حاوية TaskFlow ونشره

الهدف

تعبئة واجهة TaskFlow API للنشر في الإنتاج. ستُنشئ ملف Dockerfile متعدد المراحل وتكوين Docker Compose للإنتاج وخط أنابيب CI/CD مع GitHub Actions وإعدادات تطبيق مُحصنة للإنتاج.

الجزء 1: Dockerfile (25 نقطة)

أنشئ ملف Dockerfile في جذر المشروع ببناء متعدد المراحل.

المتطلبات

مرحلة البناء:

• استخدم python:3.12-slim كصورة أساسية (إصدار مُثبت، وليس latest)
• ثبّت تبعيات النظام اللازمة لتجميع حزم Python (build-essential، libpq-dev)
• انسخ requirements.txt أولاً، ثم ثبّت التبعيات مع --no-cache-dir و --prefix=/install
• هذا الترتيب يضمن عمل التخزين المؤقت لطبقات Docker -- طبقات التبعيات تُعاد بناؤها فقط عند تغيير requirements.txt

مرحلة الإنتاج:

• استخدم python:3.12-slim مرة أخرى كقاعدة نظيفة
• ثبّت مكتبات النظام للتشغيل فقط (libpq5، curl)
• أنشئ مستخدماً ومجموعة غير جذريين باسم taskflow
• انسخ حزم Python المُثبتة من مرحلة البناء باستخدام COPY --from=builder
• انسخ كود التطبيق
• عيّن الملكية لمستخدم taskflow وانتقل إليه بـ USER taskflow
• أضف HEALTHCHECK يفحص نقطة /health
• اعرض المنفذ 8000
• استخدم Gunicorn مع عمال Uvicorn كنقطة دخول: gunicorn app.main:app -w 4 -k uvicorn.workers.UvicornWorker --bind 0.0.0.0:8000

مثال على الهيكل

# المرحلة 1: البناء
FROM python:3.12-slim AS builder
WORKDIR /app
# تثبيت تبعيات البناء
# نسخ وتثبيت تبعيات Python

# المرحلة 2: الإنتاج
FROM python:3.12-slim AS production
# تثبيت تبعيات التشغيل فقط
# إنشاء مستخدم غير جذري
# النسخ من مرحلة البناء
# نسخ كود التطبيق
# تعيين المستخدم وفحص الصحة والعرض والأمر

الجزء 2: Docker Compose للإنتاج (25 نقطة)

أنشئ docker-compose.prod.yml مع ثلاث خدمات.

المتطلبات

خدمة API:

• البناء من Dockerfile مع استهداف مرحلة production
• ربط المنفذ 8000
• تحميل البيئة من .env.production
• الاعتماد على db و redis مع condition: service_healthy
• تعيين حدود الموارد: 1 CPU، 512MB ذاكرة
• تعيين restart: unless-stopped
• الاتصال بشبكتي external و internal

خدمة PostgreSQL:

• استخدام صورة postgres:18
• حفظ البيانات بحجم مُسمى pgdata مركب على /var/lib/postgresql/data
• تكوين اسم قاعدة البيانات والمستخدم وكلمة المرور عبر متغيرات البيئة
• إضافة فحص صحة باستخدام pg_isready
• الاتصال بشبكة internal فقط

خدمة Redis:

• استخدام صورة redis:7-alpine
• تفعيل استمرارية AOF مع --appendonly yes
• تعيين الحد الأقصى للذاكرة إلى 128MB مع سياسة إخلاء allkeys-lru
• حفظ البيانات بحجم مُسمى redisdata مركب على /data
• إضافة فحص صحة باستخدام redis-cli ping
• الاتصال بشبكة internal فقط

الشبكات:

• external: شبكة جسر افتراضية (API يمكن الوصول إليه من الخارج)
• internal: تعيين internal: true لعزل db وredis عن المضيف

الأحجام:

• pgdata و redisdata كأحجام مُسماة

الجزء 3: GitHub Actions CI/CD (25 نقطة)

أنشئ .github/workflows/ci.yml مع خط أنابيب CI/CD.

