Docker 基本教學 - 從無到有 Docker-Beginners-Guide

教你用 Docker 建立 Django + PostgreSQL 📝

• Youtube Tutorial PART 1 - Docker 基本教學 - 從無到有 Docker-Beginners-Guide
• Youtube Tutorial PART 2 - 用 Docker 實戰 Django 以及 Postgre

Docker

算是近幾年才開始紅的技術，蠻多公司都有使用 Docker，而且真的很方便，值得大家去了解一下 😄

如果你有環境上不統一的問題？ 請用 Docker 😄

如果你有每次建立環境都快抓狂的問題？ 請用 Docker 😊

如果你想要高效率、輕量、秒開的環境，請用 Docker 😊

如果你不想搞死自己，請用 Docker 😄

如果你想潮到出水，請一定要用 Docker 😆

Docker 是一個開源專案，出現於 2013 年初，最初是 Dotcloud 公司內部的 Side-Project。

它基於 Google 公司推出的 Go 語言實作。（ Dotcloud 公司後來改名為 Docker ）

技術原理我們這邊就不提了，簡單提一下他的好處。

我們先來看看官網的說明

Comparing Containers and Virtual Machines ( 傳統的虛擬化 )

從這張圖可以看出 Containers 並沒有 OS ，容量自然就小，而且啟動速度神快

詳細可參考 https://www.docker.com/what-container

Virtual Machines 是什麼？

類似 https://www.virtualbox.org/，我們可能用它裝裝看其他作業系統，例如說

我是 MAC，但我想玩 Windows，我就會在 MAC 中裝 VM 並且灌 Windows 系統。

一個表格了解 Docker 有多棒 👍

不理解:question::question::question:

我們來看一張圖，包準你懂

圖的來源 https://blog.jayway.com/2015/03/21/a-not-very-short-introduction-to-docker/

潮～ 不解釋 😆

比起像是 https://www.virtualbox.org/，Docker 的利用率更高，我們可以設定更多

的 Containers ，而且啟動速度飛快！！:flushed:

相信大家都有每次搞電腦的環境都搞的很煩的經驗 😠

假設今天公司來了個新同事，就又要幫他建立一次環境 😑

不然就是，我的電腦 run 起來正常阿～ 你的怎麼不行，是不是 xxx 版本的關係阿 😂

相信大家多多少少都遇過上面這些事情，我們可以透過 Docker 來解決這些問題，

保持大家環境一致，而且要建立的時候也很快 😄。

對於 DevOps 來說，最希望的就是可以設定一次，將來在其他地方都可以快速建立環境且正常執行。

建議大家先了解一下 Docker 中的幾個名詞，分別為

Image

映像檔，可以把它想成是以前我們在玩 VM 的 Guest OS（ 安裝在虛擬機上的作業系統 ）。

Image 是唯讀（ R\O ）

Container

容器，利用映像檔（ Image ）所創造出來的，一個 Image 可以創造出多個不同的 Container，

Container 也可以被啟動、開始、停止、刪除，並且互相分離。

Container 在啟動的時候會建立一層在最外（上）層並且是讀寫模式（ R\W ）。

這張圖解釋了 Image 是唯讀（ R\O ）以及 Container 是讀寫模式（ R\W ） 的關係

更多關係可參考 https://docs.docker.com/engine/userguide/storagedriver/imagesandcontainers/#images-and-layers

Registry

可以把它想成類似 GitHub，裡面存放了非常多的 Image ，可在 Docker Hub 中查看。

更詳細的我這邊就不再解釋惹，留給大家做作功課:stuck_out_tongue:

Windows

請先到 Docker 官網

https://www.docker.com/docker-windows

下載 stable 版本

接下來就是無腦安裝，安裝完後他會叫你登出電腦，點下去後就會幫你登出電腦

接著如果你的電腦沒有啟用 Hyper-V ，他會叫你重啟電腦 (一樣，點下去就對惹)

( 更多可 Hyper-V 介紹請參考https://docs.microsoft.com/zh-tw/virtualization/hyper-v-on-windows/about/ )

重新開機後，你就會發現可愛的 Docker 在右下角蹦出來惹

我們可以再用 cmd 確認一下是否有成功安裝

docker --version
docker-compose --version

裝完了之後，建議大家再多裝一個 Kitematic，他是 GUI 介面的，方便你使用 Docker，

我知道打指令很潮，但還是建議裝一下。

直接對著你的 Docker 圖示右鍵，就可以看到 Kitematic

下載回來直接解壓縮雙點擊即可使用

記得再設定一個東西 Shared Drives

MAC

MAC 我本身也有，但因為更早之前就裝了，步驟就沒記錄了，基本上大同小異

https://www.docker.com/docker-mac

接著介紹一些 Docker 的指令，

Docker 的指令真的很多，這裡就介紹我比較常用的或是實用的指令

查看目前 images

docker images

刪除 Image

docker rmi [OPTIONS] IMAGE [IMAGE...]

查看目前運行的 container

docker ps

查看目前全部的 container（ 包含停止狀態的 container ）

docker ps -a

停止運行中的 container （ container ID 寫幾個就可以了，和 Git 的概念是一樣的 ，

不了解 Git 可以參考 Git-Tutorials GIT基本使用教學）

docker stop [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

重新啟動 Container

docker restart [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

删除 Container

docker rm [OPTIONS] CONTAINER [CONTAINER...]

進入 Container

docker exec [OPTIONS] CONTAINER COMMAND [ARG...]
docker exec -it <Container ID> bash

打指令比較潮，或是說你也可以透過 Kitematic 進入

當我們進入了 Container 之後，有時候想看一下裡面 Linux 的版本，

這時候可以使用以下指令查看

cat /etc/os-release

查看 Container 詳細資料

docker inspect [OPTIONS] NAME|ID [NAME|ID...]

