为何Python脚本在Docker构建阶段未生成SQLite数据库文件？

问题场景 #

尝试在Docker构建阶段执行db_setup.py脚本生成SQLite数据库，执行docker compose build后无报错，但宿主机/data/streaming目录下未出现预期的数据库文件。手动进入容器终端执行该脚本，却能正常生成文件。

项目目录结构 #

/conf
  | /dev
  |   | /py
  |      | db_setup.py
  |      | Dockerfile
  | requirements.txt
/data
  | /streaming
        | # 期望在此处创建SQLite .db文件
.env
docker-compose.yml

相关文件内容 #

.env 文件 #

DB_ABS_PATH=/home/fs/data/streaming
DB_FILE_NAME=server-archive.db

docker-compose.yml 文件 #

version: '3.7'

services:
  app:
    build:
      context: .
      dockerfile: conf/dev/py/Dockerfile
    container_name: fs-py
    env_file:
      - .env
    volumes:
      - .:/home/fs
    ports:
      - ${SERVER_PORT_IN}:${SERVER_PORT_OUT}

Dockerfile 文件 #

FROM python:3.9.16

WORKDIR /home/fs

COPY . .

RUN pip install -r conf/requirements.txt
RUN python conf/dev/py/db_setup.py # 疑问针对此行

ENTRYPOINT [ "tail", "-f", "/dev/null" ]

db_setup.py 文件 #

import sqlite3
from dotenv import load_dotenv
from pathlib import Path
import os

load_dotenv(Path(".env"))

try:
    sqliteConnection = sqlite3.connect(Path(os.environ.get("DB_ABS_PATH"), os.environ.get("DB_FILE_NAME")))
    cursor = sqliteConnection.cursor()
    cursor.execute("""CREATE TABLE files(
        id INTEGER PRIMARY KEY,
        original_name VARCHAR(200) NOT NULL,
        actual_name VARCHAR(200) NOT NULL,
        created_at TIMESTAMP NOT NULL,
        deleted_at TIMESTAMP NULL
    );
    """)
    cursor.close()
except sqlite3.Error as err:
    print("Error while connecting to sqlite", err)
finally:
    if sqliteConnection:
        sqliteConnection.close()

问题原因 #

1. 构建阶段无宿主机挂载：Docker构建过程中，docker-compose.yml中定义的volumes: - .:/home/fs并未生效，挂载是容器启动阶段才会执行的操作。因此构建阶段执行db_setup.py生成的数据库文件，是保存在镜像内部的/home/fs/data/streaming路径下，而非宿主机的对应目录。
2. 容器启动时挂载覆盖镜像文件：当容器启动后，宿主机的.目录会挂载到容器内的/home/fs，这会覆盖镜像中该路径下的所有内容，包括构建阶段生成的数据库文件，所以你在宿主机看不到这个文件。

解决方法 #

方法1：将数据库初始化移到容器启动阶段（推荐） #

把初始化脚本从构建阶段移到容器启动时执行，此时挂载已经生效，文件会直接生成在宿主机挂载的目录中：

1. 在项目根目录创建启动脚本start.sh：

   #!/bin/bash
   # 执行数据库初始化
   python conf/dev/py/db_setup.py
   # 保持容器运行
   tail -f /dev/null
   

2. 修改Dockerfile，移除构建阶段的RUN python conf/dev/py/db_setup.py，并添加启动脚本相关配置：

   FROM python:3.9.16
   
   WORKDIR /home/fs
   
   COPY . .
   
   RUN pip install -r conf/requirements.txt
   # 给启动脚本添加执行权限
   RUN chmod +x start.sh
   
   ENTRYPOINT ["./start.sh"]
   

3. 重新构建并启动容器：

   docker compose build
   docker compose up -d
   

方法2：手动复制镜像内的数据库文件（不推荐） #

如果必须在构建阶段生成文件，可以通过临时容器将镜像内的文件复制到宿主机：

1. 构建镜像后创建临时容器：

   docker create --name temp-fs fs-py
   

2. 复制数据库文件到宿主机目标目录：

   docker cp temp-fs:/home/fs/data/streaming/server-archive.db ./data/streaming/
   

3. 删除临时容器：

   docker rm temp-fs
   

   此方法需要手动操作，且镜像会残留数据库文件，不符合Docker无状态镜像的设计原则，仅作为临时方案。

方法3：调整挂载策略（按需选择） #

若不想修改初始化时机，可以调整挂载路径，避免覆盖镜像内的data/streaming目录：
在docker-compose.yml中调整挂载顺序，先单独挂载data/streaming再挂载根目录：

volumes:
  - ./data/streaming:/home/fs/data/streaming
  - .:/home/fs

但这种方式下，宿主机/data/streaming的内容会优先覆盖镜像内的对应目录，构建阶段生成的文件依然会被覆盖，仅当你不需要宿主机目录覆盖容器目录时适用，实用性较低。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Andrew Sharifikia