釋執行。在docker-compose.yml文件中，你可以編輯你需要運行的Docker容器（稱之為服務），以及這些服務之間的依賴關系。Docker-compose可以很好地幫你維護這些服務的生命周期。在Docker for Windows中，docker-compose是被默認安裝的，你可以通過--version參數來查看安裝的版本：

而對於運行於Hyper-V托管的Linux中，docker-compose需要單獨安裝。安裝方法請參考：https://docs.docker.com/compose/install/。推薦使用1.13.0以上的版本，新版本對Compose file 3.0的支持會比較好。

舉個例子，在我自己開發的Apworks框架中，我使用如下docker-compose.yml來定義我的基礎服務運行容器：

version: "3"
services:
  mongo:
    image: mongo
    ports:
      - "27017:27017"
    container_name: apworks_mongodb

  postgres:
    image: orchardup/postgresql
    ports:
      - "5432:5432"
    environment:
      - POSTGRESQL_USER=test
      - POSTGRESQL_PASS=oe9jaacZLbR9pN
      - POSTGRESQL_DB=test
    container_name: apworks_psql

  rabbit:
    image: rabbitmq
    ports:
      - 5672:5672
      - 4369:4369
      - 5671:5671
      - 25672:25672
    container_name: apworks_rabbitmq

這個docker-compose.yml文件中指定啟動三個容器：MongoDB、PostgreSQL以及RabbitMQ，分別定義成了三個服務（service）。這個compose文件還是比較簡單的，沒有牽涉到容器之間的依賴關系。我只需要在這個文件所在目錄中，執行下面這條命令，即可同時啟動這三個服務：

sudo docker-compose up

非常方便。啟動結果如下：

還可以在docker-compose命令中加入-d參數，使得所有服務在後臺運行。有關Compose文件的格式定義，請參考：https://docs.docker.com/compose/compose-file/。在工作中我們也使用了docker-compose幫助用戶搭建他們自己的微服務環境，我們分發給用戶的僅僅是一個docker-compose.yml文本文件，一旦運行，所有的基礎服務容器都會運行起來，用以為前臺的數據分析系統提供服務保障。

總結

本文介紹了我在Windows 10系統下使用Docker來幫助開發和測試的一些經驗和感受。Docker是一個非常好的東西，對於系統的部署和運維有很大的幫助，並且它是雲友好的，有著全球各大雲服務供應商的支持，能夠很方便地部署並運行在雲環境中。今後我還會介紹一下Azure下Docker容器的支持和使用，歡迎大家各抒己見，分享自己的使用經驗。

Windows 10下Docker使用經驗談