再來要介紹 docker-compose，可參考官網 https://docs.docker.com/compose/

Compose 是定義和執行多 Container 管理的工具，不懂我在說什麼:question::question::question:

試著想想看，通常一個 Web 都還會有 DB，甚至可能還有 Redis 或 Celery，

所以說我們需要有 Compose 來管理這些，透過 docker-compose.yml ( YML 格式 ) 文件。

docker-compose.yml ( YML 格式 ) 文件 的寫法可參考 https://docs.docker.com/compose/compose-file/

Compose 的 Command-line 很多和 Docker 都是類似的

可參考 https://docs.docker.com/glossary/?term=compose

查看目前 Container

docker-compose ps

加上 -q 的話，只顯示 id

docker-compose ps -q

啟動 Service 的 Container

docker-compose start  [SERVICE...]

停止 Service 的 Container ( 不會刪除 Container )

docker-compose stop [options] [SERVICE...]

重啟 Service 的 Container

docker-compose restart [options] [SERVICE...]

Builds, (re)creates, starts, and attaches to containers for a service

docker-compose up [options] [--scale SERVICE=NUM...] [SERVICE...]

加個 -d，會在背景啟動，一般建議正式環境下使用。

docker-compose up -d

up 這個功能很強大，建議可以參考 https://docs.docker.com/compose/reference/up/

docker-compose down

docker-compose down [options]

down 這個功能也建議可以參考 https://docs.docker.com/compose/reference/down/

在指定的 Service 中執行一個指令

docker-compose run [options] [-v VOLUME...] [-p PORT...] [-e KEY=VAL...] SERVICE [COMMAND] [ARGS...]
[ARGS...]

舉個例子

docker-compose run web bash

在 web Service 中執行 bash 指令

可參考 https://docs.docker.com/compose/reference/run/

觀看 Service logs

docker-compose logs [options] [SERVICE...]

其他指令

刪除所有 dangling images

docker rmi $(docker images -q -f dangling=true)
docker rmi $(docker images  --quiet --filter dangling=true)

停止所有正在運行的 Container

docker stop $(docker ps -q)

• Youtube Tutorial PART 2 - 用 Docker 實戰 Django 以及 Postgre

上面介紹了那麼多，來實戰一下是必須的 😆

我們使用 Django-REST-framework 基本教學 - 從無到有 DRF-Beginners-Guide 來當範例

只有幾個地方必須修改一下，

將 settings.py 裡面的 db 連線改成 PostgreSQL

DATABASES = {
    'default': {
        'ENGINE': 'django.db.backends.postgresql_psycopg2',
        'NAME': 'postgres',
        'USER': 'postgres',
        'PASSWORD': 'password123',
        'HOST': 'db',
        'PORT': 5432,
    }
}

建議也將 ALLOWED_HOSTS = [] 改為 ALLOWED_HOSTS = ['*']

補充一下 ❤️

docker-compose.yml 和 Dockerfile 裡面的指令也是有很多可以學習的 😉

這裡就不細講了:blush:

設定完了之後，接下來我們就可以啟動他了

docker-compose up

接下來你會看到類似的畫面

假如你出現了類似的畫面

代表 database 還在建立的時候，你的 web ( Django ) 就去連接他，

所以導致連接不上，這時候我們可以先終止他 ( 按 Ctrl+C )

接著在重新 docker-compose up

我們成功啟動了 ( db 連線也正常 )

但你仔細看上圖，你會發現他說你還沒 migrate

接下來我們開啟另一個 cmd 進入 web 的 service

透過剛剛介紹的指令進入 service

docker ps
docker exec -it <Container ID> bash

或是說也可以從 Kitematic進入

進入後我們可以開始 migrate

python api/manage.py makemigrations musics
python api/manage.py migrate

順便在建立一個 superuser

python api/manage.py createsuperuser

接著我們可以試著使用 GUI 介紹連接 db

因為我們是用 PostgreSQL ，可以透過 pgadmin 連線

我們剛剛 migrate 的東西有存在

我們不需要再重新啟動

直接可以開開心心的去瀏覽 http://127.0.0.1:8000/api/music/

大家一定會看到很熟悉的畫面

接著依照自己剛剛設定的帳密登入進去即可

以上整個環境，都是在 Docker 中 😮

如果我們再 Ctrl+C 退出，重新啟動一次 docker-compose up

這次就不會再和你說你沒有 migrate 了

這個推薦給大家，有時候會遇到 port 被佔用，用指令查比較方便

Windows

查看所有 port 的佔用狀況

netstat -ano

查看指定 port 的佔用狀況，例如現在想要查看 port 5432 佔用的狀況

netstat -aon|findstr "5432"

查看 PID 對應的 process

tasklist|findstr "2016"

停止 PID 為 6093 的 process

taskkill /f /PID 6093

停止 vscode.exe process

taskkill /f /t /im vscode.exe

MAC

將 port 為 8000 的 process 全部停止

sudo lsof -t -i tcp:8000 | xargs kill -9

查看指定 port 的佔用狀況，例如現在想要查看 port 5432 佔用的狀況

lsof -i tcp:5432

Docker 算是我最近才開始接觸的，所以也算是新手，如果我有任何講錯的，歡迎和我說，我會在修改 😀

我發現 Docker 可以玩的真的很多，像是可以考慮建立一個 CI Server，用 Jenkins 所提供的各種服務，

或是說也可以到 Google Cloud Platform 玩玩 Docker。

最後，希望大家在學習 Docker 的過程中，遇到不懂的，可以去找資料並且了解他， 順便補足一些之前不足的知識。

• Mac
• Python 3.6.2
• windows 10

• https://docs.docker.com/

MIT license