Docker是一個開源的容器化平台，可以用來打包、運行和分享應用程式。Docker通過容器化技術實現了應用程式的獨立性和可移植性，讓開發者和運維人員可以更加便捷地進行應用程式的開發、部署和運維。
容器技術的歷史與趨勢
過去，當我們想要在不同的環境下運行同一份程式碼，我們需要使用虛擬機技術。然而，虛擬機有一些固有的問題，比如需要的資源多、啟動慢、難以移動和複製等。容器技術則為解決這些問題提供了新的方向。
容器是一種軟體技術，可以將應用程式及其全部運行環境（包括文件系統、系統庫等）打包在一起，形成一個獨立、一致的運行單元。容器之間互相隔離，但共享同一個作業系統，每個容器都像一個輕量級的虛擬機。這種技術可以讓開發者在不同的系統和環境中，輕鬆地運行和管理他們的應用程式。
為什麼要使用Docker？
- 環境一致性：Docker可以將應用程式及其所有依賴項打包在一個容器中，確保了從開發到測試到生產的整個生命週期中，環境的一致性。這解決了“在我的機器上運行得好好的”這種常見問題。
- 輕量級和性能優越：與傳統的虛擬機相比，Docker容器不需要運行一整套操作系統，而是直接使用主機的操作系統，這使得容器變得非常輕量且啟動速度快。
- 應用程式隔離：每個容器都在其自己的空間中運行，並有其自己的網路和文件系統，互不干擾。這提供了額外的安全層，也使得各種應用程式可以在同一台機器上共存。
- 可移植性：由於容器包含了所有需要的依賴項，因此它可以在任何安裝了Docker的系統上運行，無論這個系統是物理機還是虛擬機，是在數據中心還是在雲端。
- 易於管理和擴展：Docker提供了豐富的工具和平台，用於管理容器、服務和集群，使應用程式的部署、擴展和運維變得簡單。
Docker的主要功能
- 容器創建和管理：Docker提供了創建、啟動、停止、移動和刪除容器的命令。
- 映像創建和分發：Docker可以從容器創建映像，並將映像分發到其他機器上。這是實現快速應用程式部署和擴展的基礎。
- 版本控制：Docker支持映像的版本控制。開發者可以追蹤映像的改變，並在需要的時候回滾到先前的版本。
- 資源隔離：Docker使用Linux的cgroups技術來隔離容器的資源，比如CPU、記憶體和網路。
- 資源整合：Docker可以將主機的資源如磁盤、網路和文件系統整合到容器中，使容器可以像真實的獨立系統一樣運行。
如何使用Docker？
使用Docker可以分為三個步驟：構建映像、運行容器和分享映像。首先，需要構建一個Docker映像，包括應用程式及其依賴的庫和環境等。然後，運行映像可以通過命令行、Docker Compose等方式實現。最後，可以將構建好的Docker映像分享給其他使用者，讓他們可以快速地部署和運行應用程式。
何時應該使用Docker？
Docker適用於需要開發、部署和運維應用程式的場景，尤其是在多平台、多環境、多依賴等複雜場景下。使用Docker可以提高開發效率、簡化部署流程、減少運維成本、提高應用程式的可靠性和可移植性等。
如何使用Docker
使用Docker很簡單。以下是使用Docker的基本步驟：
- 安裝Docker：首先，你需要安裝Docker並在電腦上運行Docker服務。安裝過程可以在Docker的官方網站上找到詳細步驟，並且也有針對不同作業系統的安裝檔案。
根據您的操作系統，選擇合適的Docker安裝方法：
- Windows: 下載 Docker Desktop for Windows 並安裝。
- MacOS: 下載 Docker Desktop for Mac 並安裝。
- Linux: 依據您的Linux發行版，參考 Docker官方文件 安裝指南。
Docker基本概念
- 映像檔（Image）：包含應用程式和其依賴項的打包檔案，可以從Docker Hub下載或自行創建。
- 容器（Container）：映像檔的運行實例，可以創建、啟動、停止或刪除。
- 倉庫（Repository）：存儲映像檔的地方，例如Docker Hub。
Docker實戰：創建和運行容器
我們將一步步地帶領您完成使用Docker開發、部署和運行一個簡單的JavaScript Web應用程式，這裡我們將使用Node.js和Express框架。
- 創建Dockerfile
首先，創建一個新的目錄並進入該目錄：
mkdir js-web-app && cd js-web-app
在此目錄中創建一個名為Dockerfile的檔案，並使用以下內容：
