Extra05 - Docker - 容器化

此篇为番外，未收入在本篇的原因是 Docker 是个复杂的工具，因此需要更多的篇幅介绍此工具，但是以本篇的篇幅不足以说明 Docker 的操作，因此放入番外作为补充。

在开发时，我们需要在电脑中安装各式各样的工具与套件後，才能进行开发。这过程中，常会遇到与环境相关的问题，在部署时同样也会因为环境的问题，而需要针对各个环境去排除问题。这些问题都会使开发进度延宕，造成时间上的花费。

使环境容器化 - Docker

Docker 会将应用跑在一个可以独立运作的容器中，这个容器不会被宿主环境所影响，因此我们可以将它随意的执行在任何支援 Docker 的环境中，而不被环境本身与应用程序中使用的技术所限制。

有了 Docker ，我们不再需要在意目标环境的情形，只要确保容器运作正常，就可以将它部署至任何机器中，不管什麽作业系统，只要支援 Docker ，就可以藉由指令启动执行，藉以省下配置的时间，专注在开发与优化的作业上。

安装 Docker

使用 Homebrew 安装 Docker ：

brew install docker

安装完後，确认是否安装成功：

> docker --version
Docker version 20.10.7, build f0df350

使用 Docker

在使用 Docker 容器前，我们需要决定使用的 Image 。 在 Docker Hub 中可以找到各式各样的 Image ，选择好後（以 node 举例）使用 Docker 提供的指令将 Image 拉到本机：

docker pull node
# equal
docker pull node:latest

每个 Image 都会有多个版本，如果向例子这样没有指定版本时， Docker 会帮我们拉回 tag 为 latest 的版本。

取得想要的 Image 後，可以使用 docker run 指令建立容器并执行指令：

> docker run -it node
Welcome to Node.js v16.7.0.
Type ".help" for more information.
> console.log('Hello, world!')
Hello, world!

范例中，我们使用 -it 参数，叫 Docker 在本机终端上开启容器内部的终端，我们就可以在容器内部的终端中直接使用 node 指令。

在执行 docker run 时会去检查是否有此 image ，如果没有会帮忙下载後，再执行容器。

使用 docker ps 会列出目前正在执行的容器：

> docker ps
CONTAINER ID  IMAGE   COMMAND                 CREATED         STATUS    PORTS     NAMES
113787a04cc8  node    "docker-entrypoint.s…"  9 minutes ago   Up 9      minutes   sweet_davinci

我们可以使用 docker exec 对目前已经在执行的容器下指令：

> docker exec 113787a04cc8 touch /tmp/tmp.js

在使用 docker exec 时需要指定容器的 ID ，後面在输入要执行的指令。

要停止容器，可以使用 docker stop ：

docker stop

它会送出停止讯号给容器，并在一段时间後关闭容器。

关闭的容器使用 docker ps -a 才能看到。

要删除容器可以使用 docker rm ：

docker rm 113787a04cc8

docker images 可以列出目前本机的 images ：

> docker images
REPOSITORY      TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
node            latest    c66552d59c4b   4 days ago      907MB
ubuntu          latest    1318b700e415   3 weeks ago     72.8MB

docker rmi 可以删掉 Image ：

docker rmi c66552d59c4b

要删掉 image ，要在没有容器使用的情况下才可以删除，可以使用 -f 参数强制删除 image 。

Dockerfile

Dockerfile 是个 Docker image 的定义档，使用 docker build 可以执行 Dockerfile 中的指令建置 image ， Dockerfile 是一个由各种指令组成的档案，描述如何建置 image 。

下面就是一个最简单的 dockerfile ：

FROM node

Dockerfile 的属性值很多，每个都有不同的功能，详细的说明可以参考官网的介绍。

使用 docker build 建立 image ：

docker build -t test-node/latest .

-t 是设定 image 的名称，如果没有设定，需要以 id 来指定 image 。

如果当前目录下有 dockerfile 档案的话，直接使用 . 来表示要抓当前目录的 dockerfile 设定档，如果设定档不在当前目录，要使用路径配置。

建置完後使用 docker run test-node/latest 就可以用此 image 建立容器。

Docker Compose

一个应用程序常常都需要多个服务合作，才能正常运作，像是 MEAN 架构就是 MongoDB 、 Express.js 、 Angular 与 Node.js 所组成的。

将所有的套件安装在同一个容器中会使弹性降低，使容器化原本期望达到的高弹性部署打了折扣，为此，我们需要将各组件拆到不同的容器中，并将这些容器整合使用。

Docker Compose 让使用者可以用 docker-compose.yml 档案配置多个容器，并让它们互相沟通运作。

version: '3.3'

services:
  mongo:
    image: mongo

  mongoexpress:
    image: mongo-express
    ports:
      - '8081:8081'
    links:
      - mongo
    environment:
      - ME_CONFIG_MONGODB_URL=mongodb://mongo:27017

上例使用 docker compose 启动 MongoDB 与它的管理工具 mongo-express 。

Compose 的设定方式，可以参考官网的详细说明。

接着下指令执行：

docker-compose up

docker compose 会启动两个容器 mongo 与 mongoexpress 。

清理 Docker

要清理不用的 image 、 container 、 volume 与 network ，可以使用各个对应指令的 prune 。

# Delete all unused network
docker network prune

# Delete all unused volume
docker volume prune

# Delete all unused containers
docker container prune

# Delete all unused images
docker image prune -a

# Delete all unused stuff
docker system prune --volumes

本文重点整理

• Docker 让开发与部署时更有弹性，我们不再需要花时间在安装各种套件上，可以把心力放在开发与优化上。

参考资料

• docker docs