本章將介紹如何製作 Image、如何運行 Container 與相關的 docker 指令。

製作 Image

參考 Nodejs 官方文件 Dockerizing a Node.js web app

首先我們先創建一個 Nodejs 專案，並寫一個簡單的 Express server

const express = require('express');

// Constants
const PORT = 8080;
const HOST = '0.0.0.0';

// App
const app = express();
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello world\n');
});

app.listen(PORT, HOST);
console.log(`Running on http://${HOST}:${PORT}`);

同目錄下創建 Dockerfile

FROM node:8

WORKDIR /usr/src/app

COPY package*.json ./

RUN npm install

COPY . .

EXPOSE 8080
CMD [ "npm", "start" ]

一般來說Dockerfile 有幾個常用的參數

  1. FROM
    指定用哪一個 Image 當做基底，此欄位必填且必須為Dockerfile 第一個指令

  2. WORKDIR
    設定運作的當前目錄，影響的指令有 RUN / CMD / ENREYPOINT / COPY / ADD，如果指定的 WORKDIR 不存在會自動創建

  3. COPY [from] [to]
    將當前宿主環境的資料複製到 Docker Image 中

  4. RUN
    執行 shell command，執行過一次後會被 cached 住，可以在執行時關閉
    有兩種格式

    1. shell form： RUN <command>

    2. exec form：RUN ["executable", "param1", "param2"]
      兩者差異在於 shell form 每次執行都是新的 Command Shell，也就是兩個 shell form 之間如果有變數設定是互相看不到，而 exec form 並不會觸發 Command Shell，可以用來指定不同的 shell 執行

  5. EXPOSE
    當 Container 運行時所 listen的 port number，預設為 TCP 但也可以指定為 UDP EXPOSE 80/UDP

  6. CMD
    提供 Container 運行時的預設值，有三種宣告方式，各有不同的用途

    1. CMD ["executable", "param1", "param2"]
      exec form，同樣是不觸發 Command Shell的指令，可用於指定不同 shell 執行

    2. CMD ["param1", "param2"]
      提供 ENTRYPOINT 的預設參數

    3. CMD command1 param1 param2
      shell form，雷同

      但如果是要在 Container 中啟用服務，建議不要用 CMD，因為只要用戶輸入參數 CMD 就不會執行。

  7. ENTRYPOINT
    如果要啟用服務，官方建議使用 ENTRYPOINT，一樣是有 shell form / exec form 兩種格式；
    使用 ENTRYPOINT 方便的地方在於一定會被執行到，且可以從 CMD 讀取參數或是在docker run 運行的時候指定

.dockerignore，類似於 .gitignore， COPY 檔案時會自動忽略

node_modules
npm-debug.log

接著在同目錄下，就可以 build 第一個 Image

$ docker build -f ./Dockerfile -t yuanchieh/server:1.0.0 .

$ docker build 必須指定當前路徑，這個路徑會影響如 COPY 的宿主環境路徑，可以是 PATH 或是 GIT URL；

  • -f 指定 Dockerfile ，如果沒有則是當前路徑的 Dockerfile；
  • -t 是為 image 標上 tag，通常命名習慣是 [組織名]/[應用程式名]:[版本號碼] 如果沒有指定，則會變成 <none>，後續會非常不好管理

如果是第一次執行，Docker 會依照 Dockerfile 的一行一行指令依序執行，一行指令便是一層 Layer；
第一次執行過後就會自動 Cache，如果再次執行沒有修改就會沿用，加速 Image 產生的效率。

這裡有一點要注意，Dockerfile 中是先 COPY package.json -> npm install -> COPY . . 剩下的部分；
原因就在於如果是先 COPY . . 再 npm install，只要目錄下稍有變動即使 package.json 沒有更動 Cache 還是會失效，在設計上要特別注意。

運行 Container

有了Image，就可以啟用 Container

前景執行

$ docker run -p 8080:8080 yuanchieh/server

-p 參數是指定 [宿主機器port] 映射至 [Container port]，必須指定對外開放的 port Container 才能收到外部 tcp connection 傳送的資料，也可以指定為 udp port；
這部分 Docker 是透過 iptable 管理，類似於 NAT 轉發封包的角色。

如果希望退出直接 Ctrl+C 即可，但 Container 因為是在前景執行所以退出後會自動停止。

如果是希望藉由 terminal 登入 Container 查看，可以改用

$ docker run -it yuanchieh/server /bin/bash

-it 表示已交互模式登入，並分配一個假的輸入終端口，執行 Container時用 /bin/bash

所有的 container 可以用查看

$ docker ps -a

如果已經停止了，可以用 $ docker restart [container id] 重新執行；
如果要重新用前景執行，可以用 $ docker attach [container id]。

後景執行

$ docker run -d -p 8080:8080 yuanchieh/server
  • -d 讓 Container 於後景執行

如果 Container 運行一陣子發現有什麼問題，有 log 的話可以將 Container 製作成新的 Image，重新起一個 Container 連線進去 Debug

$ docker commit [container id] [image name]

有一點要注意的是 Container 當執行完成後會自動退出，所以 Container 內部的程式不能用後景執行，例如說常搭配使用的 pm2，如果直接用 pm2 啟動 Container 會直接退出；
必須改用 pm2-runtime Docker Image 或是用 pm2-docker 啟用。

把 Container 當作是 Process 來思考會比較洽當，不要當作 VM，所以ㄧ個 Container 原則上就跑一個 Process

永久化保存資料 Docker Volume

先前提到，Container 在運行時其實是在 Image 上多一層可讀寫的 R/W layer，但是這些資料只會保存在 Container 當中，如果希望這些資料永久被保存在 Host 上，就必須透過 volume

volume 可以應用在以下場景

  1. 適合用於備份
  2. 安全的在 Container 間共享
  3. 透過不同 Driver，可以儲存在本機端或是雲端等
  4. 可以先放資料再掛載到 Container 上

其餘像資料庫的資料、Log由 Container 內部運行所產生的資料，都非常適用放在 Volume中，盡量降低 Container 的尺寸。

$ docker volume create hello

掛載到 Container 的 /world 的路徑下

$ docker run -d -p 8080:8080 -v hello:/world yuanchieh/server

在創建 volume時，如果希望指定宿主環境的某一個資料夾，目前必須安裝 Docker Plugin local-persist

另一種方式是直接指定 Host資料夾路徑，這樣缺點是 volume 沒有名稱，使用 $docker volume ls會無法確認。

$ docker run -d -p 8080:8080 -v /host/path/to:/world yuanchieh/server

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