Windows下运用Docker部署Node.js开发环境

摘要：开始在下部署开发环境着实遍地坑，每遇到一个问题都要去原因再试图解决。该镜像就是已经安装了环境的镜像命名为。在下，期望运行应用的容器中，同样可以执行该命令。

在windows下部署nodejs开发环境着实遍地坑，每遇到一个问题都要去google原因再试图解决。而且如果你想把你写好的应用交给别人跑跑看，他可能同样需要折腾很久才能真正在他的环境下运行起来。被坑了好些时日最终还是放弃，转战Docker。

Docker的简介不在本文赘述，基本概念可参看Docker——从入门到实践

文章开头先明确一下我们希望实现的效果：

依然在Windows下编辑源代码，在Docker容器中运行代码，最后在Windows的浏览器中看到运行结果，方便后续debug。

可以将我开发完成的程序和运行环境一起打包制作成Docker的image，移交image给小伙伴运行或者直接发布到服务器上。

Docker引擎核心是运行在Linux操作系统上的Linux容器。所以要在Windows上使用Docker容器，先要提供Linux运行环境。

去Docker官网下载msi安装程序，若你的系统版本（例如64bit Windows 10 Pro, Enterprise and Education）支持Hyper-V虚拟技术，那么不需要使用额外的虚拟机（VirtualBox），安装程序会自动为你安装完成Docker（Docker for Windows）。

The Hyper-V package must be enabled for Docker for Windows to work. The Docker for Windows installer will enable it for you, if needed. (This requires a reboot). If your system does not satisfy these requirements, you can install Docker Toolbox, which uses Oracle Virtual Box instead of Hyper-V.

若不能使用Hyper-V虚拟技术，Docker项目组也提供了Docker ToolBox工具，可以很方便的在Windows环境下安装Docker。

更详细内容参考Docker官方文档-toolbox。

本文中的执行系统为Win7，故使用Docker toolbox。

安装过程会附带安装Oracle VM VirtualBox虚拟机，如下图：

Kitematic为Docker的GUI管理工具，打开Docker Terminal可以快速地启动Docker。

可以发现此时Docker给default machine分配了一个IP：192.168.99.100。我们可以直接在该终端下执行Docker命令。

由于在Windows中运行Docker多加了一层虚拟机，有几个概念需要了解:

Docker主机指的是Linux虚拟机，也就是说，此时Docker主机（即Linux虚拟机）的IP地址为192.168.99.100。

与一般的ssh访问虚拟机一样，我们也可以通过该IP用ssh登录到Docker主机去执行命令。（用户名：docker；密码：tcuser）

如要用root权限去执行Linux命令（如mount），则需要打开VirtualBox。

新安装好的Docker主机中没有任何image（docker images 查看已有的image）。运行node应用需要搭建node环境镜像，可以从Docker Hub上pull轻量级的Linux镜像作为基础镜像（如CentOS）,在上面手动安装node；也可以直接pull一个已安装了node的镜像(docker pull 拉取镜像)。从Docker Hub下载镜像可能非常慢，可以借助国内的云服务商下载（如daocloud.io）。

现在假设我们pull了一个不包含node环境的CentOS镜像。

$ docker run -it centos bash 

启动一个容器，并进入容器的bash进行交互式操作。采用与CentOS下一样的方式安装node。安装完成后exit退出容器。请放心，如果不使用docker rm或者docker run时不增加--rm参数，即使退出容器，容器本身及其中的修改不会消失。可以用docker ps -a查看所有容器，docker ps查看正在运行的容器。

$ docker commit  

提交之前修改的容器到新的image。该镜像就是已经安装了node环境的镜像（命名为nodejs）。
在后续的开发中我们可以用docker run -it nodejs bash启动容器。

我们现在需要在Docker容器中运行源代码，而Docker容器是在Docker主机中的，所以首先，我们需要先保证Docker主机（即Linux虚拟机）能访问到Windows中的源代码文件。

打开VirtualBox，点击“设置”->“共享文件夹”，指定路径和名称后勾选“自动挂载”和“固定分配”。“自动挂载”可以使得虚拟机下次启动时自动挂载文件夹，否则每次启动都需要重新手动挂载。

