Die Entwicklung von Webanwendungen kann kompliziert sein, und die Gewährleistung eines konsistenten Verhaltens in verschiedenen Umgebungen - Entwicklung, Test oder Produktion - kann eine Herausforderung darstellen. Eine leistungsstarke Lösung, um diese Probleme zu beseitigen, ist Docker - eine Containerisierungsplattform, die es Ihnen ermöglicht, Anwendungen in isolierten, portablen Containern zu verpacken, zu verteilen und auszuführen.
Docker hat die Arbeitsweise von Entwicklern verändert, die Produktivität erhöht und die Komplexität der Einrichtung und Verwaltung von Anwendungsumgebungen reduziert. In diesem Leitfaden für Einsteiger werden die Grundlagen von Docker behandelt, wie es bei der Containerisierung hilft und wie es funktioniert.
Verstehen der Containerisierung
Bevor Sie sich mit Docker beschäftigen, müssen Sie das Konzept der Containerisierung verstehen. Bei der Containerisierung werden Softwarecode, seine Abhängigkeiten und die erforderlichen Konfigurationen in einer portablen, in sich abgeschlossenen Einheit, einem Container, gekapselt. Diese Container lassen sich in verschiedenen Umgebungen konsistent ausführen und gewährleisten, dass sich die Software unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur gleich verhält. Container sind leichtgewichtig, effizient und lassen sich leicht gemeinsam nutzen und bereitstellen, was sie zu einer ausgezeichneten Wahl für Webentwicklungsprojekte macht.
Docker und Container lassen sich mit Versandcontainern für den internationalen Handel vergleichen. Früher hatten die Spediteure Probleme mit dem Transport von Waren aufgrund unterschiedlicher Größen und Formen, was zu Ineffizienz und Ressourcenverschwendung führte. Standardisierte Schiffscontainer lösten dieses Problem, da sie mühelos auf Schiffe und Lastwagen verladen werden konnten, unabhängig von ihrem Inhalt. In ähnlicher Weise ermöglicht es Docker, Ihre Anwendung und ihre Abhängigkeiten in einem standardisierten Format zu verpacken, so dass sie problemlos in verschiedenen Umgebungen bereitgestellt und ausgeführt werden kann.
Die Containerisierung unterscheidet sich von der herkömmlichen Virtualisierung, bei der virtuelle Maschinen (VMs) zur Ausführung von Anwendungen verwendet werden. VMs beinhalten ein komplettes Gastbetriebssystem (OS) und benötigen dedizierte Ressourcen (CPU, Speicher, Storage) für jede Instanz, was sie ressourcenintensiv und weniger effizient macht. Container hingegen nutzen den Kernel des Host-Betriebssystems gemeinsam, was die Ressourcennutzung reduziert und schnellere Startzeiten ermöglicht.
Wie Docker funktioniert
Docker baut auf dem Konzept der Containerisierung auf und bietet eine unkomplizierte und benutzerfreundliche Möglichkeit zur Erstellung, Verwaltung und Verteilung von Containern. Docker erreicht die Containerisierung durch verschiedene Komponenten und Konzepte, darunter Docker-Images, Docker-Dateien und Docker-Container.
Docker-Abbilder
Ein Docker-Image ist ein portables, leichtgewichtiges und ausführbares Paket, das alles enthält, was zum Ausführen einer Anwendung erforderlich ist - Code, Laufzeit, Systemtools, Bibliotheken und Einstellungen. Images werden aus Basis-Images erstellt, vorkonfigurierten Betriebssystemumgebungen, die die Grundlage für Ihre containerisierte Anwendung bilden. Docker-Images sind versioniert und können in einer Registry gespeichert werden, was die gemeinsame Nutzung und Verteilung der Anwendung unter Teammitgliedern oder die Bereitstellung in verschiedenen Umgebungen erleichtert.
Dockerdateien
Ein Dockerfile ist ein Skript, das Schritt-für-Schritt-Anweisungen zur Erstellung eines Docker-Images enthält. Es spezifiziert das Basis-Image, die Abhängigkeiten, den Anwendungscode, die Systemkonfigurationen und andere Anforderungen für die Ausführung der Anwendung in einem Container. Dockerfiles ermöglichen es Entwicklern, ihre Anwendungsumgebung im Code zu definieren, was Transparenz und Versionskontrolle fördert.
Docker-Container
Ein Docker-Container ist eine laufende Instanz eines Docker-Images. Wenn der Container gestartet wird, verpackt er die Anwendung und ihre Abhängigkeiten in eine isolierte und konsistente Umgebung und stellt sicher, dass sie sich auf verschiedenen Systemen wie erwartet verhält. Container können nach Bedarf erstellt, gestartet, gestoppt und entfernt werden, was die Portabilität von Anwendungen verbessert und das Testen und Bereitstellen neuer Softwareversionen erleichtert.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Docker es Entwicklern leicht macht, ihre Anwendungen in Container zu verpacken und damit eine zuverlässige und effiziente Möglichkeit bietet, Software in einer konsistenten und portablen Weise zu verpacken, zu verteilen und auszuführen. Mit einem Verständnis der grundlegenden Docker-Konzepte wie Containerisierung, Images, Dockerdateien und Container werden wir in den folgenden Abschnitten die Verwendung von Docker für die Webentwicklung untersuchen.
