【AI】将Python项目打包成Docker镜像的小实践_python docker镜像

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1.准备工作

可以本地运行的Python程序
这个因人而异，可以是Anaconda环境，也可以是本机运行的Python环境，确保python程序是可以正常运行的。
Docker环境
Docker环境是打包镜像必需的，可以安装Docker Desktop for Windows，也可以是Linux系统安装的Docker环境。

本文以Windows为例，去官网下载安装包，安装完成之后打开就可以看到这个界面了。不过我还是喜欢用命令行的方式进行操作。安装完之后再打开PowerShell，可以正常使用docker命令。

3.pip生成环境依赖文件requirements.txt
[推荐]使用pipreqs 写入requirements.txt
使用pipreqs 写入requirements.txt，只是程序中所用到的包，并不是电脑中安装的所有的包。

pip install pipreqs
cd 到程序所在的文件夹位置
 执行下面的语句，Windows下得加encoding=utf8，不然会出现编码问题。 
pipreqs ./ --encoding=utf8 
2.编写Dockerfile
 
我这边采用了两种方式编写Dockerfile，一种是以miniconda为基础镜像，一种是以Python基础环境为基础镜像，为了缩小打包的体积，最后我采用的是第二种方式，为了方便以后备查，我也把第一种方式的Dockerfile放上来。由于打包的是torch程序，依赖比较大，打包的镜像体积在8G+，这也是非常头疼的，不过为了让后期部署调整方便，还是先打一个试试吧。后续会研究Pyinstaller的打包方式。 
以miniconda为基础镜像 
# 使用一个基础的Docker镜像，可以根据你的需求选择合适的镜像
FROM continuumio/miniconda3# 设置pip主要源和备用源(切换为国内源，如不是在国内请忽略)
RUN pip config set global.index-url https://mirrors.aliyun.com/pypi/simple/ && \pip config set global.extra-index-url https://pypi.org/simple/# 设置工作目录
WORKDIR /app# 复制Conda环境的配置文件（environment.yml）到容器中
COPY environment.yml .# 使用Conda创建环境
RUN conda env create -f environment.yml# 激活Conda环境
RUN echo "source activate my_conda_env" > ~/.bashrc
ENV PATH /opt/conda/envs/my_conda_env/bin:$PATH# 添加你的应用程序代码和文件到容器中
COPY . .# 定义容器启动时运行的命令
CMD ["python", "your_script.py"]
这里面用到了environment.yml，需要通过本地的conda环境来生成。
 RUN echo "source activate my_conda_env" > ~/.bashrc和ENV PATH /opt/conda/envs/my_conda_env/bin:$PATH这两句中的my_conda_env也需要根据environment.yml中的虚拟环境的名称来修改。
 CMD ["python", "your_script.py"]中your_script.py要修改成你要执行的python程序。 
以python环境为基础镜像 
FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
ADD . /app
RUN python -m pip install --upgrade pip -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple && pip install -r requirements.txt -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
EXPOSE 8080
# 定义容器启动时运行的命令
CMD ["python", "your_script.py"]
这里面用到的requirements.txt就是准备工作中提到的使用pip生成的依赖文件。
 Dockerfile文件放到和代码同一目录，然后就可以进行打包镜像了 
3.打包镜像
 
在powershell中cd到程序所在目录，然后执行打包命令，等待打包完成，打包过程会联网请求依赖，打包时间长短取决于网速以及电脑性能。 
docker build -t imagename:tag .
打包完成之后，执行docker images命令，即可以看到生成的镜像。
  
熟悉desktop的也可以在上面看到镜像：
  
4.运行镜像
 
这部分内容属于docker的操作，不做详细介绍
 可以简单的使用交互的方式进行运行： 
docker run --rm -it -p 8080:8080 imagename:tag
程序就跑起来了，可以使用浏览器请求8080端口测试了。 
5.镜像迁移使用
 
