使用 Docker 构建 Node.js 微服务应用-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

Docker 简介

Docker 是一个开源项目，它提供了一个轻量级的容器化环境来运行应用程序。Docker 的优点在于不需要对主机进行任何改动，即可在容器中运行应用程序。由于容器化技术的出现，开发者们不再需要担心环境不一致、依赖冲突等问题。

什么是微服务

微服务是一种基于服务拆分的架构风格。它将系统拆分成多个小型服务，每个服务都可以独立运行、部署、扩展和维护。每个服务都有自己的数据库，服务之间通过 RESTful API 进行通信。由于每个微服务的规模较小，因此可以通过 Docker 实现容器化，使得微服务更容易部署、管理和维护。微服务架构也使得系统更加灵活、可扩展、可维护，并且更加容易实现自动化部署和持续集成。

在 Docker 中构建 Node.js 微服务应用

Node.js 可以作为一种非常适合微服务的后端开发语言，本篇文章将介绍如何在 Docker 中构建一个 Node.js 微服务应用。我们将构建一个简单的 To-do List 应用，该应用包括两个微服务：一个是负责前端展示的 Web 服务，一个是负责后端数据存储和业务逻辑的 API 服务。

准备工作

在开始构建 Node.js 微服务应用之前，我们需要进行以下准备工作：

下载并安装 Docker
创建一个 Node.js 项目，并安装 Express 和 Mongoose

构建 Docker 镜像

为了在 Docker 中运行 Node.js 应用，我们需要首先构建 Docker 镜像。Docker 镜像是 Docker 容器的基础，它包含了应用程序、运行环境和所有依赖项。在进行 Docker 镜像构建之前，我们需要编写 Dockerfile 文件。

以下是一个简单的 Dockerfile 文件示例：

// javascriptcn.com 代码示例
# 使用官方的 Node.js 镜像作为基础
FROM node:14-alpine

# 指定工作目录
WORKDIR /app

# 拷贝应用程序代码到容器中
COPY . .

# 安装依赖项和构建应用程序
RUN npm install && \
    npm run build

# 暴露端口
EXPOSE 3000

# 启动应用程序
CMD [ "npm", "run", "start" ]

在 Dockerfile 文件中，我们使用了官方的 Node.js 镜像作为基础镜像，并指定了工作目录、拷贝应用程序代码到容器中、安装依赖项和构建应用程序、暴露端口和启动应用程序等步骤。

接下来，在项目根目录下执行以下命令构建 Docker 镜像：

docker build -t my-node-app .

其中，-t 参数用于命名镜像，后面的 . 表示在当前目录下查找 Dockerfile 文件。

运行 Docker 容器

在成功构建 Docker 镜像之后，我们可以使用以下命令在 Docker 中运行容器：

docker run -p 3000:3000 --name my-node-container my-node-app

其中，-p 参数用于指定端口映射，--name 参数用于指定容器名称，my-node-app 是构建好的镜像名称。

构建微服务应用

在 Docker 中运行 Node.js 应用程序时，我们通常需要将应用程序拆分成多个微服务独立运行。为了构建 Node.js 微服务应用，我们将应用程序拆分成两个微服务：负责前端展示的 Web 服务和负责后端数据存储和业务逻辑的 API 服务。

Web 服务

Web 服务是用户访问的入口，它负责呈现 To-do List 列表和提供添加 To-do List 的页面。在 Web 服务中，我们将使用 Express 框架作为 HTTP 服务器，使用 EJS 模板引擎渲染视图。

以下是 Web 服务的代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const express = require('express');
const ejs = require('ejs');
const axios = require('axios');

const app = express();
app.set('view engine', 'ejs');

app.get('/', async (req, res) => {
    const response = await axios.get('http://api:3001/api/todo');
    const todoList = response.data;
    res.render('index', { todoList });
});

app.post('/todo', async (req, res) => {
    const { name } = req.body;
    await axios.post('http://api:3001/api/todo', { name });
    res.redirect('/');
});

app.listen(3000, () => {
    console.log('Web service started on port 3000');
});

