Docker部署FastApi详解，这一篇就够了

首先废话一下，FastAPI是一种现代，快速（高性能）的Web框架，用于基于标准Python类型提示使用Python 3.6+构建API。据说是go+nodejs的竞争对手。

☞ FastAPI 官方文档

这里主要讲的是uvicorn-gunicorn-fastapi 这个Fastapi的官方镜像，主要的技术细节：

Uvicorn

Uvicorn是一款闪电般的“ ASGI”服务器。

它在单个过程中运行异步Python Web代码。

Gunicorn

您可以使用Gunicorn管理Uvicorn和运行多个这些并发进程。

这样，您将获得最佳的并发性和并行性。

FastAPI

FastAPI是一种现代，快速（高性能）的Web框架，用于使用Python 3.6+构建API。

反正主要使用的技术就是Uvicorn和Gunicorn，官网介绍说其是站在巨人肩膀上的框架，也确实有其流弊之处吧。

这里主要介绍 tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi ，适用于生产环境，官网的其他镜像也至少改变的操作系统的版本为了缩减体积。

git 传送 ☞ uvicorn-gunicorn-fastapi

用法：

#Dockerfile

FROM tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

COPY ./app /app

image.gif

dockerfile的意思就是把你的代码（./app）复制到 /app文件夹中。

当然前提是至少需要一个main.py的配置文件下面是镜像能读取的两个默认位置，选择一个去放就好了。

/app/app/main.py

/app/main.py

main.py类似于这样：

#这个其实就是镜像中自带的main.py 位置/app/main.py
import sys

from fastapi import FastAPI

version = f"{sys.version_info.major}.{sys.version_info.minor}"

app = FastAPI()

@app.get("/")
async def read_root():
    message = f"Hello world! From FastAPI running on Uvicorn with Gunicorn. Using Python {version}"
    return {"message": message}

image.gif

你自己的目录结构大概就是这样：

.
├── app
│   └── main.py
└── Dockerfile

image.gif

然后就是构建镜像：

# 在dockerfile的路径下执行 myimage 替换成自己的起的名字作为镜像名
docker build -t myimage ./

然后你可以试着启动一下了：

docker run -d --name mycontainer -p 80:80 myimage

当然，上面讲的情况是把你自己代码放进去部署，如果只是想验证以下效果不用去看上面的直接执行：

docker pull tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

docker run -d --name fastapidemo -p 80:80 tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

然后用浏览器打开以下链接测试以下：

http://127.0.0.1/   
#返回{"message":"Hello world! From FastAPI running on Uvicorn with Gunicorn. Using Python 3.7"}

http://127.0.0.1/docs
#API文档 

http://127.0.0.1/redoc
# 备用API文档

API文档类似：

image

不用惊讶，FastApi内置了swgger文档，你只要正常写方法就可以了，但是类型还是要注意一下像下面这样是完全没用问题的：

@app.get("/items/{item_id}")
def read_item(item_id: int, q: str = None):
    return {"item_id": item_id, "q": q}

当然肯定也有更复杂的需求，比如：安装一个依赖管理工具 Poetry，你可以这样组织你的dockerfile：

FROM tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7

# Install Poetry
RUN curl -sSL https://raw.githubusercontent.com/python-poetry/poetry/master/get-poetry.py | POETRY_HOME=/opt/poetry python && \
    cd /usr/local/bin && \
    ln -s /opt/poetry/bin/poetry && \
    poetry config virtualenvs.create false

# Copy using poetry.lock* in case it doesn't exist yet
COPY ./app/pyproject.toml ./app/poetry.lock* /app/

RUN poetry install --no-root --no-dev

COPY ./app /app

用法挺简单，但是里面包含的功能一点也不简单。

我们上面使用的镜像 tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7 如果追溯它的源镜像那就是下面这个：

# DockerFile tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7
FROM python:3.7

LABEL maintainer="Sebastian Ramirez <tiangolo@gmail.com>"

