はじめに

「優しいIT」という理念の基、ITコンサルタントをしている亀井亮介と申します！
現在、仕事では要求分析・要件定義を中心に上流工程をしていますが、主業務以外でプログラムも書いているので、技術的な記事を書きます！
優しいIT活動の一環として「教育用ようにプログラミング可能なPCを安価に提供する」理念の「Raspberry Pi 3（通称ラズパイ）」　で製作したモノ・サービス・プログラムを紹介します！

目的

ラズパイにDockerでPython-MySQL環境を構築します。
ラズパイはアーキテクチャが、大きく異なるためイメージが少なく苦戦しました。
まずは、試行錯誤の過程を記録します。
うまくいったら、簡単構築編を記載します！

アーキテクチャの違い

ラズパイはarmv7lアーキテクチャベースなので、Dockerもarmv7lアーキテクチャベースのイメージを使う必要がありますが、少ないのが現状です。

ラズパイのイメージを探す時

ラズパイで使えるイメージは"rpi-"が付いているので、探す時に参考にしてください

準備
hypriot/rpi-python を立ち上げる
Python3インストールに必要なライブラリなどをインストール
Python3をインストール
pip3をインストール
Python開発に必要なツールをインストール
bottleをインストールする準備
サーバが動作しているかを確認
MySQLドライバーをインストール
データベースにデータを作成
アプリケーションサーバにスクリプトを置く
アプリケーションを起動

1. 準備

Dockerや開発環境が揃っていない方は、下記を参照してください。
Dockerがインストールされていれば飛ばしてもOKです！

1-1. Dokcerをインストール

RaspberryPi3（ラズパイ）にDockerをインストールを参照してください！

1-2. 便利な機能（SSH・VNC・AFP）

Raspberry Pi 3インストール→無線LAN→日本語入出力→Macから操作（SSH・VNCサーバ・AFP）の下記章を実装すると便利です。

SSHでアクセス
VNC設定（MacからラズパイをGUIで操作）
AFP設定（Macでラズパイのファイルシステムにアクセス）

2. hypriot/rpi-python を立ち上げる

hypriotと名乗る海賊（笑）が、ラズパイ向けのイメージを提供しているので、ありがたく使います。

hypriot/rpi-pythonを起動し、bashでログイン

sudo docker run -it hypriot/rpi-python /bin/bash

…と思ったら、このイメージはPython2.7系なのね…（２０１６年9月4日現在）
Python3系にしたいので、インストールします。

3. Python3インストールに必要なライブラリなどをインストール

いつものおまじない（ライブラリの更新とアップデート）

# apt-get update
# apt-get upgrade -y

必要そうなライブラリをインストールしてみる

# apt-get install -y vim
# apt-get install -y sudo
# apt-get install -y wget
# apt-get install -y git

4. Python3をインストール

4-1. Python3インストールに必要なライブラリをインストールします。

Python3インストールに必要なライブラリをインストール

# apt-get install -y build-essential libncursesw5-dev libgdbm-dev libc6-dev zlib1g-dev libsqlite3-dev tk-dev libssl-dev openssl libbz2-dev libreadline-dev

4-2. Python3をインストール

Python3はソースからコンパイルします。
（Python3インストール絡みで、makeとmake installを１０年振りに触ったりしています）

Python3のソースをダウンロード

# wget https://www.python.org/ftp/python/3.5.2/Python-3.5.2.tgz

圧縮されているPython-3.5.2.tgzをtarで展開します。

Python-3.5.2.tgzを展開

# tar xvf Python-3.5.2.tgz

移動します。

移動

# cd Python-3.5.2

makeでインストールします。
（時間がかかります）

makeでインストール

# ./configure && make && make install

インストールが終わったら確認します。

Python3インストールを確認

# python3 -V

5. pip3をインストール

pip3をインストール

# apt-get install -y python3-pip

pip3をバージョンアップ

# pip3 install --upgrade pip

pip3インストールを確認

# pip3 -V

6. Python開発に必要なツールをインストール

詳細を知りたい方はグーグル先生に聞いてください。

仮装開発環境構築virtualenv

# pip3 install virtualenv

軽量フレームワークbottle

# pip3 install bottle

Pythonのインタラクティブモード拡張ipython

# pip3 install ipython

コーディングスタイル/シンタックスのチェックflake8

# pip3 install flake8

7. ユーザを作成

グループとユーザを作成

# groupadd web
# useradd -d /home/bottle -m bottle

作ったユーザでログイン

# su -m bottle
$

問題なし！

8. サーバが動作しているかを確認

vimでindex.htmlを作成（ユーザはbottle）

$ vim index.html

index.html

<html>
<body>
はろーわーるど
</body>
</html>

シンプルHTTPで起動

$ python3 -m http.server 8080
Serving HTTP on 0.0.0.0 port 8080 ...

ブラウザでアクセス

9. MySQLドライバーをインストール

git cloneでmysql-connector-pythonをダウンロード

gitクローン

# git clone https://github.com/mysql/mysql-connector-python.git

移動

# cd mysql-connector-python

ビルドしてインストール

# python3 ./setup.py build
# python3 ./setup.py install

10. データベースにデータを作成

一旦、アプリケーションサーバを抜けます。
Control + P, Control + Qと入力します。

データベースサーバにログインします。
すでに起動していれば次のコマンドでログインします。

データベースサーバにログイン

pi@raspberrypi $ sudo docker exec -it {データベースサーバのコンテナ名}

MySQLにログイン

mysql_server # mysql -u{ユーザ名} -p
（パスワードを入力）

データベースにアクセス（すでにある前提）

mysql> use sample;

テーブルを作成

mysql>
CREATE TABLE `users` (
  `id` int(11) NOT NULL AUTO_INCREMENT,
  `name` varchar(255) DEFAULT NULL,
  KEY `id` (`id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

データをインサート

mysql>
INSERT INTO `users` (`id`, `name`) VALUES (1, 'pyhons');

MySQLを抜ける

mysql> quit;

データベースのコンテナを抜ける

mysql_server # (Contrl + p, Control + q)

11. アプリケーションサーバにスクリプトを置く

アプリケーションサーバにログイン

pi@raspberrypi $ sudo docker exec -it {アプリケーションサーバのコンテナ名}

適当な場所に移動

# cd /home/bottle

server.pyを作成

# vim server.py

server.py

from bottle import route, run
# MySQLドライバはmysql.connector
import mysql.connector
# hostのIPアドレスは、$ docker inspect {データベースのコンテナ名}で調べる
# MySQLのユーザやパスワード、データベースはdocker-compose.ymlで設定したもの
connector = mysql.connector.connect(
            user='python',
            password='python',
            host='178.10.0.3', # データベースサーバのIPアドレス
            database='sample'  # 作成したデータベース
)

cursor = connector.cursor()
cursor.execute("select * from users")

disp = ""
for row in cursor.fetchall():
    disp = "ID:" + str(row[0]) + "  名前:" + row[1]

cursor.close
connector.close

@route('/hello')
def hello():

    return "DBから取得 "+disp

run(host='0.0.0.0', port=8080, debug=True, reloader=True)

12. アプリケーションを起動

アプリケーション起動

# /usr/local/bin/python3 /home/bottle/server.py

ブラウザで開くと

次の記事では、Dockerfileとdokcer-compose.ymlで一発で起動を目論みます。
（でっきるかな？でっきるかな？）

サイトマップ

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 磁石を近づけている間モータが動く
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