如果顺利，重启虚拟机输入mount命令，可以看到共享文件夹挂载到了哪里，进入该目录就能看到与Windows下同步的文件。

如果自动挂载遇到问题，取消这个选项，使用以下命令手动挂载：

mount -t vboxsf docker_share 

首先在Windows的共享文件夹下编辑测试代码app.js:

var http = require("http");
    http.createServer(function (req, res) {
      res.writeHead(200, {"Content-Type": "text/plain"});
      res.end("Hello World
");
    }).listen(1337); 
console.log("Server running at http://0.0.0.0:1337/");

可以在Docker主机中看到该文件。

用nodejs镜像启动一个容器，我们希望这个容器能访问Docker主机中的文件作为源代码，还希望能在Windows下访问运行后的执行端口查看结果。用以下命令启动容器：

$ docker run -v /docker_share:/app -p 1337:1337 -it nodejs bash

-v 主机目录:容器数据卷目录 使得主机目录被挂载到容器中，可被容器访问。 
-p 主机端口:容器端口使得容器端口被映射到主机上，可以被容器外部访问到。

注： 重复多个-p命令可以映射多个端口。

（Docker 0.11版本以上可以使用--net=host参数使得容器中的所有端口映射在Docker主机上。故也可使用：）

$ docker run -v /docker_share:/app --net=host -it nodejs bash

进入容器中对应的数据卷目录，执行node app.js

Windows下通过浏览器访问192.168.99.100:1337可看到结果

至此，基本的node应用已经能在Docker下跑起来啦~

1. npm install

一般在node工程中都会存在node_modules依赖需要用npm install安装。在Docker下，期望运行应用的容器中，同样可以执行该命令。但注意增加--no-bin-links指令来避免创建软连接。

npm install --no-bin-links

2. 关联其他服务与容器互联

许多node应用都会关联启用redis、mysql等服务。直接地，我们可以像在Windows下一样打开同一个容器的多个终端分别运行服务或执行代码。用以下命令进入一个正在运行的容器：

$ docker exec -it  bash

更优雅地，我们将不同的服务运行在不同的容器上，然后使用--link name:alias容器互联的方式将他们关联起来，详情可以看这篇博客。

3. 实时响应代码变化

在开发过程中，如果每次修改代码都需要结束node进程然后重启必然会很麻烦。可以使用nodemon工具实现监控代码变化并自动重启进程的效果，这样一来只需要在浏览器下刷新就可以看到新的运行效果。

安装nodemon:

npm install -g nodemon

依然以app.js为例，在容器中运行app.js时使用命令:

nodemon -L app.js

注：如果不在容器下运行，使用nodemon app.js即可，而在容器中，需要使用-L或--legacy-watch参数打开Chokidar轮询，才能监听到挂载目录中文件的改变。

尝试更改app.js内容，保存后可以发现nodemon自动重启了：

刷新浏览器看到修改后的结果：

关于nodemon，更详细的使用参见GitHub-nodemon。

在工程目录下编辑Dockerfile和.dockerignore文件。
Dockerfile:

FROM nodejs

# Create app directory
RUN mkdir -p /usr/src/app
WORKDIR /usr/src/app

# Install app dependencies
COPY package.json /usr/src/app/
RUN npm install

# Bundle app source
COPY . /usr/src/app

EXPOSE 8080
CMD [ "npm", "start" ]

FROM指定基础镜像，接下来列出基于基础镜像需要做的操作命令，搭建起新的Image环境（包括复制源码和执行npm install）可以参考node官方文档和这篇博文。

.dockerignore：

node_modules
npm-debug.log

在build新镜像时忽略其中的文件。

在Docker主机中的工程目录下（Dockerfile所在目录）使用命令：

$ docker build -t  . //注意末尾的点不可省去

可得到自行build的镜像。该镜像会自动添加到你的docker主机下，你可以直接启动新镜像的容器运行代码（镜像内就包含代码，所以无需重复挂载到数据卷，不过就不能在Windows下修改了），也可以将镜像分享给小伙伴。

到此，应该已经能满足基本的开发需求。

虽然在Windows下使用Docker因为多加的一层虚拟机会觉得有一点别扭，但是Docker本身用容器和镜像将开发环境封装隔离的特性依然带来诸多方便。

以上都是我初步接触Docker的折腾结果，如果有什么错误或者更方便的方式方法欢迎交流指正。