开发您的 Rust 应用程序

先决条件

您已安装最新版本的 Docker Desktop.
您已完成 Docker Desktop 学习中心中的演练，了解 Docker 概念。
您拥有一个 git 客户端。

概述

在本节中，您将学习如何在 Docker 中使用卷和网络。您还将使用 Docker 构建镜像，并使用 Docker Compose 使一切都变得更加轻松。

首先，您将了解如何在容器中运行数据库，以及如何使用卷和网络来持久化您的数据并让您的应用程序与数据库通信。然后，您将把所有内容整合到一个 Compose 文件中，该文件允许您使用一个命令设置和运行本地开发环境。

在容器中运行数据库

与其下载 PostgreSQL、安装、配置，然后将其作为服务运行，您可以使用 Docker 的官方 PostgreSQL 镜像并在容器中运行它。

在您在容器中运行 PostgreSQL 之前，请创建一个 Docker 可以管理的卷，用于存储您的持久数据和配置。使用 Docker 提供的命名卷功能，而不是使用绑定挂载。

运行以下命令创建您的卷。

$ docker volume create db-data

现在，创建一个网络，您的应用程序和数据库将使用该网络相互通信。该网络称为用户定义的桥接网络，它为您提供了一个不错的 DNS 查找服务，您可以在创建连接字符串时使用它。

$ docker network create postgresnet

现在，您可以在容器中运行 PostgreSQL，并将其附加到您之前创建的卷和网络。Docker 会从 Hub 中拉取镜像，并在本地运行它。在以下命令中，选项 --mount 用于启动带有卷的容器。有关更多信息，请参阅 Docker 卷。

$ docker run --rm -d --mount \
  "type=volume,src=db-data,target=/var/lib/postgresql/data" \
  -p 5432:5432 \
  --network postgresnet \
  --name db \
  -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword \
  -e POSTGRES_DB=example \
  postgres

现在，请确保您的 PostgreSQL 数据库正在运行，并且您可以连接到它。连接到容器内的运行中的 PostgreSQL 数据库。

$ docker exec -it db psql -U postgres

您应该看到类似于以下内容的输出。

psql (15.3 (Debian 15.3-1.pgdg110+1))
Type "help" for help.

postgres=#

在之前的命令中，您通过将 psql 命令传递给 db 容器来登录到 PostgreSQL 数据库。按 ctrl-d 退出 PostgreSQL 交互式终端。

获取并运行示例应用程序

对于示例应用程序，您将使用 Awesome Compose 中的 react-rust-postgres 应用程序的后端变体。

使用以下命令克隆示例应用程序仓库。

$ git clone https://github.com/docker/docker-rust-postgres

在克隆的仓库目录中，运行 docker init 创建必要的 Docker 文件。请参考以下示例来回答 docker init 中的提示。

$ docker init
Welcome to the Docker Init CLI!

This utility will walk you through creating the following files with sensible defaults for your project:
  - .dockerignore
  - Dockerfile
  - compose.yaml
  - README.Docker.md

Let's get started!

? What application platform does your project use? Rust
? What version of Rust do you want to use? 1.70.0
? What port does your server listen on? 8000

在克隆的仓库目录中，在 IDE 或文本编辑器中打开 Dockerfile 以更新它。

docker init 负责创建 Dockerfile 中的大多数指令，但您需要为您的独特应用程序更新它。除了 src 目录之外，此应用程序还包含一个 migrations 目录来初始化数据库。将 migrations 目录的绑定挂载添加到 Dockerfile 中构建阶段。以下是更新后的 Dockerfile。

# syntax=docker/dockerfile:1

# Comments are provided throughout this file to help you get started.
# If you need more help, visit the Dockerfile reference guide at
# https://docs.docker.net.cn/reference/dockerfile/

################################################################################
# Create a stage for building the application.

ARG RUST_VERSION=1.70.0
ARG APP_NAME=react-rust-postgres
FROM rust:${RUST_VERSION}-slim-bullseye AS build
ARG APP_NAME
WORKDIR /app

# Build the application.
# Leverage a cache mount to /usr/local/cargo/registry/
# for downloaded dependencies and a cache mount to /app/target/ for 
# compiled dependencies which will speed up subsequent builds.
# Leverage a bind mount to the src directory to avoid having to copy the
# source code into the container. Once built, copy the executable to an
# output directory before the cache mounted /app/target is unmounted.
RUN --mount=type=bind,source=src,target=src \
    --mount=type=bind,source=Cargo.toml,target=Cargo.toml \
    --mount=type=bind,source=Cargo.lock,target=Cargo.lock \
    --mount=type=cache,target=/app/target/ \
    --mount=type=cache,target=/usr/local/cargo/registry/ \
    --mount=type=bind,source=migrations,target=migrations \
    <<EOF
set -e
cargo build --locked --release
cp ./target/release/$APP_NAME /bin/server
EOF