Einrichten von Docker für die Webentwicklung
Um mit der Verwendung von Docker für die Webentwicklung zu beginnen, müssen Sie Docker auf Ihrem lokalen Rechner installieren. Docker ist für macOS, Windows und Linux verfügbar. Führen Sie die folgenden Schritte aus, um Docker zu installieren:
- Besuchen Sie die offizielle Download-Seite von Docker und laden Sie Docker Desktop für Ihr Betriebssystem (macOS oder Windows) herunter.
- Installieren Sie Docker Desktop, indem Sie die Installationsanweisungen für Ihr spezifisches Betriebssystem befolgen.
- Linux-Benutzer folgen der offiziellen Installationsanleitung für ihre Distribution.
- Überprüfen Sie die Docker-Installation, indem Sie den folgenden Befehl in Ihrem Terminal ausführen:
docker --versionWenn die Installation erfolgreich war, sollte der obige Befehl die installierte Docker-Version anzeigen. Nun, da Sie Docker installiert haben, können Sie es für Webentwicklungsprojekte verwenden.
Erstellen eines Dockerfiles
Ein Dockerfile ist ein Skript, das Anweisungen zum Erstellen eines Docker-Images enthält. Bei der Erstellung einer Webanwendung definiert das Dockerfile das Basisimage, die Anwendungsabhängigkeiten und die erforderlichen Konfigurationen für den Container. Gehen Sie folgendermaßen vor, um ein Dockerfile zu erstellen:
- Erstellen Sie eine neue Datei namens
Dockerfile(ohne Erweiterung) im Stammverzeichnis Ihres Projekts. - Geben Sie das Basis-Image für Ihre Webanwendung an. Dabei kann es sich um ein offizielles Image aus dem Docker Hub (z. B.
node,pythonoderphp) oder um ein benutzerdefiniertes Image handeln. Verwenden Sie dieFROM-Anweisungin der Dockerdatei:
FROM node:latest- Erstellen Sie ein Arbeitsverzeichnis innerhalb des Containers mit der Anweisung
WORKDIR. Dies wird das Basisverzeichnis für alle weiteren Aktionen sein:
WORKDIR /app- Kopieren Sie Ihre Anwendungsdateien mit der Anweisung
COPYin den Container:
COPY . .- Installieren Sie die notwendigen Abhängigkeiten für Ihre Anwendung. Dazu können Sie einen Paketmanager wie
npmfür Node.js oderpipfür Python verwenden:
RUN npm install- Geben Sie den erforderlichen Port für Ihre Anwendung mit der Anweisung
EXPOSEfrei:
EXPOSE 3000- Definieren Sie den Befehl, mit dem Ihre Anwendung beim Start des Containers ausgeführt werden soll. Für eine Node.js-Anwendung könnten Sie zum Beispiel verwenden:
CMD ["npm", "start"]Mit dem Dockerfile können Sie nun ein Docker-Image erstellen und Ihre Anwendung mit den folgenden Befehlen in einem Container ausführen:
docker build -t my-web-app . docker run -p 3000:3000 my-web-appDocker Compose: Vereinfachung von Multi-Container-Anwendungen
In der Web-Entwicklung umfassen Projekte oft mehrere Dienste, die in separaten Containern laufen. Um diese Multi-Container-Einrichtung zu organisieren, bietet Docker ein Dienstprogramm namens Docker Compose. Mit Docker Compose können Sie Multi-Container-Anwendungen mithilfe einer einfachen YAML-Datei definieren und verwalten, die normalerweise docker-compose.yml heißt.
Um eine docker-compose.yml-Datei für Ihre Webanwendung zu erstellen, gehen Sie folgendermaßen vor:
- Erstellen Sie eine neue Datei namens
docker-compose.ymlim Stammverzeichnis Ihres Projekts. - Definieren Sie die Version der Docker Compose-Datei. Um zum Beispiel Version 3 zu verwenden, fügen Sie Folgendes hinzu:
version: "3"- Fügen Sie einen Abschnitt
serviceshinzu, um die Container zu definieren, aus denen Ihre Anwendung besteht. Geben Sie die Container-Details wie das Image, den Build-Kontext und die Umgebungsvariablen für jeden Dienst an. Hier ist ein Beispiel für eine Webanwendung mit einem Node.js-Backend und einer Redis-Datenbank:
services: web: build: . ports: - "3000:3000" depends_on: - redis redis: image: "redis:latest" ports: - "6379:6379"Mit der Datei docker-compose.yml können Sie nun Docker Compose verwenden, um Ihre Multicontainer-Anwendung mit einem einzigen Befehl zu erstellen und auszuführen:
docker-compose upDocker Compose kümmert sich um die Erstellung der Images, die Erstellung der Container und die Verbindung der Container untereinander, wie in der Datei docker-compose.yml angegeben.
