Source: Lukas Gentele

本教程旨在為希望使用Kubernetes構(gòu)建和部署Django項目時探索Kubernetes并提高生產(chǎn)率的Django開發(fā)人員提供指南酣藻。本教程獨立于任何云平臺垒棋。無論是使用Minikube或Docker桌面創(chuàng)建的本地單節(jié)點集群，還是GKE评也，AKS或EKS中的完全托管集群，一切都可以與任何Kubernetes集群一起使用本橙。

即使您還沒有Kubernetes集群艇拍，也可以執(zhí)行本教程。如果您已經(jīng)有集群煞聪，那就更好了！讓我們開始吧逝慧。

1.創(chuàng)建Django項目

如果您已經(jīng)有一個Django項目昔脯，則可以跳過此步驟啄糙，但是請確保requirements.txt在項目的根目錄中有一個（運行pip freeze > requirements.txt 創(chuàng)建它）。

在創(chuàng)建新的Django項目之前云稚，讓我們使用我們希望Django項目位于的目錄定義一個變量：

PROJECT_DIR=/c/Users/[username]/django # win (git-bash)
PROJECT_DIR=/home/[username]/django # mac, linux (bash)

如果您使用的是舊版Docker Toolbox（例如隧饼，因為使用的是Windows Home Edition），則$PROJECT_DIR需要位于用戶的主目錄中静陈，例如/c/Users/[username]燕雁。

如果您在Windows上使用Docker桌面，請確保您擁有在Docker設(shè)置中將項目標(biāo)記為Shared Drive的驅(qū)動器鲸拥。

我們還應(yīng)該為項目名稱定義一個變量：

PROJECT_NAME=mysite  
# warning: Django only allows characters a-z, no -, space or anything else

現(xiàn)在拐格，我們使用Docker創(chuàng)建一個新的Django項目：

mkdir $PROJECT_DIR 
docker run --rm -v /$PROJECT_DIR:/app -w //app python bash -c "pip install django && django-admin startproject $PROJECT_NAME && pip freeze > $PROJECT_NAME/requirements.txt" 
cd $PROJECT_DIR/$PROJECT_NAME

現(xiàn)在將我們的Django項目容器化。

2.集裝箱項目

當(dāng)然刑赶，我們可以手動創(chuàng)建一個Dockerfile捏浊，Kubernetes清單或什至Helm圖表，但這需要大量工作并且容易出錯角撞。因此呛伴，讓我們使用DevSpace將Django項目自動化容器化勃痴。DevSpace是Kubernetes的云原生開發(fā)工具谒所。它是開源的，您可以從GitHub安裝它沛申。

在計算機上安裝DevSpace之后劣领，可以使用以下命令對Django項目進行容器化：

devspace init

DevSpace將提出幾個問題：

• python用作編程語言的項目
• 一個監(jiān)聽端口8000

如果不確定Docker注冊表或其他問題，只需選擇DevSpace為您推薦的默認(rèn)選項即可铁材。

將項目容器化后尖淘，DevSpace將a添加Dockerfile到項目中。將以下Dockerfile中的最后一行更改為：

CMD ["app.py"]

to:

CMD ["manage.py", "runserver"]

現(xiàn)在我們準(zhǔn)備將Django項目部署到Kubernetes著觉。

3.選擇Kubernetes集群

如果您已經(jīng)有一個Kubernetes集群村生，請使用以下命令告訴DevSpace將項目部署到哪個名稱空間：

devspace use namespace [my-namespace]

如果尚不存在，DevSpace將在部署期間創(chuàng)建此名稱空間饼丘。在部署項目之前趁桃，請確保您處于正確的kube上下文中。

沒有Kubernetes集群嗎肄鸽？

如果沒有Kubernetes集群卫病，則可以使用由DevSpace贊助的免費Kubernetes命名空間。使用此命令創(chuàng)建一個：

devspace create space mysite

DevSpace將自動為您配置kube-context典徘，以便您可以使用任何Kubernetes工具（例如kubectl蟀苛，Kustomize，Skaffold或Helm）使用此名稱空間逮诲。