################################################################################
# Create a new stage for running the application that contains the minimal
# runtime dependencies for the application. This often uses a different base
# image from the build stage where the necessary files are copied from the build
# stage.
#
# The example below uses the debian bullseye image as the foundation for    running the app.
# By specifying the "bullseye-slim" tag, it will also use whatever happens to    be the
# most recent version of that tag when you build your Dockerfile. If
# reproducability is important, consider using a digest
# (e.g.,    debian@sha256:ac707220fbd7b67fc19b112cee8170b41a9e97f703f588b2cdbbcdcecdd8af57).
FROM debian:bullseye-slim AS final

# Create a non-privileged user that the app will run under.
# See https://docs.docker.net.cn/develop/develop-images/dockerfile_best-practices/   #user
ARG UID=10001
RUN adduser \
    --disabled-password \
    --gecos "" \
    --home "/nonexistent" \
    --shell "/sbin/nologin" \
    --no-create-home \
    --uid "${UID}" \
    appuser
USER appuser

# Copy the executable from the "build" stage.
COPY --from=build /bin/server /bin/

# Expose the port that the application listens on.
EXPOSE 8000

# What the container should run when it is started.
CMD ["/bin/server"]

在克隆的仓库目录中，运行 docker build 构建镜像。
$ docker build -t rust-backend-image .

运行 docker run，并使用以下选项将镜像作为容器运行在与数据库相同的网络上。

$ docker run \
  --rm -d \
  --network postgresnet \
  --name docker-develop-rust-container \
  -p 3001:8000 \
  -e PG_DBNAME=example \
  -e PG_HOST=db \
  -e PG_USER=postgres \
  -e PG_PASSWORD=mysecretpassword \
  -e ADDRESS=0.0.0.0:8000 \
  -e RUST_LOG=debug \
  rust-backend-image

使用 curl 命令调用应用程序，以验证它是否连接到数据库。
$ curl https://127.0.0.1:3001/users
您应该收到类似于以下内容的响应。
[{"id":1,"login":"root"}]

使用 Compose 在本地开发

当您运行 docker init 时，除了 Dockerfile 之外，它还会创建一个 compose.yaml 文件。

此 Compose 文件非常方便，因为您不必输入所有需要传递给 docker run 命令的参数。您可以使用 Compose 文件以声明的方式完成此操作。

在克隆的仓库目录中，在 IDE 或文本编辑器中打开 compose.yaml 文件。docker init 负责创建大多数指令，但您需要为您的独特应用程序更新它。

您需要更新 compose.yaml 文件中的以下内容：

取消注释所有数据库指令。
在服务器服务下添加环境变量。

以下是更新后的 compose.yaml 文件。

# Comments are provided throughout this file to help you get started.
# If you need more help, visit the Docker compose reference guide at
# https://docs.docker.net.cn/compose/compose-file/

# Here the instructions define your application as a service called "server".
# This service is built from the Dockerfile in the current directory.
# You can add other services your application may depend on here, such as a
# database or a cache. For examples, see the Awesome Compose repository:
# https://github.com/docker/awesome-compose
services:
  server:
    build:
      context: .
      target: final
    ports:
      - 8000:8000
    environment:
      - PG_DBNAME=example
      - PG_HOST=db
      - PG_USER=postgres
      - PG_PASSWORD=mysecretpassword
      - ADDRESS=0.0.0.0:8000
      - RUST_LOG=debug
# The commented out section below is an example of how to define a PostgreSQL
# database that your application can use. `depends_on` tells Docker Compose to
# start the database before your application. The `db-data` volume persists the
# database data between container restarts. The `db-password` secret is used
# to set the database password. You must create `db/password.txt` and add
# a password of your choosing to it before running `docker compose up`.
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
  db:
    image: postgres
    restart: always
    user: postgres
    secrets:
      - db-password
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      - POSTGRES_DB=example
      - POSTGRES_PASSWORD_FILE=/run/secrets/db-password
    expose:
      - 5432
    healthcheck:
      test: [ "CMD", "pg_isready" ]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5
volumes:
  db-data:
secrets:
  db-password:
    file: db/password.txt

请注意，该文件没有为这两个服务指定网络。当您使用 Compose 时，它会自动创建一个网络，并将服务连接到它。有关更多信息，请参阅 Compose 中的网络。

在您使用 Compose 运行应用程序之前，请注意，此 Compose 文件指定了一个 password.txt 文件来保存数据库的密码。您必须创建此文件，因为它不包含在源仓库中。

在克隆的仓库目录中，创建一个名为 db 的新目录，并在该目录中创建一个名为 password.txt 的文件，其中包含数据库的密码。使用您喜欢的 IDE 或文本编辑器，将以下内容添加到 password.txt 文件中。

mysecretpassword

如果您有从上一节运行的任何其他容器，请停止它们。

现在，运行以下 docker compose up 命令启动您的应用程序。

$ docker compose up --build

该命令传递了 --build 标志，因此 Docker 将编译您的镜像，然后启动容器。

现在测试您的 API 端点。打开一个新的终端，然后使用 curl 命令向服务器发出请求。

$ curl https://127.0.0.1:8000/users

您应该收到以下响应。

[{"id":1,"login":"root"}]

总结

在本节中，您了解了如何设置您的 Compose 文件，以便使用单个命令运行您的 Rust 应用程序和数据库。

下一步

在下一节中，您将了解如何使用 GitHub Actions 设置 CI/CD 管道。

配置 CI/CD