Docker для разработчиков: образы, контейнеры и Compose

Вы написали код, который работает на вашей машине, но когда коллега пытается его запустить, он сталкивается с отсутствующими зависимостями, конфликтами версий или непонятными ошибками. Docker решает эту проблему, упаковывая ваше приложение и его окружение в единый портативный модуль. В этом руководстве вы изучите основы Docker: образы, контейнеры и Compose, с практическими шагами по контейнеризации простого веб-приложения.

Что такое Docker?

Docker — это платформа для сборки, запуска и обмена приложениями в контейнерах. Контейнер — это легковесный, автономный исполняемый пакет, который включает всё необходимое для работы программного обеспечения: код, среду выполнения, системные инструменты, библиотеки и настройки. Контейнеры изолируют приложения друг от друга и от хост-системы, обеспечивая согласованность между разработкой, тестированием и производством.

Образы и контейнеры: чертёж и работающий экземпляр

Образ — это шаблон только для чтения, который определяет контейнер. Это как класс в объектно-ориентированном программировании. Контейнер — это запускаемый экземпляр образа, как объект. Вы можете создать множество контейнеров из одного и того же образа.

Образы собираются из Dockerfile — текстового файла с инструкциями. Контейнеры запускаются с помощью docker run.

Ключевые различия

Сборка вашего первого образа

Давайте контейнеризируем простое приложение на Node.js. Создайте файл с именем Dockerfile:

# Use an official Node.js runtime as a parent image
FROM node:18-alpine

# Set the working directory
WORKDIR /app

# Copy package.json and install dependencies
COPY package*.json ./
RUN npm install

# Copy the rest of the application
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 3000

# Define the command to run the app
CMD ["node", "server.js"]

Соберите образ с тегом:

docker build -t my-node-app .

Флаг -t задаёт имя и тег образа. Точка . в конце указывает контекст сборки (текущий каталог).

Запуск контейнеров

Запустите контейнер из вашего образа:

docker run -p 3000:3000 -d --name my-app my-node-app

• -p 3000:3000: Сопоставляет порт 3000 на хосте с портом 3000 в контейнере.
• -d: Запускает контейнер в отсоединённом режиме (в фоновом режиме).
• --name my-app: Присваивает контейнеру имя для удобства ссылок.

Проверьте запущенные контейнеры с помощью docker ps. Остановите контейнер с помощью docker stop my-app.

Управление данными с помощью томов

Контейнеры эфемерны; данные внутри них теряются при удалении контейнера. Для сохранения данных используйте тома. Например, чтобы сохранить данные базы данных:

docker run -v my-db-data:/var/lib/mysql -d mysql:8

Это создаёт именованный том my-db-data, который переживает перезапуски и удаления контейнера.

Упрощение многоконтейнерных приложений с помощью Docker Compose

Реальные приложения часто требуют нескольких сервисов: веб-сервер, база данных, кэш и т. д. Docker Compose позволяет определять и запускать многоконтейнерные приложения с помощью одного YAML-файла.

Создайте docker-compose.yml:

version: '3.8'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
    environment:
      - DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/mydb
  db:
    image: postgres:15
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      - POSTGRES_USER=user
      - POSTGRES_PASSWORD=pass
      - POSTGRES_DB=mydb
volumes:
  postgres_data:

Запустите всё с помощью:

docker compose up -d

Compose собирает образ web, запускает базу данных и соединяет их в общей сети. Директива depends_on гарантирует, что база данных запустится перед веб-сервисом.

Основные команды Docker

• docker ps -a: Список всех контейнеров (включая остановленные).
• docker images: Список образов.
• docker logs my-app: Просмотр логов контейнера.
• docker exec -it my-app sh: Открыть оболочку внутри работающего контейнера.
• docker compose down: Остановить и удалить контейнеры, сети и тома, определённые в файле Compose.

Лучшие практики для разработки

• Используйте .dockerignore, чтобы исключить файлы (например, node_modules) из контекста сборки, ускоряя сборку.
• Используйте многоэтапные сборки, чтобы уменьшить размер production-образов. Например, соберите приложение на одном этапе и скопируйте только необходимые артефакты в минимальный runtime-образ.
• Фиксируйте версии в вашем Dockerfile (например, node:18-alpine вместо node:latest) для воспроизводимости.
• Запускайте от имени непривилегированного пользователя для безопасности. Добавьте USER node после копирования файлов.

FAQ

В чём разница между образом Docker и контейнером?

Образ — это шаблон только для чтения, который определяет приложение и его окружение. Контейнер — это запущенный экземпляр этого образа. Вы можете создать несколько контейнеров из одного образа.

Как сохранить данные в Docker?

Используйте тома. Именованные тома (например, docker run -v my-vol:/data) хранятся вне файловой системы контейнера и сохраняются при перезапусках и удалениях контейнера.

Когда следует использовать Docker Compose?

Используйте Compose, когда ваше приложение состоит из нескольких сервисов (например, веб + база данных), которые должны работать вместе. Это упрощает оркестрацию для разработки и тестирования.

Готовы контейнеризировать ваш следующий проект? Начните с написания простого Dockerfile и запуска вашего первого контейнера. Для получения дополнительных инструментов разработчика ознакомьтесь с JSON Formatter от TryQuickToolBox, чтобы проверять ответы API при тестировании ваших контейнеризированных сервисов.