Hi大家好，
這是我參加 iT 邦幫忙鐵人賽的第 1 次挑戰，這次的主題聚焦在結合 Python 爬蟲、RAG（檢索增強生成）與 AI，打造一套 PTT 文章智慧問答系統。在過程中，我會依照每天進度上傳程式碼到 GitHub ，方便大家參考學習。也歡迎留言或來信討論，我的信箱是 gerryearth@gmail.com。

在今天，我們將建立一個基於 Docker + docker-compose 的開發環境，把 Django、MariaDB 封裝在容器中。這樣做的好處是：

• 環境一致，跨平台不再「Works on my machine」
• 一鍵啟動／重建環境
• 將來部署到伺服器更簡單

本日目標

1. 安裝 Docker 與 docker-compose
2. 建立 Dockerfile、docker-compose.yml

為什麼選擇 Docker？

Docker 是一套容器化技術，可以將應用程式及其所有依賴打包成一個容器（Container）。透過 Docker，我們可以：

• 快速部署應用程式
• 不受作業系統影響（可在 Windows/Mac/Linux 一致執行）
• 輕鬆管理資料庫、後端 API、前端應用程式等多個服務

Dockerfile 與 docker-compose.yml 是什麼？

docker-compose.yml 是一個 YAML 檔，用來定義和管理多個 Docker 容器的設定與組合。它解決了單靠 Dockerfile 難以處理多容器協作的問題（例如：前端 + 後端 + 資料庫）。

Dockerfile 是一個純文字檔，用來定義一個 Docker 映像檔（image）如何建立。它就像是一份「建構藍圖」，告訴 Docker 要安裝什麼、執行什麼，才能建出你需要的環境。

步驟一：安裝 Docker 與 docker-compose

• 前往 Docker 官方網站 下載 Docker Desktop（支援 macOS / Windows）
• 安裝完成後，可在終端機確認版本：

docker --version
docker-compose --version

步驟二：建立 Dockerfile

在專案根目錄建立 Dockerfile：

FROM python:3.11-slim

ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1
ENV PYTHONUNBUFFERED=1

WORKDIR /app

RUN apt-get update && apt-get install -y \
    gcc \
    default-libmysqlclient-dev \
    pkg-config \
    && rm -rf /var/lib/apt/lists/*

COPY requirements.txt .
RUN pip install --upgrade pip && pip install -r requirements.txt

這份檔案主要目的是最後兩行: 依照 requirements.txt 安裝套件，也就是建立虛擬環境

這是一個用來建立 Python 應用程式 Docker 映像檔的 Dockerfile。以下是各行的簡單說明：

FROM python:3.11-slim

使用 Python 3.11 的輕量版映像作為基礎，可以快速建立起來。

ENV PYTHONDONTWRITEBYTECODE=1

避免 Python 產生 .pyc 位元組碼檔案（不必要的檔案）。

ENV PYTHONUNBUFFERED=1

讓 Python 輸出不使用緩衝區，方便日誌立即輸出到終端。

WORKDIR /app

設定容器內的工作目錄為 /app。

RUN apt-get update && apt-get install -y \ ...

安裝必要的系統套件，如：

• gcc: 編譯 C 擴展用
• default-libmysqlclient-dev: 安裝 MySQL 用的開發套件
• pkg-config: 編譯時用來偵測套件的工具
  安裝完後清除快取以減少映像大小。

COPY requirements.txt .

將本地的 requirements.txt 複製到容器的 /app 目錄。

RUN pip install --upgrade pip && pip install -r requirements.txt

升級 pip 並安裝 requirements.txt 中列出的 Python 套件。

因此在部署之前要確保 requirements.txt 內有所有我們會用到的套件。

步驟三：建立 docker-compose.yml

在根目錄新增 docker-compose.yml 檔案：

version: '3.8'

services:
  web:
    build:
      context: .
      dockerfile: Dockerfile
    container_name: django_web
    command: python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
    volumes:
      - .:/app
    ports:
      - "8000:8000"
    depends_on:
      - mariadb

  mariadb:
    image: mariadb:11.7.2
    container_name: my_mariadb
    restart: always
    environment:
      MYSQL_DATABASE: my_database
      MYSQL_USER: ptt_rag
      MYSQL_PASSWORD: ptt_rag
      MYSQL_ROOT_PASSWORD: root

    ports:
      - "3307:3306"
    volumes:
      - ./mariadb_data:/var/lib/mysql

這份檔案可視為一份部署計畫書，目的是建立這兩個服務（容器）：

1. web:
   Django 的 Web 服務，透過 build 指定的 Dockerfile 建立環境，啟動時執行 python manage.py runserver 命令對外開放在 8000 埠口，並掛載本機目錄以利開發同步。
2. mariadb:
   是資料庫服務，使用官方的 MariaDB 映像版本 11.7.2，透過環境變數初始化資料庫與使用者，將資料存放在主機的 mariadb_data 目錄以確保持久化儲存。web 服務會依賴 mariadb，確保資料庫先啟動以供 Django 應用連線。

mariadb 本地的 port 號設成 3307 是因為我們本地測試的部分是 3306 ，避免撞號。

明天【Day05】：Docker 環境建置 - 建立可攜式開發與執行環境 (下)，我們將接續今天未完成的部分，完整部署到 Docker 的容器!