如何在 Docker 中设置和配置 MySQL

在 Docker 容器中使用 MySQL，可以说是天作之合。如果您之前使用过 Docker，那么它的所有优势同样适用于 MySQL Docker 容器：

• 隔离性与一致性：MySQL 实例将与其他软件和依赖分离，避免潜在冲突。
• 版本控制：Docker 允许您与 MySQL 一起为整套软件栈做版本化。您可以随时复现环境，便于开发与测试。
• 可扩展与资源管理：借助 Docker，您可以通过轻松分配更多内存或 CPU 来扩展 MySQL 应用。
• 依赖管理：Docker 封装您的 MySQL 实例，让您可以管理不同版本，而不影响本机的其他内容。

最重要的是，您的 MySQL 应用可以在任何地方运行，而不仅仅是您的电脑上。

如果您想将 MySQL 与其第二受欢迎的竞争对手进行对比，欢迎查看我们的深度比较文章 PostgreSQL 与 MySQL。

今天，您将学习如何将 MySQL 与 Docker 协同运行的基础知识。让我们开始吧！

先决条件

由于本文聚焦于 MySQL Docker 容器，跟进实践需要满足以下前提：

• 命令行/终端访问：您需要一个可访问终端的本地环境。如果您在 Colab 等 Jupyter 环境中，请现在切换。
• 正在运行的 Docker 实例：您应已安装 Docker Desktop（可参考我们的 面向数据科学的 Docker 教程）。完全就绪后，界面左下角会出现绿色小鲸鱼：

并且在终端中运行 docker --help 命令不会报错。

• 具备 Docker 基础：尽管我会讲解文中使用的所有命令，但具备基本的 Docker 理解，会显著提升您从本文获得的收益。
• SQL：SQL 同理——本文不讲解出现的 SQL 命令，以免偏离主题。如果您的 SQL 技能有些生疏，可在这门 SQL 课程中回顾重点。

下载官方 MySQL Docker 镜像

我们先用下面的命令下载官方 MySQL Docker 镜像：

$ docker pull mysql:latest技术支持

docker pull 需要以 image:version 的语法指定镜像名称和版本。使用关键字 latest 将下载最新的稳定版。

如果访问 Docker Hub 上的官方 MySQL 镜像页面，您会看到为不同用途提供的许多版本。

例如，以下命令用于下载 v8.2：

$ docker pull mysql:8.2技术支持

下载完成后，镜像应会出现在您现有的 Docker 镜像列表中：

也可以通过终端列出 Docker 镜像：

$ docker images技术支持

请记住：Docker 镜像是构建容器的蓝图。就像蓝图能指导建房一样，Docker 镜像包含创建某个应用或服务运行实例所需的全部指令与组件。

如果您有 OOP 背景，可以把 Docker 镜像类比为类（class）。正如一个类能实例化出多个对象，Docker 镜像也能基于它们创建多个容器。

运行与管理 MySQL 服务器容器

现在，让我们基于 mysql 镜像创建第一个容器。使用如下命令：

$ docker run --name test-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password -d mysql
技术支持

• run：创建一个新容器或启动现有容器
• --name CONTAINER_NAME：为容器命名。名称应简短易读。本例为 test-mysql。
• -e ENV_VARIABLE=value：-e 标记用于在容器内创建可访问的环境变量。必须设置 MYSQL_ROOT_PASSWORD，以便稍后能在容器中运行 SQL 命令。请务必妥善保存您的强密码（别只记在脑子里）。
• -d：即 detached，表示让容器在后台运行。若去掉此标签，命令会持续打印日志直到容器停止。
• image_name：最后一个参数是用于构建容器的镜像名。此处为 mysql。

如果命令返回一长串字符（容器 ID），说明容器已启动。您可以用 docker ps 查看其状态：

请记住：Docker 容器是功能强大的操作系统“仿真环境”。除了运行 MySQL，您还可以在容器内完成任何通常在电脑终端中进行的任务。

要进入容器内的终端，可使用：

$ docker exec -it container_name bash技术支持

这会启动一个 bash 会话。

在本机连接 MySQL 服务器容器

所有 MySQL 容器都会启动一个MySQL 服务器，它包含用于用 SQL 创建和管理数据库的一切。同时，容器也带有用于连接服务器的MySQL 客户端，让我们可以运行 SQL 查询。客户端其实就是 mysql 终端命令的“好听名字”。我们在 test-mysql 的终端里试用它：

