前端入門在前期環境的問題會比較少，雖然會用到 Webpack、Vite 等等，但相對於後端的環境來說，後端的複雜度高上非常多。舉個例子，前端主要都在本地端的電腦運行、編譯即可出現結果，而後端的程式碼，除了在開發環境運行外，還需要在伺服器上運行，除此之外還有不同作業系統的差異，例如：Linux、Windows、MacOS 等等，這些都是需要考慮的問題。

為了解決這樣的問題，Docker 就是一個很好的解決方案，Docker 可以讓你在不同的作業系統上，都能夠運行相同的程式碼，而且不需要額外的安裝，只需要安裝 Docker 即可。

本集開始一直到鐵人賽的結束，都會圍繞在 Docker 上做介紹，這集會先帶大家快速的了解 Docker 的基本概念，後面還會介紹的內容包含：

• Docker Hub
• Docker compose
• Portainer：類似於 Heruko 的服務，可用 GUI 管理 Docker
• 反向代理，單一伺服器對應多網域

影片連結：https://youtu.be/RsY5cCc9RGM

程式碼部分可以參考 本範例，不過在環境配置上，還是需要勞煩各位自己動手做囉。

本篇文章會介紹如何「如何在 Ubuntu 環境上加入 Docker 環境，並且部署 Node.js 專案」，建議對於指令操作有基本的經驗，以下是本文包含的流程：

1. 在 Ubuntu 上安裝 Docker 環境
2. 本地端上傳 Docker Image（使用 SCP 的指令）
3. 伺服器 Docker Daemon 未啟動的解決方式

另外，本篇的相關程式碼可以參考：https://github.com/Wcc723/node-ironman-sample-2023/tree/feature/docker-sample

建立 Dockerfile 以及產生 Docker Images

請先確保環境中已經有安裝 Docker 或 Docker Desktop，可以使用以下指令確保有安裝 Docker 環境。

docker --version

Dockerfile 是一個純文字檔案，檔案名稱必須為 Dockerfile，並且放在專案的根目錄下，以下是一個 Node.js 的 Dockerfile 範例：

# 選擇 Node.js 的基礎映像檔
FROM node:18

# 設置工作目錄，WORKDIR 是 Dockerfile 的指令，用來設置在容器內部用於存儲應用程式檔案的目錄。
WORKDIR /usr/src/app

# 首先複製 package.json 到工作目錄
COPY package*.json ./

# 安裝套件
# RUN 指令用於在映像檔構建階段執行命令，並創建新的層。每個 RUN 指令都會在當前映像檔的頂部創建一個新的層並提交更改，進而形成新的映像檔。
RUN npm install

# 複製應用程式程式碼到工作目錄
COPY . .

# 建立 Swagger 文件
RUN npm run swagger

# 暴露應用程式所使用的端口
EXPOSE 3000 

# 啟動您的應用程式
# CMD 指令用於指定一個容器啟動時需要執行的命令。每個 Dockerfile 只能包含一個 CMD 指令。
# 總結來說，RUN 是在構建映像檔時執行的命令，而 CMD 是在容器啟動時執行的命令。
CMD ["npm", "start"]

其中因為專案中會使用到 Swagger，所以必須額外運行 RUN npm run swagger 來進行初始化。在上述範例中均有包含註解，但要額外解釋的是 RUN 與 CMD 的差異：

• RUN 是在構建映像檔時執行的命令，每個專案可以包含多個 RUN 指令。
• CMD 是在容器啟動時執行的命令，每個專案只能包含 一個 CMD 指令。

如果專案中有需要被忽略不在建構時加入的檔案，可以在專案根目錄下新增 .dockerignore 檔案，並在檔案中指定要忽略的檔案或目錄，以下是一個範例：

node_modules

準備完成以後，可以輸入以下指令來開始進行建構：

docker build -t {自訂名稱} .

範例如：docker build -t my-nodejs-app .，其中的 -t 是定義標籤用的，也就是後方的名稱，如果沒有這個名稱會被隨機分配 id，以後也不好管理。除此之外，後面需要加上 .，表示當前路徑。

在 Docker Desktop 也能看到這一個範例，可以直接從 Docker Desktop 執行它，或在終端機中輸入以下指令：

docker run -p 3000:3000 sample-node-express

上述指令所代表的意思是：

• -p 是內部 port 與外部 port 對應的指令，因為我們建立時是使用 3000 port，所以後者輸入 3000，後者可以映射另一個 port 來執行它（前者）
• 範例：docker run -p 5678:3000 sample-node-express
• 運行後，終端機會卡在容器運行的狀態，如果想直接在背景運行，可以使用 -d 取代掉 -p

如果要關閉容器，可以這麼做：

• 另外開一個終端機，輸入 docker ps ，列出所有運行中的容器
• docker stop {id} 來停止運行中的容器

補充知識：容器化概念說明

Docker Image（映像檔）：

Docker 映像檔是一個輕量級的、獨立的、可執行的軟體包，包含了執行應用程式所需要的一切，包括程式碼、運行環境、函式庫、環境變數和設定文件等等。由於映像檔包含了應用運行所需的全部相依套件，這使得您可以在任何 Docker 環境上一致地運行您的應用。Docker 映像檔可以透過 Dockerfile 來建立，也可以透過 Docker Hub 或其他 Docker Registry 下載。

Docker Container（容器）：

Docker 容器(container)是 Docker 映像檔(image)的一個執行實例。當透過 docker run 指令啟動一個映像檔時，該映像檔就會成為一個活動的容器。每一個容器都是從映像檔建立的，而且是完全獨立的，它有獨立的檔案系統、網路接口和進程空間等等。可以在一台主機上同時運行多個容器，它們之間彼此隔離，但又可以透過特定的方式進行互動。

Docker Daemon：

Docker Daemon 是一個持續運行的後臺進程，用於管理 Docker 容器。當作業系統開啟 Docker Desktop 或者運行 Docker 時。就能透過 docker 指令來建立、運行、或管理容器時，實際上是 Docker Daemon 在幕後處理這些任務。

例如，當執行 docker run 時，Docker Daemon 會找到或者下載適當的映像檔，創建新的容器，並且分配資源給它。Docker Daemon 也負責監控、日誌記錄、網路配置等等。

Docker 常見指令

• docker run <image>：從映像檔建立並啟動一個新的容器。
• docker ps：列出正在運行的容器。
• docker stop <container>：停止一個容器。
• docker ps -a ：列出所有容器，包含停止的容器。
• docker rm <container>：移除一個容器。
• docker images：列出本地的所有映像檔。
• docker rmi <image>：移除一個映像檔。
• docker pull <image>：從 Docker Hub 或其他 Docker Registry 下載一個映像檔。
• docker build -t <image> .：從當前目錄的 Dockerfile 建立一個新的映像檔。
• docker exec -it <container> bash：進入一個正在運行的容器的 bash shell。
• docker run -d -p 8080:3000 <image名稱:tag> ：在背景運行