# 使用官方Node.js映像檔作為基礎 FROM node:14 # 設置工作目錄 WORKDIR /app # 將應用程式所需的套件安裝到容器中 COPY package*.json ./ RUN npm install # 複製應用程式程式碼到容器中 COPY . . # 暴露容器的端口，供外部訪問 EXPOSE 3000 # 啟動應用程式 CMD ["npm", "start"]
3. 構建映像檔
在js-web-app目錄中，創建一個簡單的JavaScript Web應用程式。首先創建package.json檔案：
{
"name": "js-web-app",
"version": "1.0.0",
"description": "A simple JavaScript web app",
"main": "app.js",
"scripts": {
"start": "node app.js"
},
"dependencies": {
"express": "^4.17.1"
}
}接下來，創建app.js檔案：
const express = require('express');
const app = express();
const PORT = process.env.PORT || 3000;
app.get('/', (req, res) => {
res.send('Hello, Docker!');
});
app.listen(PORT, () => {
console.log(`Server is running on port ${PORT}`);
});
在js-web-app目錄中運行以下命令構建Docker映像檔：
docker build -t js-web-app . ``
4. 運行容器
使用剛剛構建好的映像檔運行容器：
docker run -d -p 3000:3000 --name my-js-web-app js-web-app
這個命令將會運行一個名為my-js-web-app的容器，並將容器的3000端口映射到主機的3000端口。
5. 訪問應用程式
在瀏覽器中訪問http://localhost:3000，您應該可以看到顯示 “Hello, Docker!” 的頁面。
6. 部署至雲端
將您的應用程式部署到雲端（例如：AWS, Google Cloud, Azure等），首先需要將您的Docker映像檔推送到容器倉庫，例如Docker Hub。
- 使用Docker命令登錄Docker Hub（如果您還沒有Docker Hub帳戶，請先註冊一個）：
docker login
- 為映像檔添加標籤，使用您的Docker Hub用戶名和新的倉庫名稱：
docker tag js-web-app <YOUR_DOCKER_HUB_USERNAME>/js-web-app
- 推送映像檔到Docker Hub：
docker push <YOUR_DOCKER_HUB_USERNAME>/js-web-app
接下來，您可以根據您選擇的雲平台，遵循相應的指南部署您的應用程式。例如，對於AWS，您可以選擇使用Amazon ECS來部署和運行您的Docker容器。
Docker的管理工具和平台
在使用Docker時，除了Docker自身提供的命令行工具外，還有許多第三方工具和平台可以幫助我們更方便地管理和使用Docker。以下是幾個常用的推薦：
- Docker Compose：這是Docker官方提供的一個工具，可以讓使用者用YAML檔案來定義多個容器的應用程式，並管理它們的生命週期。
- Docker Swarm：這是Docker的內建集群管理和編排功能，可以讓使用者管理一群Docker主機，並分發服務到這些主機上。
- Kubernetes：這是一個開源的容器編排平台，支援Docker和其他容器技術。它提供了高度自動化的部署、擴展和管理應用程式的功能。
- Portainer：這是一個開源的Docker管理工具，提供了一個用戶友好的圖形化介面，讓使用者可以方便地管理Docker容器、映像、網路等。
我們一步步地帶領您完成使用Docker開發、部署和運行一個簡單的JavaScript Web應用程式。Docker簡化了開發、部署和運行應用程式的過程，使得應用程式在不同環境中的運行更加一致。希望這個教學能夠對你有所幫助。
資料來源:https://tw.alphacamp.co/blog/docker
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