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Docker - 容器化现代 ASP.NET Core 应用

Section titled “Docker - 容器化现代 ASP.NET Core 应用”

ASP.NET Core 是微软的现代化、跨平台、高性能框架，用于构建 Web 应用和服务。Docker 提供了一种极好的方式，可以在不同环境中一致地打包、部署和运行 ASP.NET Core 应用。

本教程将指导您按照当前最佳实践设置 Docker 并容器化一个简单的 ASP.NET Core 应用。

前提条件

Section titled “前提条件”

开始之前，请确保您已安装以下软件：

  • Docker Desktop：这是在 Windows 或 macOS 上运行 Docker 最简单的方式。它处理底层虚拟化（Windows 上的 WSL 2，Mac 上的 Hypervisor framework），并提供了 Docker Engine、CLI 和其他工具。请从 Docker 官方网站下载。确保您的系统满足安装要求（例如，Windows 10/11 64 位：专业版、企业版或教育版；家庭版需要 WSL 2）。对于 Linux，请遵循官方说明安装 Docker Engine。
  • .NET SDK：您需要 .NET 软件开发工具包（SDK）来创建和构建 ASP.NET Core 应用。本教程将使用 .NET 8.0（或最新的 LTS 版本）。您可以从 .NET 官方网站下载。

通过打开终端或命令提示符并运行以下命令来验证您的安装：

docker --version
dotnet --version

您应该看到 Docker 和 .NET SDK 的已安装版本被打印出来，且没有错误。

创建示例 ASP.NET Core 应用

Section titled “创建示例 ASP.NET Core 应用”

让我们使用 .NET CLI 创建一个简单的 Web 应用。

步骤 1：打开您的终端或命令提示符。

步骤 2：导航到您希望创建项目的目录（例如，cd C:\projects 或 cd ~/projects）。

步骤 3：运行以下命令创建一个新的 ASP.NET Core Razor Pages 应用：

dotnet new webapp -n MyWebApp --use-program-main

此命令将创建一个名为 MyWebApp 的新目录，其中包含项目文件。--use-program-main 标志确保它使用类似于旧版本 .NET 的结构，这有时对初学者来说更简单。

步骤 4：导航到新创建的项目目录：

cd MyWebApp

现在您有了一个基本的 ASP.NET Core 应用，可以进行容器化了。

创建 Dockerfile

Section titled “创建 Dockerfile”

Dockerfile 是一个文本文件，包含用于构建 Docker 镜像的指令。我们将创建一个多阶段 Dockerfile，这是 .NET 应用的最佳实践。通过将构建环境与运行时环境分离，有助于保持最终镜像的大小较小且更安全。

步骤 1：在您的 MyWebApp 项目的根目录（.csproj 文件所在的位置）中，创建一个名为 Dockerfile（无扩展名）的新文件。

步骤 2：将以下内容添加到 Dockerfile 中：

# 使用官方的 .NET SDK 镜像作为构建环境
# 使用 AS 将此阶段命名为 'build'
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
WORKDIR /app


# 复制项目文件并还原依赖项
COPY *.csproj ./
RUN dotnet restore


# 复制剩余的源代码
COPY . ./


# 发布应用
RUN dotnet publish -c Release -o /app/publish


# 使用官方的 ASP.NET Core 运行时镜像作为最终阶段
# 使用 AS 将此阶段命名为 'final'
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS final
WORKDIR /app


# 从构建阶段复制已发布的应用产物
COPY --from=build /app/publish .


# 暴露应用所需的端口 8080
# 容器内的 ASP.NET Core 默认端口可能是 80，但 8080 也常用。
# 如有需要，请检查您的应用的配置 (Properties/launchSettings.json 或 Program.cs)。
# 在运行容器时，我们将映射到此端口。
EXPOSE 8080


