第十三节 Docker 环境下 Python 安装与配置全指南
off999 2025-07-10 19:56 4 浏览 0 评论
一、Docker 安装 Python 的两种核心方案
(一)方案一:直接拉取官方镜像
1. 镜像版本选择策略
Docker Hub 上的 Python 官方镜像提供丰富的版本支持,可通过以下方式筛选:
- 按稳定性选择:python:latest 指向最新稳定版
- 按版本号选择:如 python:3.9、python:3.8-slim
- 按轻量化选择:python:3.7-alpine(基于 Alpine 系统,仅 27MB)
2. 拉取指定版本镜像
# 拉取 Python 3.5 版本
docker pull python:3.5
# 拉取 Python 3.8 的 Alpine 轻量版
docker pull python:3.8-alpine
# 拉取最新版本(等价于 python:latest)
docker pull python
3. 本地镜像管理
# 查看本地 Python 镜像列表
docker images python
# 输出示例
REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE
python 3.5 045767ddf24a 9 days ago 684.1MB
python 3.8-alpine a1b2c3d4e5f6 2 weeks ago 27.3MB
(二)方案二:通过 Dockerfile 自定义构建
1. 构建环境准备
# 创建项目目录结构
mkdir -p ~/python/myapp
cd ~/python
2. Dockerfile 完整示例
# 基于 Debian Jessie 构建环境
FROM buildpack-deps:jessie
# 清理旧版 Python 残留
RUN apt-get purge -y python.*
# 配置系统编码
ENV LANG C.UTF-8
# 设置 Python 版本与密钥
ENV GPG_KEY 97FC712E4C024BBEA48A61ED3A5CA953F73C700D
ENV PYTHON_VERSION 3.5.1
ENV PYTHON_PIP_VERSION 8.1.2
# 下载并编译 Python 源码
RUN set -ex \
&& curl -fSL "https://www.python.org/ftp/python/${PYTHON_VERSION%%[a-z]*}/Python-$PYTHON_VERSION.tar.xz" -o python.tar.xz \
&& curl -fSL "https://www.python.org/ftp/python/${PYTHON_VERSION%%[a-z]*}/Python-$PYTHON_VERSION.tar.xz.asc" -o python.tar.xz.asc \
&& export GNUPGHOME="$(mktemp -d)" \
&& gpg --keyserver ha.pool.sks-keyservers.net --recv-keys "$GPG_KEY" \
&& gpg --batch --verify python.tar.xz.asc python.tar.xz \
&& rm -r "$GNUPGHOME" python.tar.xz.asc \
&& mkdir -p /usr/src/python \
&& tar -xJC /usr/src/python --strip-components=1 -f python.tar.xz \
&& rm python.tar.xz \
\
&& cd /usr/src/python \
&& ./configure --enable-shared --enable-unicode=ucs4 \
&& make -j$(nproc) \
&& make install \
&& ldconfig \
&& pip3 install --no-cache-dir --upgrade --ignore-installed pip==$PYTHON_PIP_VERSION \
&& find /usr/local -depth \
\( \
-type d -a -name test -o -name tests \
-o \
-type f -a -name '*.pyc' -o -name '*.pyo' \
\) -exec rm -rf '{}' + \
&& rm -rf /usr/src/python ~/.cache
# 创建常用命令软链接
RUN cd /usr/local/bin \
&& ln -s easy_install-3.5 easy_install \
&& ln -s idle3 idle \
&& ln -s pydoc3 pydoc \
&& ln -s python3 python \
&& ln -s python3-config python-config
# 设置默认启动命令
CMD ["python3"]
3. 执行镜像构建
# 在 Dockerfile 所在目录构建镜像
docker build -t python:3.5 .
# 构建成功后查看镜像
docker images python:3.5
二、Python 镜像实战应用
(一)运行 Python 程序示例
1. 准备测试文件
# 在 myapp 目录创建 hello world 程序
cd ~/python/myapp
echo -e "#!/usr/bin/python\nprint(\"Hello, World!\")" > helloworld.py
chmod +x helloworld.py
2. 运行容器并执行程序
# 挂载本地目录并指定工作目录
docker run -v $PWD/myapp:/usr/src/myapp -w /usr/src/myapp python:3.5 python helloworld.py
# 命令解析:
# -v $PWD/myapp:/usr/src/myapp :将主机当前目录的 myapp 挂载到容器的 /usr/src/myapp
# -w /usr/src/myapp :设置容器的工作目录
# python helloworld.py :执行 Python 程序
# 输出结果
Hello, World!
(二)开发环境最佳实践
1. 挂载代码目录实现热更新
# 假设项目结构为 ~/python/project
docker run -it -v ~/python/project:/app -w /app python:3.8-alpine /bin/bash
# 在容器内安装依赖
apk add --no-cache gcc musl-dev
pip install flask
2. 多容器协同开发(Flask + Redis)
# docker-compose.yml 示例
version: '3'
services:
web:
build: .
ports:
- "5000:5000"
volumes:
- ./app:/app
depends_on:
- redis
environment:
- FLASK_APP=app.py
- REDIS_HOST=redis
redis:
image: redis:alpine
三、进阶配置与问题解决
(一)镜像优化技巧
1. 使用多阶段构建减少镜像大小
# 构建阶段
FROM python:3.8-slim as builder
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 运行阶段
FROM python:3.8-slim
WORKDIR /app
COPY --from=builder /usr/local/lib/python3.8/site-packages /usr/local/lib/python3.8/site-packages
COPY . .
CMD ["python", "app.py"]
2. 清理构建缓存
# 清理未使用的镜像
docker image prune -a -f
# 清理构建缓存(需Docker 18.09+)
docker builder prune -f
(二)常见问题解决方案
1. pip 安装缓慢问题
# 方法一:修改Dockerfile使用国内源
RUN pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 方法二:运行时指定源
docker run -it python:3.8 pip install -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple flask
2. 容器内中文显示问题
# 在Dockerfile中安装中文字体
RUN apt-get update && apt-get install -y \
ttf-wqy-microhei \
&& fc-cache -f -v \
&& rm -rf /var/lib/apt/lists/*
3. 权限不足问题
# 创建非root用户并切换
RUN useradd -m pythonuser
USER pythonuser
WORKDIR /home/pythonuser
四、生产环境部署建议
(一)Docker Swarm 集群部署
# docker-compose.yml 集群配置
version: '3.7'
services:
python-app:
image: python:3.8-slim
deploy:
mode: replicated
replicas: 3
resources:
limits:
cpus: '0.5'
memory: 128M
restart_policy:
condition: on-failure
volumes:
- app-data:/app/data
volumes:
app-data:
(二)Kubernetes 部署示例
# deployment.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: python-app
spec:
replicas: 3
selector:
matchLabels:
app: python
template:
metadata:
labels:
app: python
spec:
containers:
- name: python
image: python:3.8-slim
command: ["python", "app.py"]
volumeMounts:
- name: data
mountPath: /app/data
volumes:
- name: data
persistentVolumeClaim:
claimName: python-data
通过以上方法,无论是开发测试还是生产部署,都能在Docker环境中高效运行Python应用。在实际项目中,建议结合CI/CD流程自动构建镜像,并利用镜像仓库进行版本管理,确保开发、测试、生产环境的一致性和可追溯性。
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