Docker 實戰系列（1）：帶你 一步一步 dockerize 的應用

想像一個情況，當你在本機開發完準備要部屬到自己的 server 上時，你發現 server 的系統不是你熟悉的 Ubuntu 而是 CentOS，除此之外你還需要自己安裝 php7、設定 MySQL 的帳號密碼跟架設 Apache，光想到要設定這些環境頭都痛了，這時候你就需要 Docker 了

Docker 可以幫你把 Ubuntu + php7 + MySQL + Apache 的環境跟你的程式碼打包起來，整包丟到 CentOS的 server 上去跑，不用很勉強的在不熟悉的 CentOS 上配置環境，弄個不好說不定還會影響到其他正在跑的程式

Docker 是什麼

Docker 是個輕量級的虛擬化技術，底層使用 cgroup、chroot、namespace 實作，可以把你的應用程式連同環境一起打包，部屬的時候就不用再擔心環境的問題

下圖的例子就是使用 Docker 將三個已經打包起來的程式跑在不同的 container（容器）中，每個 container 都是一個獨立的環境，可以跑不同的系統跟安裝不同的資料庫、編譯器等等，意思就是說你可以 A 專案用 php5.3，另外一個用 php7，完全不會衝突

Dockerize

所謂的 dockerize 就是把你的應用程式 Docker 化，把你的程式跟環境包成一個 image，部屬的時候就直接使用這個 image 不需要額外安裝其他東西

事前準備

你可以使用自己最近在做的 side project，也許是一個用 Django 寫的 api server，或是用 Node.js 寫的爬蟲等等，手邊沒有 side project 的話我有寫一個簡單的 simple-express-server，他會啟動一個 server 監聽 8080 port，到 127.0.0.1:8080 就可以看到 Hello World!

安裝 Docker

目前 Docker 有支援 Linux、Mac 跟 Windows，到 Get Docker 找到適合自己的版本，安裝完之後跑 docker version，有跑出版本就代表安裝成功了～

從 Docker Hub 上 pull image

在 Docker Hub 上有很多官方的 image 可以直接拿來用，所謂的 image 就是一個已經打包好的環境，譬如說 Debian 或是 Ubuntu + Node.js 等等，需要這個環境時就可以直接把這個 image pull 下來用。

使用 docker pull ubuntu 拿到最新的 ubuntu image，pull 的過程中會看到進度條

完成後跑 docker image ls 就能看到有一個 ubuntu 的 image

REPOSITORY    TAG        IMAGE ID         CREATED         SIZE
ubuntu        latest     20c44cd7596f     2 weeks ago     123MB

接著 docker run -it ubuntu bash把 ubuntu 的 image 跑起來變成 container，-it 是為了讓我們進到這個 container 的 shell 下指令，進到 container 後跑跑看 cat /etc/*release，我這邊的版本是 16.04.3 LTS

到目前為止，我們已經可以在任何系統上用 Docker 跑 ubuntu 的環境了

很多人看到這裡可能會有點搞混 image 跟 container，說明一下，image 指的是已經打包好的環境，但是還沒有跑起來，就是一堆檔案而已，而 container 則是把 image 跑起來之後產生的 instance，他們之間的關係就像「程式碼」跟「跑起來的程式」，程式碼不跑就只是一堆檔案，但跑起來之後他就會變成一個真的在跑 process

開始 dockerize 你的應用程式

我們的終極目標是要把你的程式碼跟想要的環境打包起來，變成一個 image，之後不管到哪一台機器上，只要有裝 Docker 而且有這個 image 就可以把你的程式跑起來

雖然程式有千百種，dockerize 的過程也不盡相同，但大致上可以分成這 6 個步驟，接下來會以上面提供的 simple-express-server 作為範例，大家可以視情況調整成適合自己應用的樣子

