打包Flask应用为Docker镜像

前言

记录一次打包Flask应用的过程，在Ubuntu(amd64)下。

虽然看着简单，但处理软件依赖和系统环境可能会遇到很多小问题，需要耐心逐个解决。

需求

打包Flask应用及其所有所需的环境为镜像，用户拉取镜像后直接运行即可使用服务。

环境依赖包含显卡驱动、编译器、所需文件和Python包等。

注意打包的机器的操作系统不很重要，但架构很重要，最好保持打包机的架构与要部署的服务器架构一致（amd64、arm64）。

有一些工具和技术可以帮助实现跨架构的镜像构建，例如 buildx 工具和多架构的 Docker 镜像。buildx 是 Docker 的官方多架构构建工具，它可以让你在一台机器上同时构建多个不同架构的镜像。多架构的 Docker 镜像则允许你在同一个镜像中包含多个架构的二进制文件，使其适用于不同的机器。

修改地址

为了使服务能够被本机外的设备访问，需要将主机地址修改为0.0.0.0（或其他指定地址）。

方式一，在代码中指定配置：

app.run(host='0.0.0.0')

方式二，通过终端命令指定：

export FLASK_RUN_HOST=0.0.0.0
flask run

显然方式二更灵活些，要修改服务的配置，直接在Dockerfile中修改就可以了。

导出Python的依赖

借助pipreqs导出依赖文件：

# author: SilenceZheng66
python -m pip install pipreqs # 安装

pipreqs ./ --encoding=utf8 # 在项目根目录下导出

编写Dockerfile

在项目根目录下创建Dockerfile。

# author: SilenceZheng66
# 基础镜像，这里直接选择带显卡驱动的
FROM nvidia/cuda:10.0-cudnn7-runtime-ubuntu18.04

# 配置程序依赖的环境
RUN apt-get update && apt-get install -y --no-install-recommends \
        build-essential \
        cmake \
        curl \
	    wget \
        python3-dev \
        python3-pip

# 清理APT包管理器缓存列表
RUN rm -rf /var/lib/apt/lists/*

# 将当前项目复制到容器内，这里选择在/workspace目录下
COPY . /workspace

# 指定容器启动时工作目录
WORKDIR /workspace

# 安装setuptools，外部库需要
RUN wget --no-check-certificate https://pypi.python.org/packages/source/s/setuptools/setuptools-19.6.tar.gz#md5=c607dd118eae682c44ed146367a17e26 && tar -zxvf setuptools-19.6.tar.gz && cd setuptools-19.6 && python3 setup.py build && python3 setup.py install && cd .. && rm -rf setuptools-19.6

# 安装Python包
# 清华源： -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
RUN pip3 install -r requirements.txt
# 安装额外依赖
RUN pip3 install torch_sparse torch_scatter

# 设置本地化环境变量，否则之后的Flask配置会报错
# 注意不要用RUN，RUN仅在本层配置
ENV LC_ALL=C.UTF_8
ENV LANG=C.UTF-8

# 设置Flask环境变量
ENV FLASK_RUN_HOST=0.0.0.0

# 暴露端口
EXPOSE 5000

# 指定容器启动命令
# .py启动
# CMD ["/usr/bin/python3", "/workspace/app.py"]
# 直接启动
CMD ["flask", "run"]

在修改环境变量的时候也是既可以在Dockerfile里写死，也可以通过容器运行命令docker run的-e参数指定。

打包镜像

进入项目根目录执行以下命令构建Docker镜像：

docker build -t flask-api .

构建完成后可以通过docker images查看。

运行

格式为：
docker run -p host-port:container-port image-name

放在我这里映射到5001端口就是：
docker run -p 5001:5000 flask-api

测试

以请求体为json格式为例：

curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d @path/to/file.json URL

注意curl中@用于表示从文件中读取数据。

导出镜像

保存为压缩文件：

docker save -o <保存路径/文件名.tar> <镜像名称:标签>

导入镜像

通过压缩文件导入：

docker load -i <镜像文件.tar>

后记

首发于 silencezheng.top，转载请注明出处。

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