一、引言：为何选择Docker部署Django？

在单机环境中部署Django应用，传统方式往往涉及复杂的Python环境配置、依赖管理以及服务隔离问题。而Docker作为轻量级容器化技术，能够通过标准化的镜像和容器，实现环境的一致性、隔离性和可移植性。使用Docker部署Django，开发者可以：

• 快速构建：基于Dockerfile定义应用环境，一键生成镜像。
• 环境隔离：每个Django实例运行在独立容器中，避免依赖冲突。
• 资源高效：容器共享主机内核，资源占用远低于虚拟机。
• 易于扩展：通过Docker Compose或Kubernetes实现多容器编排。

本文将聚焦单机环境，详细讲解如何从零开始使用Docker部署Django应用。

二、环境准备：基础条件与工具安装

1. 主机环境要求

• 操作系统：推荐Linux（如Ubuntu 20.04 LTS），兼容性最佳。
• Docker版本：建议使用最新稳定版（如Docker Engine 20.10+）。
• 资源要求：至少2GB内存、20GB磁盘空间（视项目规模调整）。

2. 安装Docker

以Ubuntu为例，执行以下命令安装Docker：

# 更新软件包索引
sudo apt update
# 安装依赖
sudo apt install -y apt-transport-https ca-certificates curl software-properties-common
# 添加Docker官方GPG密钥
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg
# 添加Docker APT仓库
echo "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/usr/share/keyrings/docker-archive-keyring.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null
# 安装Docker Engine
sudo apt update
sudo apt install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io
# 验证安装
sudo docker run hello-world

3. 安装Docker Compose（可选）

Docker Compose用于定义和运行多容器应用，简化编排：

sudo curl -L "https://github.com/docker/compose/releases/download/1.29.2/docker-compose-$(uname -s)-$(uname -m)" -o /usr/local/bin/docker-compose
sudo chmod +x /usr/local/bin/docker-compose

三、Django项目准备：基础结构与依赖

1. 项目目录结构

假设Django项目名为mydjango，目录结构如下：

mydjango/
├── mydjango/          # 主应用目录
│   ├── __init__.py
│   ├── settings.py
│   ├── urls.py
│   └── wsgi.py
├── requirements.txt   # Python依赖列表
├── manage.py
└── Dockerfile         # Docker构建文件

2. 生成依赖文件

使用pip freeze生成依赖列表（需在虚拟环境中操作）：

# 创建并激活虚拟环境（推荐）
python -m venv venv
source venv/bin/activate
# 安装Django及其他依赖
pip install django psycopg2-binary  # 示例依赖
# 生成requirements.txt
pip freeze > requirements.txt

四、Dockerfile编写：定义Django容器环境

Dockerfile是构建镜像的蓝图，关键指令如下：

# 使用官方Python镜像作为基础
FROM python:3.9-slim
# 设置环境变量，避免生成.pyc文件
ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE 1
ENV PYTHONUNBUFFERED 1
# 创建工作目录并设置为工作目录
WORKDIR /app
# 复制依赖文件并安装
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
# 复制项目代码
COPY . .
# 暴露端口（Django默认8000）
EXPOSE 8000
# 定义启动命令（使用gunicorn作为WSGI服务器）
CMD ["gunicorn", "--bind", "0.0.0.0:8000", "mydjango.wsgi:application"]

关键点说明：

• 基础镜像选择：python:3.9-slim兼顾功能与体积。
• 环境变量：PYTHONDONTWRITEBYTECODE禁用字节码生成，PYTHONUNBUFFERED确保日志实时输出。
• 依赖安装：先复制requirements.txt单独安装依赖，利用Docker层缓存加速构建。
• 启动命令：推荐使用gunicorn而非Django开发服务器，提升性能。

五、构建与运行Django容器

1. 构建Docker镜像

在项目根目录执行：

docker build -t mydjango-app .

• -t：指定镜像标签。
• .：表示使用当前目录的Dockerfile。

2. 运行容器

docker run -d -p 8000:8000 --name mydjango-container mydjango-app

• -d：后台运行。
• -p 8000:8000：将主机8000端口映射到容器8000端口。
• --name：指定容器名称。

3. 验证访问

浏览器访问http://localhost:8000，应看到Django欢迎页面。

六、进阶配置：数据持久化与网络

1. 数据持久化（数据库）

若Django连接外部数据库（如PostgreSQL），需在settings.py中配置：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',
        'NAME': 'mydatabase',
        'USER': 'myuser',
        'PASSWORD': 'mypassword',
        'HOST': 'db-host',  # 外部数据库IP或域名
        'PORT': '5432',
    }
}

若使用Docker Compose管理数据库容器，可定义docker-compose.yml：

version: '3'
services:
  db:
    image: postgres:13
    environment:
      POSTGRES_DB: mydatabase
      POSTGRES_USER: myuser
      POSTGRES_PASSWORD: mypassword
    volumes:
      - db-data:/var/lib/postgresql/data
  web:
    build: .
    ports:
      - "8000:8000"
    depends_on:
      - db
volumes:
  db-data:

2. 静态文件处理

Django默认不处理静态文件，需在settings.py中配置STATIC_ROOT，并通过collectstatic收集：

STATIC_ROOT = os.path.join(BASE_DIR, 'staticfiles')

在Dockerfile中添加收集命令：

RUN python manage.py collectstatic --noinput

或使用Nginx反向代理处理静态文件（推荐生产环境使用）。

七、常见问题与解决方案

1. 端口冲突

若主机8000端口被占用，修改-p参数为其他端口（如-p 8001:8000）。

2. 依赖安装失败

检查requirements.txt是否包含平台相关依赖（如psycopg2-binary需在Linux下构建）。可尝试：

RUN apt-get update && apt-get install -y python3-dev gcc  # 安装编译依赖
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt

3. 数据库连接超时

确保数据库容器已启动且网络互通，或在depends_on中添加健康检查。

八、总结与最佳实践

1. 分层构建：利用Docker缓存，先安装依赖再复制代码。

2. 多阶段构建（可选）：进一步减小镜像体积，例如：

   FROM python:3.9-slim as builder
   WORKDIR /app
   COPY requirements.txt .
   RUN pip install --user -r requirements.txt
   FROM python:3.9-slim
   WORKDIR /app
   COPY --from=builder /root/.local /root/.local
   COPY . .
   ENV PATH=/root/.local/bin:$PATH
   CMD ["gunicorn", "--bind", "0.0.0.0:8000", "mydjango.wsgi:application"]

3. 安全加固：使用非root用户运行容器，添加USER指令。
4. 日志管理：通过docker logs或集成ELK栈收集日志。

通过以上步骤，开发者可在单机环境中高效部署Django应用，实现环境标准化与快速迭代。