4.Develop

在以生產(chǎn)方式部署項目之前帜平，讓我們首先開始開發(fā)模式：

devspace dev

該命令告訴DevSpace：

1. 基于Dockerfile構(gòu)建Docker映像
2. 標(biāo)記該映像并將其推送到Docker注冊表（例如Docker Hub）
3. 為我們的Django應(yīng)用程序部署帶有Kubernetes部署的Helm圖表
4. 啟動端口轉(zhuǎn)發(fā)以訪問localhost上的應(yīng)用程序（以及在瀏覽器中打開）
5. 流式傳輸您的容器的日志
6. 監(jiān)視文件更改幽告，如果有文件更改，則重新啟動應(yīng)用程序

您可以自定義DevSpace配置文件中會發(fā)生什么devspace.yaml罕模，這devspace init將為項目創(chuàng)建评腺。

之后devspace dev成功部署，你應(yīng)該看到的Django的命令行內(nèi)日志輸出淑掌，瀏覽器將打開與我們的Django的網(wǎng)站呈現(xiàn)出美麗的歡迎頁面：

現(xiàn)在蒿讥，該創(chuàng)建/pages文件夾了。運行以下命令來創(chuàng)建它：

devspace enter python manage.py startapp pages

添加pages文件夾后抛腕，我們需要添加pages.apps.PagesConfig到內(nèi)的INSTALLED_APPS數(shù)組$PROJECT_NAME/settings.py：

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'django.contrib.staticfiles',
    'pages.apps.PagesConfig',
]

是時候添加Hello World頁面了芋绸。

添加“ Hello World”視圖

編輯文件$PROJECT_NAME/pages/views.py，使其看起來像這樣：

from django.http import HttpResponse
def homePageView(request):
    return HttpResponse('Hello, World!')

現(xiàn)在担敌，創(chuàng)建$PROJECT_NAME/pages/urls.py具有以下內(nèi)容的文件：

from django.urls import path
from .views import homePageView
urlpatterns = [
    path('', homePageView, name='home')
]

添加“ Hello World”頁面的最后一步是將代碼更改為$PROJECT_NAME/urls.py：

from django.contrib import admin
from django.urls import path
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
]

to：

from django.contrib import admin
from django.urls import path, include
urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path('', include('pages.urls')),
]

而已摔敛！現(xiàn)在，您可以重新加載瀏覽器全封，并且您會看到DevSpace實時更新了Django應(yīng)用程序-無需部署項目马昙，因為DevSpace使用熱重載來更新正在運行的容器。

自己嘗試：

1. 更改您的Hello World刹悴！文件中的語句：$PROJECT_NAME/pages/views.py
2. 重新加載瀏覽器行楞，看看更改如何立即生效。

獎勵：添加PostgreSQL數(shù)據(jù)庫

在添加Postgres數(shù)據(jù)庫之前土匀，請確保已終止devspace dev子房，例如使用CTRL+C。

首先就轧，我們需要requirements.txt使用以下命令將適用于Python的Postgres驅(qū)動程序添加至我們：

docker run --rm -v /$PROJECT_DIR:/app -w //app python bash -c "pip install psycopg2 && pip freeze | grep psycopg2 >> $PROJECT_NAME/requirements.txt"

