📚 课程目录第2章环境准备

2. 环境准备：Docker安装与配置、Docker Compose基础、PostgreSQL官方镜像介绍

搭建Mock依赖隔离集成测试环境，第一步是准备好容器化基础设施。Docker与Docker Compose提供了轻量、可重复的环境定义能力，配合PostgreSQL官方镜像，可以在数分钟内拉起一个与生产环境高度一致的数据库实例，且不会污染宿主机。

2.1 Docker安装与配置

Docker是容器化技术的行业标准。以下表格列出了主流操作系统上的安装方式与关键配置项。

操作系统	安装方式	推荐版本	关键配置
Ubuntu 22.04 / 24.04	官方apt仓库	Docker Engine 27.x	添加docker用户组，避免每次sudo
CentOS 7 / Rocky Linux 9	yum/dnf安装	Docker Engine 27.x	启用containerd，关闭selinux或配置规则
macOS (Intel/Apple Silicon)	Docker Desktop	Docker Desktop 4.x	启用VirtioFS加速，分配4GB以上内存
Windows 10/11	Docker Desktop (WSL2后端)	Docker Desktop 4.x	启用WSL2，设置资源上限

配置要点：安装完成后务必执行 sudo usermod -aG docker $USER 将当前用户加入docker组，然后重新登录。这可以避免每次执行docker命令时都加sudo，简化后续操作流程。

验证安装是否成功：

docker --version
docker info | grep -E "Server Version|Storage Driver|Cgroup Driver"

输出应显示Server Version ≥ 27.x，Storage Driver为overlay2，Cgroup Driver为systemd。如果Cgroup Driver显示cgroupfs，建议修改daemon.json切换为systemd，以获得更好的资源管理兼容性。

2.2 Docker Compose基础

Docker Compose通过YAML文件定义多容器应用，是编排测试环境的首选工具。从Docker Engine 25.x开始，Compose已内置为docker compose（子命令），不再需要单独安装docker-compose二进制文件。

以下是一个典型的PostgreSQL测试环境Compose文件结构：

version: "3.9"

services:
  postgres:
    image: postgres:16-alpine
    container_name: pg-test-env
    environment:
      POSTGRES_USER: test_user
      POSTGRES_PASSWORD: test_pass
      POSTGRES_DB: test_db
    ports:
      - "5432:5432"
    volumes:
      - pg_data:/var/lib/postgresql/data
      - ./init-scripts:/docker-entrypoint-initdb.d
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U test_user -d test_db"]
      interval: 5s
      timeout: 3s
      retries: 5

volumes:
  pg_data:

Compose文件的核心字段说明：

字段	作用	测试环境建议
`image`	指定容器镜像	固定版本号，避免latest导致环境漂移
`environment`	注入环境变量	使用非root用户，设置强密码
`ports`	宿主机与容器端口映射	测试环境可映射到5432，避免端口冲突
`volumes`	持久化数据或挂载初始化脚本	使用命名卷，方便清理和重建
`healthcheck`	容器健康检查	必须配置，用于等待数据库就绪

  常用命令速查：
  docker compose up -d — 后台启动所有服务
docker compose down -v — 停止并删除卷（清理测试数据）
docker compose logs -f — 实时查看日志
docker compose exec postgres psql -U test_user -d test_db — 进入数据库交互终端

2.3 PostgreSQL官方镜像介绍

PostgreSQL官方镜像（postgres）由Docker官方与PostgreSQL社区共同维护，支持多个主要版本和变体。选择正确的镜像变体直接影响测试环境的启动速度、体积和兼容性。

官方镜像的主要变体对比：

镜像标签	基础镜像	镜像大小	适用场景
`postgres:16`	Debian Bookworm	~400MB	生产环境模拟，完整工具链
`postgres:16-alpine`	Alpine Linux	~200MB	CI/CD快速启动，体积敏感场景
`postgres:16-bullseye`	Debian Bullseye	~380MB	兼容旧版glibc的遗留系统
`postgres:16-bookworm`	Debian Bookworm	~400MB	当前推荐，长期支持

版本选择建议：Mock测试环境推荐使用 postgres:16-alpine 或 postgres:17-alpine。Alpine变体体积小、启动快，且包含完整的psql客户端和pg_isready工具，足以满足集成测试需求。如果测试涉及C扩展或需要与生产环境完全一致的glibc行为，则选择Debian变体。

官方镜像的关键环境变量：

POSTGRES_PASSWORD — 必填，设置超级用户密码
POSTGRES_USER — 可选，默认postgres
POSTGRES_DB — 可选，默认与POSTGRES_USER同名
POSTGRES_INITDB_ARGS — 可选，传递给initdb的额外参数，如 --data-checksums
POSTGRES_INITDB_WALDIR — 可选，指定WAL目录位置

初始化脚本机制：容器首次启动时，会按字母顺序执行 /docker-entrypoint-initdb.d/ 目录下的 .sql、.sql.gz 和 .sh 文件。这是预置测试表结构、模拟数据、扩展插件的标准入口。

上图展示了从执行 docker compose up -d 到数据库健康检查通过的完整启动链路。在Mock测试场景中，健康检查是自动化脚本等待数据库就绪的关键信号，建议在测试框架中轮询该状态后再执行DDL或数据插入操作。

2.4 验证环境就绪

完成上述配置后，执行以下命令验证整个环境是否正常工作：

# 启动环境
docker compose up -d

# 等待健康检查通过
sleep 3
docker compose ps

# 连接数据库并执行简单查询
docker compose exec -T postgres psql -U test_user -d test_db -c "SELECT version();"

如果输出显示PostgreSQL版本号（如 16.4），则说明环境准备成功。此时可以基于这个容器化PostgreSQL实例，开始构建Mock依赖隔离的集成测试框架。