# 设置容器的入口点
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyWebApp.dll"]

Dockerfile 解释：

  • FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build：使用 .NET 8 SDK 镜像启动第一个阶段，命名为 build。此镜像包含构建应用所需的所有工具。
  • WORKDIR /app：设置容器内部的工作目录。
  • COPY *.csproj ./：复制项目文件。
  • RUN dotnet restore：还原 NuGet 包。
  • COPY . ./：复制应用的其余源代码。
  • RUN dotnet publish ...：以 Release 模式构建应用，并将其发布到 /app/publish 目录。
  • FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS final：使用更小的 ASP.NET Core 运行时镜像启动第二个阶段，命名为 final。此镜像仅包含运行应用所需的必要组件。
  • WORKDIR /app：设置最终阶段的工作目录。
  • COPY --from=build /app/publish .：仅从 build 阶段复制已发布的应用产物。
  • EXPOSE 8080：通知 Docker 容器将监听端口 8080。注意：ASP.NET Core 运行时镜像通常默认监听端口 80。如果您的应用监听端口 80，则应 EXPOSE 80。然而，新模板中的 Kestrel 配置可能会默认使用 8080 作为 HTTP 端口。我们在此使用 8080，假设这是常见配置，如果您的应用不同，请调整。您可以通过 ASPNETCORE_URLS 环境变量配置端口。
  • ENTRYPOINT ["dotnet", "MyWebApp.dll"]：指定容器启动时要运行的命令。

这种多阶段方法确保最终镜像不包含 .NET SDK 或您的源代码，从而生成更小、更安全的镜像。

构建 Docker 镜像

Section titled “构建 Docker 镜像”

现在，让我们使用 Dockerfile 构建 Docker 镜像。

步骤 1：确保您在终端中处于 MyWebApp 目录（即包含 Dockerfile 的目录）。

步骤 2：运行以下命令：

docker build -t mywebapp-image .

解释：

  • docker build：用于构建镜像的命令。
  • -t mywebapp-image：使用名称 mywebapp-image 标记镜像。标记使得以后更容易引用该镜像。
  • .：指定构建上下文（构建所需的文件，包括 Dockerfile）是当前目录。

Docker 将执行 Dockerfile 中定义的步骤。第一次执行时可能需要几分钟，因为 Docker 需要下载基础镜像（sdk 和 aspnet）。由于缓存，后续构建会更快。

您可以通过运行 docker images 来验证镜像是否已创建。

运行 Docker 容器

Section titled “运行 Docker 容器”

镜像构建完成后，让我们将其作为容器运行。

步骤 1：在您的终端中运行以下命令：

docker run -d -p 8080:8080 --name mywebapp-container mywebapp-image

解释：

  • docker run：用于从镜像运行容器的命令。
  • -d：在分离模式下运行容器（在后台运行）。
  • -p 8080:8080：将您的主机上的端口 8080 映射到容器内部的端口 8080（主机端口:容器端口）。如果您因为应用监听端口 80 而在 Dockerfile 中暴露了端口 80，则应该使用 -p 8080:80。
  • --name mywebapp-container：为正在运行的容器分配一个名称，以便于管理。
  • mywebapp-image：要使用的镜像名称。

步骤 2：验证容器是否正在运行：

docker ps

您应该看到 mywebapp-container 被列出。

访问应用

Section titled “访问应用”

打开您的网页浏览器，访问 http://localhost:8080。

您应该能看到由您的 Docker 容器提供的默认 ASP.NET Core 欢迎页面！

常见问题提示：如果网站无法加载，请仔细检查端口映射（-p 选项）是否与 EXPOSE 暴露的端口以及您的应用实际在容器内部监听的端口匹配（检查 ASPNETCORE_URLS 环境变量默认值或设置）。

停止和删除容器

Section titled “停止和删除容器”

要停止容器：

docker stop mywebapp-container

要删除已停止的容器：

docker rm mywebapp-container

深入学习与后续步骤

Section titled “深入学习与后续步骤”

您已成功容器化了一个基本的 ASP.NET Core 应用。以下是一些可以接下来探索的领域：

  • 数据卷挂载 (Volume Mounting)：将数据持久化到容器外部（例如，数据库、日志）。
  • Docker Compose：定义和运行多容器应用（例如，Web 应用 + 数据库）。
  • 环境变量 (Environment Variables)：使用环境变量在容器内部配置您的应用（例如，数据库连接字符串、API 密钥）。通过 docker run 命令的 -e 标志或在 Docker Compose 文件中设置它们。
  • 容器内的 HTTPS：配置 ASP.NET Core 在容器内部使用 HTTPS，管理开发证书。
  • 容器注册表 (Container Registries)：将您的镜像推送到注册表，如 Docker Hub 或 Azure Container Registry (ACR)，以共享和部署它们。
  • Windows 容器 (Windows Containers)：如果您需要运行遗留的 .NET Framework 应用或具有特定 Windows 依赖项的应用，请探索构建和运行 Windows 容器（需要 Windows 主机并将 Docker Desktop 切换到 Windows 容器模式）。

资源：