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，了解了 Docker 概念。
您有一个 git 客户端。本节中的示例使用基于命令行的 git 客户端，但您可以使用任何客户端。

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 构建映像，并使用 Docker Compose 使所有操作变得更加简单。

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数据并让应用程序与数据库通信。然后，您将所有内容整合到一个 Compose 文件中，该文件允许您通过一个命令设置和运行本地开发环境。

在容器中运行数据库

您可以使用 PostgreSQL 的 Docker 官方映像并在容器中运行它，而无需下载 PostgreSQL、安装、配置，然后将其作为服务运行。

在容器中运行 PostgreSQL 之前，请创建一个 Docker 可管理以存储持久数据和配置的卷。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进行通信。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，并将其连接到您之前创建的卷和网络。Docker 会从 Hub 中拉取映像并在本地为您运行它。在以下命令中，选项 --mount 用于使用卷启动容器。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。连接到容器中正在运行的 PostgreSQL 数据库。

$ docker exec -it db psql -U postgres

您应该会看到类似以下的输出。

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

postgres=#

在前面的命令中，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，您将使用来自 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` 来创建必要的 Docker 文件。请参考以下示例来回答 `docker init` 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，用 IDE 或文本编辑器打开 `Dockerfile` 进行更新。

`docker init` 处理了 Dockerfile 中大部分指令的创建，但您需要根据您的独特应用程序进行更新。除了 `src` 目录外，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 中的构建阶段。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.container.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
# reproducibility 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.container.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` 来构建映像。
$ docker build -t rust-backend-image .

使用以下选项运行 `docker run`，以在与数据库相同的网络上将映像作为容器运行。

$ 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

Curl 应用程序以验证它是否连接到数据库。
$ curl https://:3001/users
您应该收到类似以下的响应。
[{ "id": 1, "login": "root" }]

使用 Compose 进行本地开发

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，因为您无需输入所有要传递给 `docker run` 命令的参数。您可以使用 Compose 文件声明性地完成此操作。

在克隆的仓库目录中，使用 IDE 或文本编辑器打开 `compose.yaml` 文件。`docker init` 处理了大部分指令的创建，但您需要根据您的独特应用程序进行更新。

您需要更新 `compose.yaml` 文件中的以下各项。

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.container.net.cn/reference/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该网络。有关更多信息，请参阅 Compose 中的网络。

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

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

如果您有任何其他容器在上一节中运行，请立即停止它们。

现在，运行以下 `docker compose up` 命令来启动你的应用程序。

$ 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。打开一个新终端，然后使用 curl 命令向服务器发出请求

$ curl https://:8000/users

您应该收到以下响应

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

摘要

在本节中，您了解了如何设置 Compose 文件，以便通过单个命令运行 Rust 应用程序和数据库。

后续步骤

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