零、系列目录

写这套文章的时候，不会完全按照目录的顺序一篇一篇写， 大家可以到目录中直接找到对应的章节进行查看。

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一、基本概念

在开始真正的操作之前，我们先明确一下标题中提到的几个名词的基本概念，以便大家更好的理解后面的内容。

1、Docker

Docker 是目前最流行的 Linux 容器解决方案。说起来比较抽象，可以理解为轻量级的虚拟机。

2、Nginx

Nginx 是一款轻量级的 HTTP 服务器，采用事件驱动的异步非阻塞处理方式框架，这让其具有极好的 IO 性能，时常用于服务端的反向代理和负载均衡。

3、uWSGI

在介绍 uWSGI 之前我们先了解一下其他两个概念：WSGI 和 uwsgi。

• WSGI

WSGI 是 Web 服务器网关接口（Web Server Gateway Interface） 的缩写，它是为 Python 语言定义的 Web 服务器和 Web 应用程序或框架之间的一种简单而通用的接口。

• uwsgi

uwsgi （注意此处是小写）是一个 uWSGI 服务器特有的 通讯协议。

• uWSGI

uWSGI 是一个 Web 服务器，它实现了 WSGI、uwsgi、http 等协议。

简单来说， WSGI 和 uwsgi 都是通讯协议，uWSGI 是服务器（软件）。

4、Flask

Flask 是一个使用 Python 编写的轻量级 Web 应用框架。

二、部署结构

首先，我们是要部署一个 Docker 容器，容器里面要包括 Nginx、uWSGI、Flask 框架编写的程序。结构大致如下图所示：

三、结构分析

为什么要采用这样一套环境来部署呢？

答案也很简单，因为性能。

如果是单纯为了把写好的 Flask 应用放到 Docker 中运行的话， 只需要一行启动脚本就可以：

python run.py

这样就把 Flask 应用启动起来了，就像在本地开发时一样。

但这样做有一个致命的问题：不支持并发。

当我们直接在控制台启动一个 Flask 应用时，会得到如下的输出：

$ python run.py
 * Serving Flask app "run" (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: off
 * Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)

Do not use it in a production deployment 明晃晃，亮瞎眼。

上面我们提到的 Nginx + uWSGI + Flask 的方式，就是 Flask 官方推荐的一种生产环境的部署方式。我们现在要做的，就是把这套环境放到 Docker 里面而已。

四、实现步骤

本文使用的示例代码位置：点我跳转。

1、编写 Flask 应用

我们先创建一个简单的 Flask 应用，新建 run.py 文件，内容如下：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)


@app.route('/')
def hello():
    return 'Hello, B~ia~tch'


if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

本地启动一下试试：

$ python run.py
 * Serving Flask app "run" (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: off
 * Running on http://0.0.0.0:5000/ (Press CTRL+C to quit)

OK，访问 localhost:5000 就会看到返回值：

$ curl localhost:5000
Hello, B~ia~tch

同时，看到启动 Flask 的控制台输出如下内容：

127.0.0.1 - - [09/Mar/2021 14:08:15] "GET / HTTP/1.1" 200 -

这说明我们的 Flask 应用已经可以了。

2、编写 uWSGI 配置文件

增加配置文件 uwsgi.ini，内容如下：

[uwsgi]
chdir = /code
wsgi-file = run.py
socket = :5000
callable = app
chmod-socket = 666
plugins = python3
buffer-size = 65535
processes = 4
threads = 2

更多关于 uWSGI 配置文件、配置信息的内容可以参考这里：点击跳转。

3、编写 Nginx 配置文件

增加配置文件 nginx_uwsgi.conf，内容如下：

server {
    listen     9999;
    location / {
        include /etc/nginx/uwsgi_params;
        uwsgi_pass 127.0.0.1:5000;
        uwsgi_send_timeout 300;
        uwsgi_connect_timeout 300;
        uwsgi_read_timeout 300;
    }
}