1. 打开 test-mysql 的 bash 终端：

$ docker exec -it test-mysql bash技术支持

2. 以 root 用户连接客户端：

$ mysql -u root -p
Enter password: ...
mysql>
技术支持

我们使用 -u 指定用户名（root），并加上 -p 在提示时输入密码。

也可以在容器外连接 MySQL 服务器。例如，您可以在主机上手动安装 MySQL 客户端进行连接。

在 Windows 上安装 MySQL 及其客户端，可参照官方 MySQL 安装指南。

Mac 上可用 Homebrew：

$ brew install mysql技术支持

Linux 或 WSL2（我个人的选择）上可使用 sudo：

$ sudo apt update
$ sudo apt install mysql-client
技术支持

安装完成后，如果容器正在运行，请先停止并移除：

$ docker stop test-mysql
test-mysql
$ docker rm test-mysql
技术支持

接下来，我们将通过映射端口的方式重新启动容器：

$ docker run -d --name test-mysql -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password -p 3307:3306 mysql技术支持

该命令的作用如下：

• -p 3307:3306：将容器的 3306 端口（MySQL 默认端口）映射到本地 3307 端口。也就是说，发往您本地 3307 端口的流量会被转发到容器内的 3306 端口，您的 MySQL 服务器将通过该端口可达。
• -d：再次以分离模式运行容器。
• --name test-mysql：继续使用容器名 "test-mysql"。
• -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password：再次为 MySQL 服务器设置 root 密码。
• mysql：指定要运行的 Docker 镜像，即官方 MySQL 镜像。

终端输出新容器 ID 后，我们可以查看端口映射：

$ docker port test-mysql
3306/tcp -> 0.0.0.0:3307
技术支持

映射成功！现在，您可以在本机上通过端口 3307 使用 mysql 客户端连接服务器：

$ mysql --host=127.0.0.1 --port=3307 -u root -p
Enter password:

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 8
Server version: 8.2.0 MySQL Community Server - GPL

Copyright (c) 2000, 2023, Oracle and/or its affiliates…
技术支持

配置 MySQL 容器

您可以通过配置文件对 MySQL 容器进行大量设置。该文件通常存放在容器的以下目录之一：

• /etc/mysql/
• /etc/mysql/conf.d
• /etc/mysql/mysql.conf.d

不同镜像的目录可能不同。但配置文件的标准文件名与扩展名为 my.cnf。如果在上述任一目录都不存在该文件，说明该容器需要自定义配置文件。我们的 test-mysql 容器正是这种情况：

$ ls /etc/mysql/conf.d/ # Returns no output技术支持

遇到这种情况，我们需要谨慎地按以下步骤操作：

1. 停止并移除容器：

$ docker stop test-mysql; docker rm test-mysql
技术支持

2. 在本地（您的机器上）创建一个空配置文件：

$ sudo mkdir -p /etc/docker/test-mysql # Create a dir
$ sudo touch /etc/docker/test-mysql/my.cnf # Create a config file inside dir
技术支持

3. 通过关联这两个空的 .cnf 文件来重启容器：

$ docker run \
   --name test-mysql \
   -v /etc/docker/test-mysql:/etc/mysql/conf.d \
   -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password \
   -d mysql
技术支持

这里我们使用了一个新标签：-v，即 volume。该标签用于在容器与本机之间关联目录。在计算机科学术语中，这个过程称为挂载。

因此，在上面的命令中，我们将本地的 /etc/docker/test-mysql 目录挂载到容器的 /etc/mysql/conf.d 目录。这样会同步两个目录的内容。在任一目录所做的更改都会体现在两边。

通过挂载，我们可以在本机编辑 my.cnf 文件，从而更改 Docker 容器的配置。更棒的是，即使容器被停止或移除，修改过的配置仍会保存在本机，可重复使用。

那么，完成这一步之后，可以修改哪些配置？答案取决于您的使用场景。我们将在下文介绍。

想要获得 Docker 认证吗？请查看我们的Docker 认证指南！

应该配置哪些选项？

尽管 MySQL Docker 容器的默认配置适用于许多常见场景，但为优化性能、安全性和资源使用，您应当调整某些设置。以下是最常见的一些配置项：

性能

• innodb_buffer_pool_size：决定分配给 InnoDB 缓冲池的内存大小，缓冲池会缓存常用数据以加快读取。增大该值可提升读密集型负载的性能，但会占用更多内存。
• query_cache_size：控制查询缓存的大小，存储已执行的查询以加快重复执行。增大该值有助于提升重复性查询的性能，但会占用更多内存，对高度动态的查询可能效果不佳。
• thread_pool_size：决定服务器可处理的最大并发连接数。根据预期流量调整该值可优化资源利用并防止瓶颈。

安全

• bind-address：限制 MySQL 服务器仅监听特定网络接口，阻止未授权来源的访问。
• mysql_bind_host：允许将 MySQL 服务器绑定到特定 IP 地址，而非监听所有接口。
• validate_password_policy：启用更严格的密码要求，以提升安全性。

资源利用

• max_connections：控制允许的最大并发连接数。适当调整可避免资源耗尽，确保服务器高效运行。
• innodb_file_per_table：将每个 InnoDB 表存储在单独文件中，可能提升性能，但会增加存储占用。
• innodb_io_capacity：设置存储系统的预估 IOPS（每秒输入/输出操作数），以便引擎优化缓冲池使用与磁盘操作。