المتطلبات

المشغل: عند push إلى فرع main وعند pull_request إلى main

مهمة الاختبار:

• تعمل على ubuntu-latest
• تشغيل PostgreSQL 18 وRedis 7 كحاويات خدمة مع فحوصات صحة
• الخطوات:
  1. actions/checkout@v4
  2. actions/setup-python@v5 مع Python 3.12
  3. تثبيت التبعيات من requirements.txt
  4. تشغيل المُدقق: ruff check .
  5. تشغيل الاختبارات: pytest --cov=app tests/
• تمرير DATABASE_URL و REDIS_URL و SECRET_KEY كمتغيرات بيئة لخطوة الاختبار

مهمة البناء:

• تعمل فقط عند الدفع إلى main (وليس عند طلبات السحب)
• تعتمد على نجاح مهمة الاختبار (needs: test)
• الخطوات:
  1. actions/checkout@v4
  2. بناء صورة Docker مُوسمة بـ SHA الخاص بالإيداع

الجزء 4: تكوين الإنتاج (25 نقطة)

أنشئ أو حدّث الملفات التالية في التطبيق.

4أ. تكوين Gunicorn

أنشئ gunicorn.conf.py في جذر المشروع:

import multiprocessing

workers = multiprocessing.cpu_count() * 2 + 1
worker_class = "uvicorn.workers.UvicornWorker"
bind = "0.0.0.0:8000"
accesslog = "-"
errorlog = "-"
loglevel = "info"

4ب. وسيط ترويسات الأمان

أنشئ وسيطاً في app/middleware/security.py يُضيف هذه الترويسات لكل استجابة:

• X-Content-Type-Options: nosniff
• X-Frame-Options: DENY
• Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains
• X-XSS-Protection: 1; mode=block
• Referrer-Policy: strict-origin-when-cross-origin

from starlette.middleware.base import BaseHTTPMiddleware
from starlette.requests import Request
from starlette.responses import Response

class SecurityHeadersMiddleware(BaseHTTPMiddleware):
    async def dispatch(self, request: Request, call_next) -> Response:
        response = await call_next(request)
        response.headers["X-Content-Type-Options"] = "nosniff"
        response.headers["X-Frame-Options"] = "DENY"
        response.headers["Strict-Transport-Security"] = (
            "max-age=31536000; includeSubDomains"
        )
        response.headers["X-XSS-Protection"] = "1; mode=block"
        response.headers["Referrer-Policy"] = "strict-origin-when-cross-origin"
        return response

4ج. تكوين CORS

في app/main.py، كوّن CORS بأصول صريحة للإنتاج (لا تستخدم * كأصل شامل أبداً في الإنتاج):

from fastapi.middleware.cors import CORSMiddleware

if settings.is_production:
    allowed_origins = ["https://taskflow.example.com"]
else:
    allowed_origins = ["http://localhost:3000"]

app.add_middleware(
    CORSMiddleware,
    allow_origins=allowed_origins,
    allow_credentials=True,
    allow_methods=["GET", "POST", "PUT", "DELETE"],
    allow_headers=["Authorization", "Content-Type"],
)

4د. إعدادات مبنية على البيئة

أنشئ app/config.py باستخدام Pydantic Settings لتحميل والتحقق من جميع التكوينات من متغيرات البيئة:

from pydantic_settings import BaseSettings

class Settings(BaseSettings):
    database_url: str
    redis_url: str
    secret_key: str
    environment: str = "development"
    api_v1_prefix: str = "/api/v1"

    @property
    def is_production(self) -> bool:
        return self.environment == "production"

    model_config = {"env_file": ".env"}

settings = Settings()

4هـ. إصدارات API

يجب تركيب جميع الموجهات تحت بادئة /api/v1/:

from app.config import settings

app.include_router(tasks_router, prefix=settings.api_v1_prefix)
app.include_router(auth_router, prefix=settings.api_v1_prefix)

ما يجب تقديمه

يجب أن يحتوي تقديمك على 7 أقسام ملفات في المحرر أدناه. يبدأ كل قسم بعنوان # FILE N:.

---

تلميحات

• اختبر Dockerfile محلياً بـ docker build -t taskflow . قبل التسليم
• شغّل docker compose -f docker-compose.prod.yml up للتحقق من بدء جميع الخدمات ونجاح فحوصات الصحة
• ترتيب تعليمات COPY في Dockerfile مهم للتخزين المؤقت -- ضع الملفات نادرة التغيير أولاً
• لسير عمل CI، استخدم مفتاح services تحت المهمة لتشغيل PostgreSQL وRedis