其中，9999 表示 Nginx 的监听端口，5000 表示 uwsgi.ini 当中配置的 socket 的值。

更多关于 Nginx 配置文件的内容可以参考这里：点击跳转。

4、编写 Docker 启动脚本

增加启动脚本文件 start_script.sh，内容如下：

# start nginx
service nginx start

# start uwsgi
uwsgi --ini uwsgi.ini

# prevent container from exiting
tail -f /var/log/nginx/error.log

其中最后一句是为了防止容器启动后自动退出的。

可能有的同学会问了，怎么不启动 Flask 应用呢？没有看到启动的语句呀。

你可真是个聪明的小机灵。

Flask 由 uWSGI 直接调用，这就类似 PHP-FPM 调用 PHP 一样。

这里咱们用上了前面创建的 uwsgi.ini 文件，用它来启动 uWSGI 服务。

5、编写 Docker 镜像构建文件

增加 Dockerfile，内容如下：

FROM python:3.6
ADD . /code
WORKDIR /code

# install python library
RUN python3 -m pip install -r requirements.txt -i http://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple

# update source list
RUN sed -i s@/deb.debian.org/@/mirrors.aliyun.com/@g /etc/apt/sources.list
RUN sed -i s@/security.debian.org/@/mirrors.aliyun.com/@g /etc/apt/sources.list
RUN apt-get clean

# install packages
RUN apt-get update \
	&& apt-get install -y nginx uwsgi uwsgi-plugin-python3

# copy nginx config file
COPY nginx_uwsgi.conf /etc/nginx/conf.d

CMD ["/bin/sh", "start_script.sh"]

这里都是基础的 Docker 构建镜像内容了，需要注意的是，一定要安装 uwsgi、uwsgi-plugin-python3 这两个软件/服务。

再就是，前面创建的 nginx_uwsgi.conf 这里也用上了，放到 Nginx 的配置文件目录中去。

6、编写 docker-compose 文件

增加 docker-compose.yml 文件，内容如下：

version: '3.3'
services:
  nginx_uwsgi_flask:
    build: .
    container_name: nginx_uwsgi_flask
    ports:
      - "9999:9999"
    volumes:
      - .:/code
    restart: always

我比较懒，喜欢用 docker compose。

这里注意需要映射的是 Nginx 中配置的 9999 端口。

五、测试

1、运行

使用 docker compose 构建镜像并运行，执行以下命令：

docker-compose up -d

看到类似如下的输出，说明创建成功。

Successfully built e3d41df6fa4d
Successfully tagged 01_docker_nginx_uwsgi_flask_nginx_uwsgi_flask:latest
WARNING: Image for service nginx_uwsgi_flask was built because it did not already exist. To rebuild this image you must use `docker-compose build` or `docker-compose up --build`.
Creating nginx_uwsgi_flask ... done

2、检查启动服务

进入容器：

$ docker exec -it nginx_uwsgi_flask bash
root@19a436d48cd8:/code# 

查单当前运行的服务：

root@19a436d48cd8:/code# ps -ef
UID        PID  PPID  C STIME TTY          TIME CMD
root         1     0  0 07:12 ?        00:00:00 /bin/sh start_script.sh
root        18     1  0 07:12 ?        00:00:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx
www-data    19    18  0 07:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
www-data    20    18  0 07:12 ?        00:00:00 nginx: worker process
root        21     1  0 07:12 ?        00:00:00 uwsgi --ini uwsgi.ini
root        22    21  0 07:12 ?        00:00:00 uwsgi --ini uwsgi.ini
root        23    21  0 07:12 ?        00:00:00 uwsgi --ini uwsgi.ini
root        24    21  0 07:12 ?        00:00:00 uwsgi --ini uwsgi.ini
root        34     0  0 07:14 pts/0    00:00:00 bash
root        40    34  0 07:14 pts/0    00:00:00 ps -ef

可以看到，启动的服务包括一个 Nginx 的 master 进程，两个 Nginx 的 worker 进程，四个 uwsgi 进程。

服务都正常启动了。

3、检查返回结果

在宿主机执行请求：

$ curl localhost:9999
Hello, B~ia~tch

端口 9999，说明我们访问的是 Docker 的容器，得到了期望的返回值。

大功告成。

剩下的就是完善 Flask 的业务代码了。

六、总结

本文使用的示例代码位置：点我跳转。

今天与大家分享了一个基于 Docker 部署 Nginx + uWSGI + Flask 应用的例子，已经看到结尾，相信大家也一定有所收获。

这个示例很基础，简单拿来用一用还是可以的。

祝大家变的更强。