開發者 Docker 指南：映像、容器與 Compose

你打造了一個在你機器上完美運行的網頁應用程式，但當你將它部署到伺服器或與隊友分享時，它卻壞了。相依套件遺失、版本衝突，或環境變數設定錯誤。這就是經典的「在我的機器上可以跑」問題。Docker 透過將你的應用程式及其相依套件打包成一個標準化單元——稱為容器——來解決這個問題。在本指南中，你將學習 Docker 的核心概念——映像、容器與 Compose——以及如何運用它們來簡化你的開發工作流程。

什麼是 Docker？

Docker 是一個用於在容器中建置、執行及交付應用程式的平台。容器是一個輕量、獨立、可執行的套件，包含執行一段軟體所需的一切：程式碼、執行環境、系統工具、函式庫及設定。容器將應用程式彼此隔離，也與底層基礎架構隔離，確保跨環境的一致性。

映像 vs. 容器

映像（image）是一個唯讀範本，內含建立容器的指令。它就像你的應用程式及其環境的快照。容器（container）則是映像的可執行實例。你可以使用 Docker API 或 CLI 來建立、啟動、停止、移動或刪除容器。

把映像想成一個類別（class），而容器則是該類別的物件（實例）。你可以從同一個映像執行多個容器，每個容器彼此隔離。

使用 Dockerfile 建置映像

Dockerfile 是一個內含建置映像指令的文字檔。以下是一個 Node.js 應用程式的簡單範例：

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

# Set the working directory
WORKDIR /app

# Copy package.json and package-lock.json
COPY package*.json ./

# Install dependencies
RUN npm install

# Copy the rest of the application code
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 3000

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

要建置映像，請執行：

docker build -t my-node-app .

-t 旗標會為映像加上名稱標籤（my-node-app）。結尾的 . 則指定建置上下文（目前目錄）。

執行容器

有了映像之後，你就可以執行容器：

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

這會將你主機上的連接埠 3000 對應到容器內的連接埠 3000，並以分離模式（-d）執行它。

常見指令：

• docker ps – 列出執行中的容器
• docker ps -a – 列出所有容器（包括已停止的）
• docker stop <container_id> – 停止容器
• docker rm <container_id> – 移除容器
• docker images – 列出映像
• docker rmi <image_id> – 移除映像

使用 Volume 管理資料

容器是短暫的；當它們被移除時，其資料也會遺失。若要保存資料，請使用 volume。Volume 是容器檔案系統之外的目錄，由 Docker 管理。

docker run -v my_volume:/app/data my-node-app

你也可以掛載主機目錄（bind mount）以利開發：

docker run -v $(pwd):/app my-node-app

Docker Compose：多容器應用程式

真實世界的應用程式通常需要多個服務：網頁伺服器、資料庫、快取等。Docker Compose 讓你使用 YAML 檔定義並執行多容器 Docker 應用程式。以下是一個搭配 PostgreSQL 資料庫的 Node.js 應用程式範例 docker-compose.yml：

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

使用以下指令執行整個堆疊：

docker compose up -d

這會建置 web 服務、拉取 Postgres 映像、建立網路，並啟動兩個容器。depends_on 確保資料庫在 web 服務之前啟動。

要停止並移除容器、網路及 volume：

docker compose down -v

開發環境中 Docker 的最佳實務

• 使用 .dockerignore 將 node_modules 和 .git 等檔案排除在建置上下文之外。
• 善用多階段建置（multi-stage builds） 讓映像保持精簡。例如，在一個階段建置你的應用程式，然後只將正式環境的產物複製到較小的執行環境映像中。
• 固定版本 在你的 Dockerfile 中（例如使用 node:18-alpine 而非 node:latest）以確保可重現性。
• 使用 volume 保存持久性資料，並在開發期間使用 bind mount 進行程式碼即時重載。
• 讓容器保持無狀態；將狀態儲存在 volume 或外部服務中。

比較：Docker vs. 虛擬機器

常見問題

映像與容器有何不同？

映像是一個唯讀範本，定義應用程式及其環境。容器則是映像的執行中實例。你可以從同一個映像建立多個容器。

我何時應該使用 Docker Compose？

當你的應用程式由多個需要協同運作的服務組成時（例如網頁伺服器、資料庫、快取），就適合使用 Docker Compose。它能簡化開發與測試時的協調工作。

我該如何在 Docker 中保存資料？

使用 volume 將資料保存在容器的檔案系統之外。Volume 由 Docker 管理，且可在容器之間共享。也可以使用 bind mount 來掛載主機目錄。

準備好將你的下一個專案容器化了嗎？先為一個簡單的應用程式撰寫 Dockerfile，然後逐步透過 Docker Compose 新增服務。想找更多開發者工具，歡迎試試我們的 JSON Formatter 來驗證並美化你的設定檔。