其他常见修改

• character_set_server：设置服务器的默认字符集，确保数据编码和处理一致。
• collation_server：决定字符数据排序与比较所使用的默认校对规则。
• log_bin：启用服务器活动的二进制日志，有助于故障排查与复制。

要查看完整的配置选项列表，可以运行以下命令：

$ docker run -it --rm mysql:tag --verbose --help技术支持

您可以使用任意文本编辑器编辑 .cnf 文件。语法如下：

[mysqld]
max_connections=200
other_params=value
...
技术支持

如何持久化 MySQL Docker 容器中的数据

将 MySQL 容器中的数据持久化至关重要，原因包括：

• 数据持久性：停止或移除容器时，所有数据（包括数据库）都会丢失。将数据与容器解耦可确保随时可访问。
• 在容器之间共享数据：将数据从容器中分离，允许多个容器访问同一份数据，从而避免数据重复，简化使用相同数据的项目之间的同步。
• 可移植性与备份：持久化的数据易于独立备份与共享，可为数据丢失或误删提供可靠的恢复途径。
• 更好的性能与可扩展性：将常用数据存放在 SSD 等持久化存储上，相比依赖通常较慢的容器可写层，可提升应用性能。

流程与我们已经见过的类似——创建一个卷并将其挂载到容器中存储数据的位置。步骤如下：

1. 创建一个卷：

$ docker volume create test-mysql-data技术支持

volume create 命令会在本地文件系统上为该卷创建专用存储。卷被挂载后，所有容器数据都将与其关联。

2. 挂载该卷后重启容器：

$ docker stop test-mysql; docker rm test-mysql
$ docker run \
   --name test-mysql \
   -v test-mysql-data:/var/lib/mysql \
   -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password \
   -d mysql
技术支持

这次的语法为：-v volume_name:directory_in_container。按照 MySQL 镜像文档，所有创建的卷都应挂载到 /var/lib/mysql 目录。

现在，在 test-mysql 中创建的任何数据库或表都会在本地持久化，即使容器被停止或移除也不受影响。

最终命令

在本文中，我们的 docker run 命令经历了多次演进。现在，让我们把所有变体整合成一个最终“总命令”。我们需要再次停止并移除容器，同时移除卷以便从头开始：

$ docker stop test-mysql; docker rm test-mysql
$ docker volume rm test-mysql-data
技术支持

下面是最终的总命令：

$ docker run \
   --name final-mysql \
   -e MYSQL_ROOT_PASSWORD=strong_password \
   -p 3307:3306 \
   -v /etc/docker/test-mysql:/etc/mysql/conf.d \
   -v final-mysql-data:/var/lib/mysql \
   -d mysql
技术支持

该命令会将我们之前的本地 my.cnf 文件挂载到目标位置，同时创建并挂载名为 final-mysql-data 的新卷。

使用 Docker Compose 管理复杂的 MySQL 部署

对于涉及多个容器的高级场景（例如将 MySQL 与其他服务一起运行，如 Web 服务器或应用后端），Docker Compose 通过单个配置文件定义和管理多容器应用，从而简化流程。

以下是一个用于 MySQL 容器的基础 docker-compose.yml 示例：

version: '3.9'
services:
  db:
    image: mysql:8.3.0
    container_name: mysql-db
    environment:
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: strong_password
      MYSQL_DATABASE: example_db
      MYSQL_USER: user
      MYSQL_PASSWORD: user_password
    ports:
      - "3306:3306"
    volumes:
      - db_data:/var/lib/mysql
      - ./mysql-config:/etc/mysql/conf.d
volumes:
  db_data:技术支持

使用 Docker Compose 的步骤：

• 创建 docker-compose.yml 文件：将配置文件保存在您的项目目录中。
• 启动服务：运行以下命令启动文件中定义的所有服务：

docker-compose up -d技术支持

• 停止服务：完成后关闭服务：

docker-compose down
技术支持

Docker Compose 对 MySQL 的好处：

• 配置更简化：在单个文件中管理 MySQL 配置、端口与卷。
• 更易扩展：轻松扩展数据库，或将其与应用栈中的其他服务集成。
• 数据持久化：在容器重启间自动管理卷，确保数据持久化。

在管理多个环境（如开发、预发布和生产）或与团队协作时，使用 Docker Compose 尤其有帮助。

结语

本文介绍了在 Docker 容器中运行与管理 MySQL 数据库的关键要点。我们学习了如何下载与设置 MySQL 镜像、在容器内启动 MySQL 服务器、如何修改容器并通过卷实现自定义配置与数据持久化。

若想进一步学习，推荐以下资源：

• 面向数据科学的 Docker 入门
• Docker 入门课程
• 面向机器学习的 Docker 与 Kubernetes 容器化
• MySQL Docker 镜像文档
• MySQL 参考手册

感谢阅读！