RUN pip install --no-cache-dir uvicorn gunicorn

COPY ./start.sh /start.sh
RUN chmod +x /start.sh

COPY ./gunicorn_conf.py /gunicorn_conf.py

COPY ./start-reload.sh /start-reload.sh
RUN chmod +x /start-reload.sh

COPY ./app /app
WORKDIR /app/

ENV PYTHONPATH=/app

EXPOSE 80

# Run the start script, it will check for an /app/prestart.sh script (e.g. for migrations)
# And then will start Gunicorn with Uvicorn
CMD ["/start.sh"]

git 地址我也贴一下 ☞ tiangolo/uvicorn-gunicorn-fastapi:python3.7 构建代码

下面重点来了，如何使用环境变量去更改默认的配置：

(1)MODULE_NAME：

由Gunicorn导入的Python“模块”（文件），该模块将在变量中包含实际的应用程序，就是上面说的main.lpy

默认值：

如果你的main.py 是这个路径 /app/app/main.py 那么值为 app.main

路径是 /app/main.py 值为main

在运行的时候这样就改变默认的值：

docker run -d -p 80:80 -e MODULE_NAME="custom_app.custom_main" myimage

（2）VARIABLE_NAME

默认： app

如果你的main文件是这样写的你需要把它改成api

from fastapi import FastAPI

api = FastAPI()

@api.get("/")
def read_root():
    return {"Hello": "World"}

docker run -d -p 80:80 -e VARIABLE_NAME="api" myimage
# 运行时修改VARIABLE_NAME

（3）APP_MODULE

把上面两个变量结合起来就是这个变量

docker run -d -p 80:80 -e APP_MODULE="custom_app.custom_main:api" myimage

（4）GUNICORN_CONF

Gunicorn Python配置文件的路径。

默认：

/app/gunicorn_conf.py 如果存在
/app/app/gunicorn_conf.py 如果存在
/gunicorn_conf.py （包含的默认值）

设置方法：

docker run -d -p 80:80 -e GUNICORN_CONF="/app/custom_gunicorn_conf.py" myimage

（4）常用的 HOST（容器内使用）PORT BIND

默认就是0.0.0.0:80 略。

（5）LOG_LEVEL Gunicorn****日志级别

debug
info
warning
error
critical

默认：info

docker run -d -p 80:8080 -e LOG_LEVEL="warning" myimage

（6）TIMEOUT沉默(silent ****)了多少秒的Workers 被杀死并重新启动。

默认：120

像FastAPI这样的Uvicorn和ASGI框架是异步的，而不是同步的。因此，与同步工作器相比，拥有更高的超时可能是安全的。

您可以将其设置为：

docker run -d -p 80:8080 -e TIMEOUT="20" myimage

（7）GRACEFUL_TIMEOUT

正常工作人员的超时重新启动。在Gunicorn文档中了解更多有关此内容的信息：graceful-timeout。

默认：120

docker run -d -p 80:8080 -e GRACEFUL_TIMEOUT="20" myimage

（8）KEEP_ALIVE

等待“保持活动”连接上的请求的秒数。

在Gunicorn docs：keepalive中阅读更多有关它的信息。

默认情况下，设置为2。

您可以将其设置为：

docker run -d -p 80:8080 -e KEEP_ALIVE="20" myimage

（9）ACCESS_LOG

要写入的访问日志文件。

默认情况下"-"，表示stdout（在Docker日志中打印）。

如果要禁用ACCESS_LOG，请将其设置为空值。

例如，您可以通过以下方式禁用它：

docker run -d -p 80:8080 -e ACCESS_LOG=  myimage
#注意这里表示设置为空值

（10）ERROR_LOG

要写入的错误日志文件。

默认情况下"-"，表示stderr（在Docker日志中打印）。

如果要禁用ERROR_LOG，请将其设置为空值。

例如，您可以通过以下方式禁用它：

docker run -d -p 80：8080 -e ERROR_LOG = myimage

（11）GUNICORN_CMD_ARGS

Gunicorn的任何其他命令行设置都可以在GUNICORN_CMD_ARGS环境变量中传递。

在Gunicorn文档：设置中阅读更多相关信息。

这些设置将优先于其他环境变量和任何Gunicorn配置文件。

例如，如果您具有要使用的自定义TLS / SSL证书，则可以将其复制到Docker映像或将其安装在容器中，然后设置--keyfile和--certfile文件的位置，例如：

docker run -d -p 80：8080 -e GUNICORN_CMD_ARGS = “” --keyfile = / secrets / key.pem --certfile = / secrets / cert.pem “ -e PORT = 443

注意：建议不要使用Traefik之类的“ TLS终止代理”，而是自己处理TLS / SSL并在容器中进行配置。您可以在有关HTTPS的FastAPI文档中阅读有关它的更多信息。

（12）PRE_START_PATH

预启动脚本的路径

默认：/app/prestart.sh

设置方法：

docker run -d -p 80:8080 -e PRE_START_PATH="/custom/script.sh" myimage

这个重点说一下默认的文件如下:

#! /usr/bin/env sh
# 文件路径：/app/prestart.sh 
echo "Running inside /app/prestart.sh, you could add migrations to this file, e.g.:"

echo "
#! /usr/bin/env bash

# Let the DB start
sleep 10;
# Run migrations
alembic upgrade head
"

启动时就是这样的，在这里加载一些需要的脚本就好，一般写等待10s是给数据库启动留下的时间。

image

像 /app/prestart.sh 还有gunicorn_conf.py这种开发常用的配置文件推荐的方法：

是写你自己的dockerfile的时候，编写命令把他们的从默认位置替换掉就好了。

/app/gunicorn_conf.py
/app/app/gunicorn_conf.py
/gunicorn_conf.py

当然，环境变量也不是必须在启动时从docker run 后面指定，使用dockerfile的ENV设置能获得更好的体验

其他功能：开发时重载

基于： /start-reload.sh

生产环境是默认使用的是 /start.sh

使用方法：

docker run -d -p 80:80 -v $(pwd):/app myimage /start-reload.sh

-v $(pwd):/app：表示该目录$(pwd)应作为卷挂载到位于的容器内/app。
- $(pwd)：运行pwd（“打印工作目录”），并将其作为字符串的一部分。
/start-reload.sh：/start-reload.sh在命令末尾添加一些内容（如），用此命令替换默认的“命令”。在这种情况下，它将/start.sh开发替代项替换为default（）/start-reload.sh。

由于/start-reload.sh不与Gunicorn一起运行，因此您放入gunicorn_conf.py文件中的任何配置都将不适用。

但是这些环境变量的工作原理与上述相同：

MODULE_NAME
VARIABLE_NAME
APP_MODULE
HOST
PORT
LOG_LEVEL

贴一下这俩文件代码：

# /start.sh
#! /usr/bin/env sh
set -e

if [ -f /app/app/main.py ]; then
    DEFAULT_MODULE_NAME=app.main
elif [ -f /app/main.py ]; then
    DEFAULT_MODULE_NAME=main
fi
MODULE_NAME=${MODULE_NAME:-$DEFAULT_MODULE_NAME}
VARIABLE_NAME=${VARIABLE_NAME:-app}
export APP_MODULE=${APP_MODULE:-"$MODULE_NAME:$VARIABLE_NAME"}

if [ -f /app/gunicorn_conf.py ]; then
    DEFAULT_GUNICORN_CONF=/app/gunicorn_conf.py
elif [ -f /app/app/gunicorn_conf.py ]; then
    DEFAULT_GUNICORN_CONF=/app/app/gunicorn_conf.py
else
    DEFAULT_GUNICORN_CONF=/gunicorn_conf.py
fi
export GUNICORN_CONF=${GUNICORN_CONF:-$DEFAULT_GUNICORN_CONF}
export WORKER_CLASS=${WORKER_CLASS:-"uvicorn.workers.UvicornWorker"}

# If there's a prestart.sh script in the /app directory or other path specified, run it before starting
PRE_START_PATH=${PRE_START_PATH:-/app/prestart.sh}
echo "Checking for script in $PRE_START_PATH"
if [ -f $PRE_START_PATH ] ; then
    echo "Running script $PRE_START_PATH"
    . "$PRE_START_PATH"
else
    echo "There is no script $PRE_START_PATH"
fi

# Start Gunicorn
exec gunicorn -k "$WORKER_CLASS" -c "$GUNICORN_CONF" "$APP_MODULE"

# /start-reload.sh
#! /usr/bin/env sh
set -e

if [ -f /app/app/main.py ]; then
    DEFAULT_MODULE_NAME=app.main
elif [ -f /app/main.py ]; then
    DEFAULT_MODULE_NAME=main
fi
MODULE_NAME=${MODULE_NAME:-$DEFAULT_MODULE_NAME}
VARIABLE_NAME=${VARIABLE_NAME:-app}
export APP_MODULE=${APP_MODULE:-"$MODULE_NAME:$VARIABLE_NAME"}

HOST=${HOST:-0.0.0.0}
PORT=${PORT:-80}
LOG_LEVEL=${LOG_LEVEL:-info}

# If there's a prestart.sh script in the /app directory or other path specified, run it before starting
PRE_START_PATH=${PRE_START_PATH:-/app/prestart.sh}
echo "Checking for script in $PRE_START_PATH"
if [ -f $PRE_START_PATH ] ; then
    echo "Running script $PRE_START_PATH"
    . "$PRE_START_PATH"
else
    echo "There is no script $PRE_START_PATH"
fi

# Start Uvicorn with live reload
exec uvicorn --reload --host $HOST --port $PORT --log-level $LOG_LEVEL "$APP_MODULE"