使用容器进行 .NET 开发

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先决条件

完成容器化 .NET 应用程序。

概述

在本节中，您将学习如何为容器化应用程序设置开发环境。这包括

  • 添加本地数据库并持久化数据
  • 配置 Compose 在您编辑和保存代码时自动更新正在运行的 Compose 服务
  • 创建一个包含 .NET Core SDK 工具和依赖项的开发容器

更新应用程序

本节使用 `docker-dotnet-sample` 仓库中的不同分支，该分支包含一个更新的 .NET 应用程序。更新后的应用程序位于你在容器化 .NET 应用程序中克隆的仓库的 `add-db` 分支上。

要获取更新后的代码，你需要检出 `add-db` 分支。对于你在容器化 .NET 应用程序中所做的更改，本节中你可以将它们暂存起来。在终端中，在 `docker-dotnet-sample` 目录下运行以下命令。

  1. 暂存所有之前的更改。

    $ git stash -u

  2. 检出包含更新应用程序的新分支。

    $ git checkout add-db

在 `add-db` 分支中，只有 .NET 应用程序已更新。Docker 资产尚未更新。

现在你的 `docker-dotnet-sample` 目录中应该包含以下内容。

├── docker-dotnet-sample/
│ ├── .git/
│ ├── src/
│ │ ├── Data/
│ │ ├── Models/
│ │ ├── Pages/
│ │ ├── Properties/
│ │ ├── wwwroot/
│ │ ├── appsettings.Development.json
│ │ ├── appsettings.json
│ │ ├── myWebApp.csproj
│ │ └── Program.cs
│ ├── tests/
│ │ ├── tests.csproj
│ │ ├── UnitTest1.cs
│ │ └── Usings.cs
│ ├── .dockerignore
│ ├── .gitignore
│ ├── compose.yaml
│ ├── Dockerfile
│ ├── README.Docker.md
│ └── README.md

添加本地数据库并持久化数据

您可以使用容器设置本地服务，例如数据库。在本节中，您将更新 compose.yaml 文件以定义数据库服务和用于持久化数据的卷。

在 IDE 或文本编辑器中打开 `compose.yaml` 文件。你会注意到它已经包含了用于 PostgreSQL 数据库和卷的注释掉的指令。

在 IDE 或文本编辑器中打开 `docker-dotnet-sample/src/appsettings.json`。你会注意到其中包含所有数据库信息的连接字符串。`compose.yaml` 文件中已经包含了这些信息，但已被注释掉。请取消注释 `compose.yaml` 文件中的数据库指令。

以下是更新后的 `compose.yaml` 文件。

services:
  server:
    build:
      context: .
      target: final
    ports:
      - 8080:8080
    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
注意

要了解有关 Compose 文件中指令的更多信息，请参阅Compose 文件参考。

在使用 Compose 运行应用程序之前，请注意此 Compose 文件使用了 `secrets` 并指定了一个 `password.txt` 文件来存储数据库的密码。你必须创建此文件，因为它未包含在源代码仓库中。

在 `docker-dotnet-sample` 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。在 IDE 或文本编辑器中打开 `password.txt` 并添加以下密码。密码必须在单行上，文件中不能有额外行。

example

保存并关闭 `password.txt` 文件。

现在你的 `docker-dotnet-sample` 目录中应该包含以下内容。

├── docker-dotnet-sample/
│ ├── .git/
│ ├── db/
│ │ └── password.txt
│ ├── src/
│ ├── tests/
│ ├── .dockerignore
│ ├── .gitignore
│ ├── compose.yaml
│ ├── Dockerfile
│ ├── README.Docker.md
│ └── README.md

运行以下命令以启动您的应用程序。

$ docker compose up --build

打开浏览器并在 https://:8080 查看应用程序。你应该会看到一个简单的 Web 应用程序，其中包含文本“学生姓名是”。

由于数据库为空，应用程序不显示姓名。对于此应用程序，你需要访问数据库然后添加记录。

向数据库添加记录

对于示例应用程序，你必须直接访问数据库以创建示例记录。

你可以使用 `docker exec` 命令在数据库容器内运行命令。在运行该命令之前，你必须获取数据库容器的 ID。打开一个新的终端窗口并运行以下命令以列出所有正在运行的容器。

$ docker container ls

您应该会看到类似以下的输出。

CONTAINER ID   IMAGE                  COMMAND                  CREATED              STATUS                        PORTS                    NAMES
cb36e310aa7e   docker-dotnet-server   "dotnet myWebApp.dll"    About a minute ago   Up About a minute             0.0.0.0:8080->8080/tcp   docker-dotnet-server-1
39fdcf0aff7b   postgres               "docker-entrypoint.s…"   About a minute ago   Up About a minute (healthy)   5432/tcp                 docker-dotnet-db-1

