Docker 基本觀念與使用教學：自行建立 Docker 影像檔

Docker 容器

傳統上的應用成是在開發與佈署時，都會需要注意執行環境是否一致的問題，以 Python 來說，可能需要注意直譯器的版本是否相同，所需要的函式庫是否有安裝等，而在 Docker 環境之下，這個問題可以簡化許多，在 Docker 中開發應用程式時，我們就會將所有程式需要的 Python 直譯器、函式庫等元件都放進 Docker 影像（image）中，讓所有的必要元件與應用程式都放在一起，在佈署時也隨同應用程式一起放進目標的執行環境中。

Dockerfile

Docker 容器內部的各種系統資源（例如儲存、網路等）都是抽象的，我們需要自行定義內部抽象資源與外部實體資源的對應關係，這些設定都是寫在 Dockerfile 這個 Docker 容器的設定檔中，以下示範如何使用 Dockerfile 建立一個 Docker 應用程式。

首先在一個空的目錄中，建立一個檔名為 Dockerfile 的文字檔，內容如下：

# 使用官方的 Python 執行環境作為基本的 Docker 影像
FROM python:2.7-slim

# 設定工作目錄為 /app
WORKDIR /app

# 複製目前目錄下的內容，放進 Docker 容器中的 /app
ADD . /app

# 安裝 requirements.txt 中所列的必要套件
RUN pip install -r requirements.txt

# 讓 80 連接埠可以從 Docker 容器外部存取
EXPOSE 80

# 定義環境變數
ENV NAME World

# 當 Docker 容器啟動時，自動執行 app.py
CMD ["python", "app.py"]

Dockerfile 需要用到另外兩個檔案，分別為 requirements.txt 與 app.py，app.py 就是我們自己撰寫的 Python 應用程式，而 requirements.txt 則是相依套件的列表，請在同一個目錄中建立這兩個檔案。requirements.txt 的內容為：

Flask
Redis

app.py 是自己開發的應用程式，這裡我們實做一個簡單的網頁伺服器，並連接到內部的 Redis 資料庫，其完整的內容如下：

from flask import Flask
from redis import Redis, RedisError
import os
import socket

# Connect to Redis
redis = Redis(host="redis", db=0, socket_connect_timeout=2, socket_timeout=2)

app = Flask(__name__)

@app.route("/")
def hello():
    try:
        visits = redis.incr("counter")
    except RedisError:
        visits = "<i>cannot connect to Redis, counter disabled</i>"

    html = "<h3>Hello {name}!</h3>" 
           "<b>Hostname:</b> {hostname}<br/>" 
           "<b>Visits:</b> {visits}"
    return html.format(name=os.getenv("NAME", "world"), hostname=socket.gethostname(), visits=visits)

if __name__ == "__main__":
    app.run(host='0.0.0.0', port=80)

建立 Docker 應用程式

建立好 Dockerfile、requirements.txt 與 app.py 三個檔案之後，我們就可以使用 docker 指令來自動建立 Docker 影像（image）：

docker build -t friendlyhello .

這裡的 -t 參數是用來指定 Docker 影像（image）的名稱，這個名稱可以自己取一個好記的名字。

建立好的 Docker 影像（image）會儲存在 Docker 的影像庫中，我們可以使用 docker 來查詢目前可用的 Docker 影像（image）：

docker images

執行 Docker 應用程式

建立好 Docker 影像（image）之後，接著就可以直接執行了：

docker run -p 4000:80 friendlyhello

這裡我們使用 -p 參數將 Docker 內部應用程式的 80 連接埠對應到 host 機器上的 4000 連接埠。執行之後，會出現這樣的輸出訊息：

 * Running on http://0.0.0.0:80/ (Press CTRL+C to quit)

在 Docker 中的程式是開啟 80 這個連接埠，透過 Docker 對應到外部
host 機器上的 4000 連接埠，而這時候我們就可以開啟瀏覽器，打開本機的 4000 連接埠，連線至 Docker 中的應用程式：

http://localhost:4000

在網頁中我們可以看到 Hello World! 的訊息，以及 Redis 的錯誤訊息。如果要停止這個 Docker 應用程式，就在命令列中按下 Ctrl + c 即可中止程式。

如果想要讓 Docker 程式以背景的方式執行，可以加上 -d 參數：

docker run -d -p 4000:80 friendlyhello

c5b69c3c387c497023a407ae99f0670789933dd618fbc8251bf7330d32fc4b5d

這樣 Docker 應用程式就會在背景執行，我們可以透過 docker 的 ps 指令來查詢目前正在執行的 Docker 應用程式：

docker ps

CONTAINER ID        IMAGE               COMMAND             CREATED              STATUS              PORTS                  NAMES
c5b69c3c387c        friendlyhello       "python app.py"     About a minute ago   Up About a minute   0.0.0.0:4000->80/tcp   unruffled_kowalevski

若要停止指定的 Docker 應用程式，則使用 docker 的 stop 指令，加上容器的 ID 即可：

docker stop c5b69c3c387c

接下來我們將介紹如何把打包好的 Docker 影像（image）拿到其他的地方執行，請繼續閱讀下一頁。