打包好的镜像在本机的docker上，如果想要部署到其他机器上，可以将镜像打包成tar包，实现镜像的迁移。
 在powershell中执行docker save命令即可 
docker save -o imagename.tar imagename:tag
默认会在powershell的当前目录下生成imagename.tar文件。
 拷贝到其他机器上之后使用docker load命令将镜像添加在本机： 
docker load -i imagename.tar
6.运行小插曲
 
关于docker容器中使用numpy报错OpenBLAS blas_thread_init: pthread_create failed for thread 1 of 40: Operation not permitted
 这是由于迁移后的docker版本比生成docker镜像时用的版本低。一般这种情况都是安全性问题，因此在低版本docker上创建容器时，加入–security-opt seccomp:unconfined就可以解决这个问题。 
docker run --rm -it -p 8080:8080 --security-opt seccomp:unconfined imagename:tag
参考运行报错
这里给出各个系统安装docker的详细步骤，最后我们不要忘了设置docker加速。
Docker 安装www.runoob.com/docker/ubuntu-docker-install.html
Docker 镜像加速www.runoob.com/docker/docker-mirror-acceleration.html正在上传…重新上传取消
准备python项目
python项目结构
这里简单介绍下各个目录、文件作用
docker_demo 项目
				要打包项目环境，可以使用 Docker 来构建镜像。Docker 可以将应用程序及其依赖项打包到一个可移植的容器中，这个容器可以在任何地方运行。以下是一些基本步骤：
1. 创建一个 Dockerfile 文件，指定基础镜像和安装所需的依赖项。
2. 使用 Docker build 命令构建镜像。
3. 运行容器并将应用程序部署到容器中。
下面是一个简单的示例 Dockerfile 文件：
FROM python:3.8-slim-buster
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir -r requirements.txt
COPY . .
CMD [ "python", "./app.py" ]
这个 Dockerfile 文件使用 Python 3.8 的 slim 版本作为基础镜像，安装了项目所需的依赖项，并将应用程序复制到容器中。最后，使用 CMD 命令指定容器启动时要运行的命令。
                    2301_76619509: 
                    将图片展示在地图上，我的会有报错：HTTPError: 500 Server Error: INTERNAL SERVER ERROR for url: http://localhost:53252/api/metadata?&filename=e%3A%5CDP%5Csegment-geospatial%5Cdocs%5Cexamples%5Csatellite.tif
  File "rasterio\\crs.pyx", line 846, in rasterio.crs.CRS.from_string
  File "rasterio\\crs.pyx", line 594, in rasterio.crs.CRS.from_epsg
rasterio.errors.CRSError: The EPSG code is unknown. PROJ: proj_create_from_database: d:\anconda\envs\py3.11\Lib\site-packages\osgeo\data\proj\proj.db contains DATABASE.LAYOUT.VERSION.MINOR = 2 whereas a number >= 3 is expected. It comes from another PROJ installation
寻求解答 ，感谢
                【GEO-AI】SAM-Geo库(segment-geospatial)入门教程
                    2301_76619509: 
                    将图片展示在地图上我的报错是：
File "rasterio\\crs.pyx", line 846, in rasterio.crs.CRS.from_string
  File "rasterio\\crs.pyx", line 594, in rasterio.crs.CRS.from_epsg
rasterio.errors.CRSError: The EPSG code is unknown. PROJ: proj_create_from_database: d:\anconda\envs\py3.11\Lib\site-packages\osgeo\data\proj\proj.db contains DATABASE.LAYOUT.VERSION.MINOR = 2 whereas a number >= 3 is expected. It comes from another PROJ installation
HTTPError: 500 Server Error: INTERNAL SERVER ERROR for url: http://localhost:53252/api/metadata?&filename=e%3A%5CDP%5Csegment-geospatial%5Cdocs%5Cexamples%5Csatellite.tif
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                    老衲的嫁衣: 
                    好的太难弄了
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                    AI柱子哥: 
                    Cuda加载失败一般是cuda的依赖没有安装好，不要直接pip install来安装cuda依赖，一般会有问题，可以下载whl文件进行安装，samples向量库的话应该也是依赖问题，可以重点排查下