在前面的示例中，容器 ID 是 `39fdcf0aff7b`。运行以下命令连接到容器中的 postgres 数据库。将容器 ID 替换为你自己的容器 ID。

$ docker exec -it 39fdcf0aff7b psql -d example -U postgres

最后，向数据库插入一条记录。

example=# INSERT INTO "Students" ("ID", "LastName", "FirstMidName", "EnrollmentDate") VALUES (DEFAULT, 'Whale', 'Moby', '2013-03-20');

您应该会看到类似以下的输出。

INSERT 0 1

通过运行 `exit` 关闭数据库连接并退出容器 shell。

example=# exit

验证数据是否在数据库中持久化

打开浏览器并在 https://:8080 查看应用程序。你应该会看到一个简单的 Web 应用程序，其中包含文本 `学生姓名是 Whale Moby`。

在终端中按 ctrl+c 停止您的应用程序。

在终端中，运行 `docker compose rm` 删除你的容器，然后再次运行 `docker compose up` 运行你的应用程序。

$ docker compose rm
$ docker compose up --build

在浏览器中刷新 https://:8080 并验证学生姓名是否持久化，即使在容器被移除并再次运行之后。

在终端中按 ctrl+c 停止您的应用程序。

自动更新服务

使用 Compose Watch 在您编辑和保存代码时自动更新正在运行的 Compose 服务。有关 Compose Watch 的更多详细信息，请参阅使用 Compose Watch。

在 IDE 或文本编辑器中打开 `compose.yaml` 文件，然后添加 Compose Watch 指令。以下是更新后的 `compose.yaml` 文件。

services:
  server:
    build:
      context: .
      target: final
    ports:
      - 8080:8080
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
    develop:
      watch:
        - action: rebuild
          path: .
  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

运行以下命令，使用 Compose Watch 运行您的应用程序。

$ docker compose watch

打开浏览器并验证应用程序正在 https://:8080 运行。

您对本地机器上应用程序源文件的任何更改现在将立即反映在运行中的容器中。

在 IDE 或文本编辑器中打开 `docker-dotnet-sample/src/Pages/Index.cshtml`，并将第 13 行的学生姓名文本从 `Student name is` 更新为 `Student name:`。

-    <p>Student Name is @Model.StudentName</p>
+    <p>Student name: @Model.StudentName</p>

保存对 `Index.cshtml` 的更改，然后等待几秒钟，直到应用程序重新构建。在浏览器中刷新 https://:8080，并验证更新后的文本是否出现。

在终端中按 ctrl+c 停止您的应用程序。

创建开发容器

此时，当你运行容器化应用程序时，它使用的是 .NET 运行时镜像。虽然这个小镜像适用于生产环境，但它缺少开发时可能需要的 SDK 工具和依赖项。此外，在开发过程中，你可能不需要运行 `dotnet publish`。你可以使用多阶段构建在同一个 Dockerfile 中为开发和生产构建阶段。有关更多详细信息，请参阅多阶段构建。

向你的 Dockerfile 添加一个新的开发阶段，并更新你的 `compose.yaml` 文件以将此阶段用于本地开发。

以下是更新后的 Dockerfile。

# syntax=docker/dockerfile:1

FROM --platform=$BUILDPLATFORM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0-alpine AS build
ARG TARGETARCH
COPY . /source
WORKDIR /source/src
RUN --mount=type=cache,id=nuget,target=/root/.nuget/packages \
    dotnet publish -a ${TARGETARCH/amd64/x64} --use-current-runtime --self-contained false -o /app

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0-alpine AS development
COPY . /source
WORKDIR /source/src
CMD dotnet run --no-launch-profile

FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0-alpine AS final
WORKDIR /app
COPY --from=build /app .
ARG UID=10001
RUN adduser \
    --disabled-password \
    --gecos "" \
    --home "/nonexistent" \
    --shell "/sbin/nologin" \
    --no-create-home \
    --uid "${UID}" \
    appuser
USER appuser
ENTRYPOINT ["dotnet", "myWebApp.dll"]

以下是更新后的 `compose.yaml` 文件。

services:
  server:
    build:
      context: .
      target: development
    ports:
      - 8080:8080
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
    develop:
      watch:
        - action: rebuild
          path: .
    environment:
      - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development
  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

您的容器化应用程序现在将使用 `mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0-alpine` 镜像，其中包括 `dotnet test` 等开发工具。继续阅读下一节，了解如何运行 `dotnet test`。

摘要

在本节中，我们研究了如何设置 Compose 文件以添加本地数据库并持久化数据。您还学习了如何使用 Compose Watch 在代码更新时自动重建和运行容器。最后，您学习了如何创建包含开发所需的 SDK 工具和依赖项的开发容器。

相关信息

后续步骤

在下一节中，您将学习如何使用 Docker 运行单元测试。

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