現(xiàn)在我們需要告訴DevSpace我們也想部署PostgreSQL數(shù)據(jù)庫证杭。為此，我們需要將以下deployments部分更改為devspace.yaml：

deployments:
- name: mysite # this line may be different for you
  helm:
    componentChart: true
    values:
      containers:
      # this line may be different for you
      - image: dscr.io/${DEVSPACE_USERNAME}/mysite  
      service:
        ports:
        - port: 8000

to：

deployments:
- name: database
  helm:
    chart:
      name: stable/postgresql
    values:
      postgresqlDatabase: "db_mysite"
      postgresqlUsername: "db_user"
      postgresqlPassword: ${DB_PASSWORD}
      resources:
        requests:
          memory: 0
          cpu: 0
- name: mysite # this line may be different for you
  helm:
    componentChart: true
    values:
      containers:
      # this line may be different for you
      - image: dscr.io/${DEVSPACE_USERNAME}/mysite
        env:
        - name: DB_HOST
          value: "database-postgresql"
        - name: DB_NAME
          value: "db_mysite"
        - name: DB_USER
          value: "db_user"
        - name: DB_PASSWORD
          value: ${DB_PASSWORD}
      service:
        ports:
        - port: 8000

如果我們再次部署項目妒御，DevSpace現(xiàn)在將啟動PostgreSQL數(shù)據(jù)庫容器解愤。但是，在執(zhí)行此操作之前乎莉，我們需要配置Django項目以連接到數(shù)據(jù)庫送讲。

因此更改$PROJECT_NAME/settings.py：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.sqlite3',
        'NAME': os.path.join(BASE_DIR, 'db.sqlite3'),
    }
}

to：

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql',
        'HOST': os.environ.get('DB_HOST'),
        'NAME': os.environ.get('DB_NAME'),
        'USER': os.environ.get('DB_USER'),
        'PASSWORD': os.environ.get('DB_PASSWORD'),
    }
}

現(xiàn)在，讓我們使用以下命令重新部署我們的Django項目：

devspace dev -b

devspace dev進行此更改后梦鉴，第一次運行時李茫，DevSpace將要求您定義用于變量的數(shù)據(jù)庫密碼DB_PASSWORD。

注意該-b標(biāo)志肥橙，它是的快捷方式--force-rebuild魄宏。它告訴DevSpace我們不想使用熱重載，而是要重建Docker映像并完全重新部署項目存筏。當(dāng)重要設(shè)置更改而無法使用熱重載進行更新時宠互，這通常非常有用settings.py味榛。

再次看到日志時，您可以中止操作devspace dev予跌，也可以打開其他終端并檢查PostgreSQL數(shù)據(jù)庫的日志以確保它準(zhǔn)備就緒搏色，然后再繼續(xù)。您可以通過以下方式查看日志券册，以檢查其是否已準(zhǔn)備就緒：

devspace logs -f

將數(shù)據(jù)庫連接添加到Django應(yīng)用后频轿，我們需要運行遷移。我們可以使用以下命令執(zhí)行此操作：

devspace enter python manage.py migrate

DevSpace將詢問您應(yīng)在哪個容器中執(zhí)行遷移烁焙。確保選擇Django應(yīng)用程序航邢。

5.部署

如果完成構(gòu)建應(yīng)用程序并要發(fā)布它，則不應(yīng)該通過devspace dev進行開發(fā)骄蝇，這是為了開發(fā)膳殷。對于類似生產(chǎn)的部署，可以使用以下命令：

devspace deploy

將Django成功部署到Kubernetes之后九火，您可以devspace dev通過運行以下命令使該項目在公共URL上可用或通過localhost（使用類似于的端口轉(zhuǎn)發(fā)）訪問它：

devspace open

下一步是什么赚窃？

我希望本教程可以幫助很多人開始在Kubernetes上部署Django項目。很難在一個教程中涵蓋所有細(xì)節(jié)岔激，我想寫這篇文章的后續(xù)文章勒极。如果您有任何問題或想讓我在下一篇文章中寫的東西，請發(fā)表評論鹦倚。

我目前的計劃是寫另一篇文章河质，內(nèi)容涉及如何使用自動縮放冀惭，數(shù)據(jù)庫高可用性和多階段Docker構(gòu)建來使基于Kubernetes的Django項目就緒震叙。

翻譯自：https://medium.com/better-programming/deploy-django-projects-to-kubernetes-d1c9584036a5