Docker Compose 网络与数据卷管理

Docker Compose 让多容器应用的编排变得简单，但网络通信和数据持久化是两个最容易踩坑的地方。本文通过实际案例深入讲解自定义网络、命名卷、绑定挂载的适用场景和常见陷阱。

一、Docker 网络模型

Docker 提供多种网络驱动，Compose 中最常用的是 bridge（自定义桥接网络）。

网络类型对比

驱动           | 适用场景                  | 容器间DNS解析
--------------|--------------------------|---------------
bridge        | 单机多容器通信            | ✅ 支持容器名解析
host          | 高性能场景，共享宿主机网络  | ❌ 无隔离
overlay       | Swarm 跨主机通信          | ✅ 支持
none          | 完全隔离                  | —

Compose 自定义网络

version: "3.8"
services:
  web:
    image: nginx
    networks:
      - frontend
      - backend

  api:
    image: myapp:latest
    networks:
      - backend
      - db-net

  mysql:
    image: mysql:8
    networks:
      - db-net

networks:
  frontend:
    driver: bridge
  backend:
    driver: bridge
  db-net:
    driver: bridge

二、容器间通信实践

在自定义网络中，容器可以通过服务名（service name）直接通信，无需知道 IP 地址。

# application.yml (Spring Boot)
spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://mysql:3306/myapp  # 用服务名 mysql，不是 IP
    username: root
    password: ${DB_PASS}

  redis:
    host: redis                        # 服务名解析
    port: 6379

验证容器间通信：

# 进入 web 容器，测试能否 ping 通 api
docker compose exec web ping api

# 查看网络详情
docker network inspect compose_backend

三、数据持久化策略

1. 命名卷（Named Volume）

适合需要 Docker 管理生命周期的数据，如数据库文件。

services:
  mysql:
    image: mysql:8
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql

volumes:
  mysql-data:  # Docker 自动创建并管理

2. 绑定挂载（Bind Mount）

适合开发热重载、配置文件注入、日志输出。

services:
  api:
    image: myapp:dev
    volumes:
      - ./logs:/app/logs           # 日志持久化
      - ./config:/app/config:ro    # 只读配置

  # 代码热重载（开发环境）
  spring-app:
    build: .
    volumes:
      - ./src:/app/src           # 代码修改即时生效

3. tmpfs 挂载

适合临时数据，数据不写入磁盘，容器停止后消失。

services:
  app:
    image: myapp
    tmpfs:
      - /tmp

四、常见坑与解决方案

问题 1：卷残留导致存储膨胀

docker compose down 不会删除命名卷。定期清理：

# 查看所有卷
docker volume ls

# 清理未使用的卷
docker volume prune

# 彻底清理（包括网络和卷）
docker compose down -v   # ⚠️ 会删除数据！

问题 2：绑定挂载的权限问题

容器内进程以非 root 用户运行时，挂载的目录权限可能不对。解决方案：

# 方案一：创建目录时指定用户
mkdir -p data && chown -R 1000:1000 data

# 方案二：Dockerfile 中创建目录并授权
RUN mkdir -p /app/data && chown -R appuser:appuser /app/data

# 方案三：使用初始化容器修复权限
services:
  permission-fix:
    image: busybox
    command: chown -R 1000:1000 /data
    volumes:
      - app-data:/data

问题 3：网络冲突

多个 Compose 项目的网络可能冲突。显式指定子网：

networks:
  backend:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 10.10.0.0/16

五、完整的 Java 应用部署示例

version: "3.8"
services:
  mysql:
    image: mysql:8
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: ${DB_ROOT_PASS}
      MYSQL_DATABASE: myapp
    volumes:
      - mysql-data:/var/lib/mysql
      - ./init.sql:/docker-entrypoint-initdb.d/init.sql:ro
    networks:
      - backend
    healthcheck:
      test: ["CMD", "mysqladmin", "ping", "-h", "localhost"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

  redis:
    image: redis:7-alpine
    volumes:
      - redis-data:/data
    networks:
      - backend
    restart: always

  app:
    build: .
    ports:
      - "8080:8080"
    environment:
      SPRING_PROFILES_ACTIVE: prod
      DB_PASS: ${DB_PASS}
      REDIS_HOST: redis
    depends_on:
      mysql:
        condition: service_healthy
      redis:
        condition: service_started
    volumes:
      - app-logs:/app/logs
    networks:
      - backend
    restart: always

volumes:
  mysql-data:
  redis-data:
  app-logs:

networks:
  backend:
    driver: bridge