在以上代码中，我们首先引入了 Express、EJS 和 Axios 等模块，并将 Express 设置为 EJS 模板引擎。接下来，我们定义了两个路由：/ 和 /todo。

在 / 路由中，我们从后端 API 服务中获取 To-do List 数据，并将数据渲染到 EJS 模板中。在 /todo 路由中，我们从请求体中获取 To-do List 名称，然后将数据发送到后端 API 服务中进行添加。最后，我们使用 Express 监听 3000 端口，并打印出日志提醒 Web 服务已经成功启动。

API 服务

API 服务负责处理 HTTP 请求、与数据库交互以及处理业务逻辑。在 API 服务中，我们将使用 Express 框架作为 HTTP 服务器，使用 Mongoose 模块连接 MongoDB 数据库。

以下是 API 服务的代码：

// javascriptcn.com 代码示例
const express = require('express');
const mongoose = require('mongoose');
const bodyParser = require('body-parser');

const app = express();
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: true }));
app.use(bodyParser.json());

mongoose.connect('mongodb://mongo/todo', { useNewUrlParser: true, useUnifiedTopology: true });

const todoSchema = new mongoose.Schema({
    name: String
});

const Todo = mongoose.model('Todo', todoSchema);

app.get('/api/todo', async (req, res) => {
    const todoList = await Todo.find();
    res.json(todoList);
});

app.post('/api/todo', async (req, res) => {
    const { name } = req.body;
    const todo = new Todo({ name });
    await todo.save();
    res.json(todo);
});

app.listen(3001, () => {
    console.log('API service started on port 3001');
});

在以上代码中，我们首先引入了 Express、Mongoose、Body Parser 等模块，并连接了名为 todo 的 MongoDB 数据库。接下来，我们定义了两个路由：/api/todo 和 /api/todo/:id。

在 /api/todo 路由中，我们使用 Mongoose 查询数据库中的所有 To-do List 数据，并将数据以 JSON 格式返回给前端 Web 服务。在 /api/todo/:id 路由中，我们从请求体中获取 To-do List 名称，然后将数据存储到 MongoDB 中。最后，我们使用 Express 监听 3001 端口，并打印出日志提醒 API 服务已经成功启动。

使用 Docker Compose 打包微服务应用

在运行 Node.js 微服务应用时，我们通常需要分别运行 Web 服务和 API 服务两个容器，并将它们连接起来。为了方便管理多个 Docker 容器，我们可以使用 Docker Compose 工具来打包和运行整个微服务应用。

以下是一个简单的 Docker Compose 文件示例：

// javascriptcn.com 代码示例
version: '3'

services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"

  api:
    build: .
    ports:
      - "3001:3001"
    depends_on:
      - mongo

  mongo:
    image: mongo:4
    ports:
      - "27017:27017"

在以上代码中，我们定义了三个服务：web、api 和 mongo。web 服务和 api 服务使用同一个 Dockerfile 文件构建，分别映射到本地 3000 和 3001 端口。api 服务依赖于 mongo 容器，我们使用官方的 MongoDB 镜像作为依赖项，并将端口映射到本地的 27017 端口。

在项目根目录下执行以下命令启动 Docker Compose：

docker-compose up

此时，Docker Compose 将依次构建、启动和连接所有服务，并将整个微服务应用运行在 Docker 容器中。

总结

本篇文章介绍了如何使用 Docker 构建 Node.js 微服务应用。我们首先介绍了 Docker 和微服务两个概念，然后演示了如何使用 Docker 构建 Node.js 应用，并将应用拆分成多个微服务。最后，我们使用 Docker Compose 工具自动化打包和部署整个微服务应用。希望本篇文章可以帮助大家更好地理解 Docker、微服务以及如何在 Node.js 中应用这些技术。

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