Dockerとは

Docker完全ガイド

Dockerは、コンテナ技術を使用してアプリケーションをパッケージ化し、どこでも同じように実行できるようにするツールです。実務で使える実装例とベストプラクティスを詳しく解説します。

1. Dockerとは

Dockerの役割

Dockerは、アプリケーションとその依存関係をコンテナとしてパッケージ化し、どの環境でも同じように実行できるようにします。

開発環境
   ↓（Dockerイメージ）
本番環境（同じイメージで実行）

なぜDockerが必要か

問題のある構成（Dockerなし）:

# 問題: 環境依存の問題
# 開発環境: Node.js 18, PostgreSQL 14
# 本番環境: Node.js 16, PostgreSQL 13

# 問題点:
# 1. 環境の違いによるバグ
# 2. セットアップの手間
# 3. 依存関係の管理が困難
# 4. 再現性が低い

解決: Dockerによるコンテナ化

# 解決: Dockerfileで環境を定義
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

# メリット:
# 1. 環境の一貫性（どこでも同じ環境）
# 2. 簡単なセットアップ（docker run だけで起動）
# 3. 依存関係の管理（Dockerfileに記述）
# 4. 高い再現性（同じイメージで同じ結果）

2. Dockerの基本概念

イメージ

イメージは、アプリケーションとその依存関係を含む読み取り専用のテンプレートです。

# イメージのビルド
docker build -t my-app:latest .

# イメージの一覧表示
docker images

# イメージの削除
docker rmi my-app:latest

コンテナ

コンテナは、イメージから作成された実行可能なインスタンスです。

# コンテナの起動
docker run -d -p 3000:3000 my-app:latest

# コンテナの一覧表示
docker ps

# コンテナの停止
docker stop <container-id>

# コンテナの削除
docker rm <container-id>

Dockerfile

Dockerfileは、イメージを構築するための手順を記述したファイルです。

# ベースイメージ
FROM node:18-alpine

# 作業ディレクトリの設定
WORKDIR /app

# 依存関係のインストール
COPY package*.json ./
RUN npm ci --only=production

# アプリケーションコードのコピー
COPY . .

# ポートの公開
EXPOSE 3000

# アプリケーションの起動
CMD ["npm", "start"]

3. 実務でのDockerfile

マルチステージビルド

# ビルドステージ
FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build

# 本番ステージ
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm ci --only=production
COPY --from=builder /app/dist ./dist
EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/index.js"]

セキュリティのベストプラクティス

# 非rootユーザーで実行
FROM node:18-alpine
RUN addgroup -g 1001 -S nodejs
RUN adduser -S nodejs -u 1001
USER nodejs
WORKDIR /app
COPY --chown=nodejs:nodejs . .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "index.js"]

4. Docker Compose

Docker Composeとは

Docker Composeは、複数のコンテナを定義し、管理するためのツールです。

version: '3.8'

services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - DATABASE_URL=postgresql://postgres:password@db:5432/mydb
    depends_on:
      - db

  db:
    image: postgres:14-alpine
    environment:
      POSTGRES_USER: postgres
      POSTGRES_PASSWORD: password
      POSTGRES_DB: mydb
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data

volumes:
  postgres_data:

Docker Composeのコマンド

# サービスの起動
docker-compose up -d

# サービスの停止
docker-compose down

# ログの確認
docker-compose logs -f

# サービスの再ビルド
docker-compose up -d --build

5. よくある問題と解決策

問題1: イメージのビルドが遅い

原因:

キャッシュが効いていない
不要なファイルをコピーしている

解決策:

# .dockerignoreファイルを作成
node_modules
.git
.env
*.log

# Dockerfileの最適化
# 依存関係のインストールを先に行う（キャッシュを活用）
COPY package*.json ./
RUN npm ci
COPY . .

問題2: コンテナが起動しない

原因:

ポートが既に使用されている
環境変数が設定されていない

解決策:

# ポートの使用状況を確認
lsof -i :3000

# 環境変数を確認
docker run -e DATABASE_URL=... my-app:latest

# ログを確認
docker logs <container-id>

これで、Dockerの基礎知識と実務での使い方を理解できるようになりました。