Step 0 — 新增 Dockerfile

為了把環境跟程式碼包成一個 image，我們需要一個 Dockerfile 把打包的步驟寫在裡面，先在專案目錄下新增一個空檔案叫做 Dockerfile

simple-express-server
├── Dockerfile   <--   這裡
├── README.md
├── index.js
├── node_modules
└── package.json

Step 1 — 找到適合的 base image

Docker 的 image 是一層一層疊加上去的，所以我們需要先在 Docker Hub 上選擇一個 base image，然後再慢慢把它加工成我們要的樣子

因為我這個專案是用 Node.js 寫的，所以我需要一個已經裝好 Node.js 的環境，有兩個選擇：

1. 直接用 node 作為我的 base image，裡面就已經有 Node.js 環境了

2. 用 ubuntu 當 base image，再參考 Installing 把 node 裝在 ubuntu 上

因為第一種作法比較簡單，這邊就直接使用 node，如果你是 python, golang 等等其他語言也都可以找到相對應的 image，決定 base image 後就在 Dockerfile 的第一行寫 FROM node:9.2.0，9.2.0 指的是我們使用的 node image 版本，如果想要最新版的的話也可以指定 node:latest

Step 2 — copy 原始碼

有了 Node.js 環境之後要把 code 也包進去，這邊使用 COPY 指令，把 index.js 跟 package.json 複製到 /app 資料夾裡面

Step 3 — 安裝 dependencies

現在環境都配置好了，code 也已經在裡面了，我們要做的事情就是切換到 /app 這個目錄安裝 dependencies

使用 WORKDIR 切換到 /app 目錄，再用 RUN 跑 npm install && npm cache clean --force，清 npm cache 是為了讓 build 出來的 image 不要包含這些 cache，這樣 image 會小一點

如果是其他語言就把 npm install … 換成其他指令就可以了，像 python 可能就是 pip install …，有 cache 的話記得要清一下

Step 4 — 設定 initial command

現在環境、程式碼、dependencies 都準備好了，只剩把程式跑起來，這裡會用到 CMD 設定這個 image 被跑起來時的預設指令，對我這個程式來說要跑起來就是 node index.js，這樣就完成了 Dockerfile

Step 5 — build 出 image

完成後就可以開始 build image，在專案目錄下跑 docker build -t simple-express-server . 就會根據 Dockerfile build 出你的 image

build 完跑 docker image ls 可以看到多出一個 simple-express-server，這就是剛剛 build 出來的 image，裡面包含 node 的環境、程式碼還有 dependencies 跟預設啟動指令

REPOSITORY             TAG      IMAGE ID       CREATED        SIZE
simple-express-server  latest   dd05512eea91   2 minutes ago  677MB
ubuntu                 latest   20c44cd7596f   2 weeks ago    123MB

把 image 跑起來

有了 image 後可以 docker run -p 3000:8080 simple-express-server 把 image 跑起來，在 container 內跑的就是剛剛設定的預設指令 node index.js，-p 3000:8080 則是把 container 內的 8080 port 跟外部的 3000 port 接通，如此一來只要用瀏覽器到 127.0.0.1:3000 就可以看到 Hello World!，這樣就完成 dockerize 了，現在你的電腦即便什麼都沒有只裝 docker 也可以把這個程式跑起來

跑在背景

如果照上面跑 docker run -p 3000:8080 <image> 的話會把終端機卡住，所以部屬的時候都會跑在背景，要跑在背景只要加一個 -d 就可以了，變成 docker run -d <image>，下指令後會得到一個 container ID，要看 log 的話可以跑 docker logs <container ID>

server 上沒有這個 image 怎麼辦

因為現在是在本機 build，遠端的 server 還沒有這個 image，如果要部屬必須先把 image 傳到遠端的機器，但這樣很麻煩，比較好的方式是把 Dockerfile 跟所有原始碼放在 git repo 裡面，直接在 server 上 build image，因為都是照 Dockerfile 裡面的內容跑，所以不管是在自己電腦還是 server 上 build 結果都是一樣的