本篇重點

了解映像（Image）與容器（Container）的差別，並且實作一個 NodeJs 應用撰寫專案專屬的 Dockerfile。

映像（Image）與容器（Container）的差別

在 Docker 中，**映像（Image）和容器（Container）**是兩個核心概念，理解它們的區別對於掌握 Docker 是非常重要的事，這裡我會舉一些例子讓大家更好懂。

什麼是映像（Image）？

映像是一個唯讀的模板，包含了運行應用程式所需的所有內容：程式碼、運行環境、函式庫、環境變數和配置文件等。
映像本身是不可變的，一旦創建就無法更改，如果需要修改，通常會基於現有的映像創建一個新的映像。

什麼是容器（Container）？

容器是映像的運行實體，當你啟動一個映像時，Docker 會根據該映像創建一個容器。
容器是可讀寫的，並且在運行時會有一個獨立的文件系統層，允許你在容器內進行修改。

映像與容器的生活化比喻

1. 食譜（Image） vs. 實際煮出來的菜（Container）

映像（Image） 就像是食譜，它詳細記載了做一道菜需要的所有材料、步驟和調味方式，食譜本身是固定的，不會因為你煮了幾次而改變。
容器（Container） 則是 實際煮出來的菜。你可以根據食譜煮出無數道菜，每一道菜都是獨立的，可以根據你的喜好調整鹹淡或加料，但這些調整不會影響到原始的食譜。

例子：
你有一份「牛肉麵食譜」（Image），每次煮牛肉麵（Container）時，都可以根據這份食譜來做，今天煮的牛肉麵可能比較鹹，明天煮的比較清淡，但食譜本身不會改變。

用圖來解釋

Dockerfile DockerImage DockerContainer

在圖中，我們可以看到 Dockerfile、Docker Image 和 Docker Container，Dockerfile 是一個純文字文件，裡面包含了一系列指令或步驟，這些指令會作用於一個基礎映像檔（Base Image），用於定義如何構建一個新的 Docker 映像檔。

實作：為 Node.js 應用撰寫 Dockerfile

我們來實作一個簡單的 Node.js 應用，並為它撰寫一個專屬的 Dockerfile。

步驟 1：創建 Node.js 應用

首先，創建一個簡單的 Node.js 應用。

創建一個新目錄並進入：
```
mkdir my-node-app
cd my-node-app
```
初始化一個新的 Node.js 專案：
```
npm init -y
```
安裝 Express 框架：
```
npm install express
```

創建 index.js 文件並添加以下內容：

const express = require("express");
const app = express();
const port = 3000;

app.get("/", (req, res) => {
  res.send("Hello, Docker!");
});

app.listen(port, () => {
  console.log(`App listening at http://localhost:${port}`);
});

測試應用是否正常運行：
```
node index.js
```
打開瀏覽器，訪問 http://localhost:3000，你應該會看到 Hello, Docker!。

步驟 2：撰寫 Dockerfile

接下來，我們為這個 Node.js 應用撰寫一個 Dockerfile。

在專案根目錄下創建一個名為 Dockerfile 的文件（沒有副檔名），並添加以下內容：

# 使用官方的 Node.js 映像作為基礎映像
FROM node:16

# 設置工作目錄
WORKDIR /app

# 複製 package.json 和 package-lock.json 這個動作是將這些所需的 package 複製到 ./ 也就是當前的工作目錄 /app
COPY package*.json ./

# 安裝依賴
RUN npm install

# 複製應用程式原始碼
COPY . .

# 暴露應用程式運行的端口
EXPOSE 3000

# 啟動應用程式
CMD ["node", "index.js"]

解釋 Dockerfile 的每一部分：
- FROM node:16：指定基礎映像為 Node.js 16 版本。
- WORKDIR /app：設置容器內的工作目錄為 /app。
- COPY package*.json ./：將本地的 package.json 和 package-lock.json 複製到容器的工作目錄。
- RUN npm install：在容器內安裝依賴。
- COPY . .：將本地的所有文件複製到容器的工作目錄。
- EXPOSE 3000：暴露容器的 3000 端口，讓外部可以訪問。
- CMD ["node", "index.js"]：指定容器啟動時執行的命令。

步驟 3：構建 Docker 映像

使用以下命令構建 Docker 映像：
```
docker build -t my-node-app .
```
- -t my-node-app：為映像指定一個名稱（tag）。
- .：指定 Dockerfile 所在的路徑（當前目錄）。
構建完成後，你可以使用以下命令查看本地的映像：
```
docker images
```
你應該會看到 my-node-app 映像。

步驟 4：運行容器

使用以下命令啟動容器：
```
docker run -p 3000:3000 my-node-app
```
- -p 3000:3000：將本地的 3000 端口映射到容器的 3000 端口。
打開瀏覽器，訪問 http://localhost:3000，你應該會看到 Hello, Docker!。
停止容器：

要正確停止容器，我們需要使用 Docker 提供的指令，而不是單純按下 Ctrl + C。
- 方法 1：使用 docker stop 指令
  docker stop 會優雅地停止容器，讓容器內的應用程式有時間完成當前工作。執行以下指令：
```
docker stop <container_id>
```
  其中 <container_id> 是容器的 ID，你可以透過 docker ps 指令查詢。
- 方法 2：使用 docker kill 指令
  如果你需要立即停止容器，可以使用 docker kill 指令。這會強制停止容器，不會等待容器內的應用程式完成當前工作：
```
docker kill <container_id>
```
檢查容器狀態：

停止容器後，你可以使用以下指令檢查容器狀態：
```
docker ps -a
```

補充：刪除容器

如果你不再需要某個容器，可以使用以下指令將其刪除：

docker rm <container_id>

這樣做會徹底移除容器，釋放系統資源。

小提醒：當你的映像（Image）被創建後，如果修改程式碼內容並再次運行 docker run -p 3000:3000 my-node-app，結果將不會反映你當前的修改，因為映像是不可變的，但如果要應用修改，就在重新構建一個新的映像。

結論

在本篇中，我們了解了映像與容器的區別，並實作了一個簡單的 Node.js 應用，撰寫了專屬的 Dockerfile，透過這個過程，大家應該對 Docker 的基本概念有了更深入的理解。

Docker 與 K8s 學習筆記 Ep-2