Durch den Einsatz von Docker Compose können Entwickler die Verwaltung von Anwendungen mit mehreren Containern vereinfachen und so die Erstellung, Verpackung und Bereitstellung von Webanwendungen mit mehreren miteinander verbundenen Diensten erleichtern.
Integration von Docker in Ihren Entwicklungs-Workflow
Die Integration von Docker in Ihren Entwicklungs-Workflow kann dazu beitragen, Ihren Prozess effizienter, konsistenter und kooperativer zu gestalten. Durch die Containerisierung Ihrer Anwendungen können Sie Probleme im Zusammenhang mit unterschiedlichen Entwicklungsumgebungen beseitigen, die kontinuierliche Integration rationalisieren und die gemeinsame Nutzung und Arbeit an denselben Codebases für Teammitglieder wesentlich einfacher gestalten.
Im Folgenden finden Sie einige praktische Möglichkeiten zur Integration von Docker in Ihren Entwicklungs-Workflow:
Lokale Entwicklung
Die Verwendung von Docker für die lokale Entwicklung ermöglicht es Ihnen, portable, isolierte Umgebungen zu erstellen, die Ihre Produktionseinrichtung nachahmen. Für den Anfang erstellen Sie einfach eine Dockerdatei für jeden Dienst Ihrer Anwendung. Nachdem Sie die Container-Konfiguration definiert haben, können Sie die Container auf Ihrem lokalen Rechner erstellen und ausführen und so eine konsistente Umgebung für das Schreiben und Testen von Code schaffen.
Kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD)
Docker vereinfacht die Einrichtung von Pipelines für die kontinuierliche Integration. Mithilfe von Containern können Sie reproduzierbare Umgebungen für die Ausführung von Tests erstellen und so sicherstellen, dass der Code wie vorgesehen funktioniert, bevor er in der Produktion eingesetzt wird. Viele CI/CD-Tools wie Jenkins, GitLab CI und GitHub Actions verfügen über integrierte Unterstützung für Docker, sodass Sie Docker-Container problemlos in Ihre Pipelines einbinden können.
Gemeinsame Nutzung der Umgebung durch die Teammitglieder
Einer der wichtigsten Vorteile der Verwendung von Docker in einem Entwicklungsteam ist die Möglichkeit, Anwendungsumgebungen gemeinsam zu nutzen. Anstatt die Entwicklungsumgebung jedes Teammitglieds manuell zu konfigurieren, können Sie Docker-Images und -Container verwenden, um sicherzustellen, dass alle mit denselben Abhängigkeiten und Konfigurationen arbeiten. Dies spart Zeit und hilft, Probleme bei der Bereitstellung der Anwendung in Staging- oder Produktionsumgebungen zu vermeiden.
Produktionsbereitstellung
Docker-Container können auch für die Bereitstellung von Anwendungen in der Produktion verwendet werden. Zahlreiche Cloud-Anbieter und Container-Orchestrierungssysteme wie Kubernetes und Amazon ECS unterstützen die Bereitstellung von Docker-Containern und bieten die gleichen Vorteile in Bezug auf Konsistenz und Isolierung wie bei der Entwicklung. Dies vereinfacht die Bereitstellungsprozesse und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass beim Starten von Live-Anwendungen Probleme mit der Umgebung auftreten.
Docker und AppMaster.io
AppMaster.io, eine leistungsstarke No-Code-Plattform für die Erstellung von Backend-, Web- und mobilen Anwendungen, setzt Docker ein, um Backend-Anwendungen effizient zu verpacken und bereitzustellen. Durch die Verwendung von Docker stellt AppMaster.io sicher, dass seine Anwendungen konsistent und sicher in verschiedenen Umgebungen laufen, was es zu einem unschätzbaren Werkzeug für die moderne Anwendungsentwicklung macht.
Wenn Sie eine Anwendung mit AppMaster.io erstellen, generiert die Plattform den Quellcode für die Anwendungen, kompiliert sie und verpackt sie in Docker-Container. Dieser Prozess vereinfacht die Wartung und Ausführung der Anwendungen mit gleichbleibender Leistung, auch bei der Bereitstellung in verschiedenen Hosting-Umgebungen.
Die Docker-Containerisierung ist nicht der einzige Vorteil der Verwendung von AppMaster.io. Mit der leistungsstarken visuellen Entwicklungsumgebung der Plattform können Sie Datenmodelle, Geschäftsprozesse und Benutzeroberflächen entwerfen, ohne Code schreiben zu müssen. Dieser Ansatz beschleunigt und demokratisiert den Entwicklungsprozess und ermöglicht es auch Nicht-Entwicklern, skalierbare, effiziente und sichere Anwendungen zu erstellen.
Abschließende Überlegungen
Docker hat die Welt der Webentwicklung durch die Einführung der Containerisierung revolutioniert, die über den gesamten Entwicklungszyklus hinweg Konsistenz, Portabilität und Leistungsvorteile bietet. Die Integration von Docker in Ihren Entwicklungs-Workflow kann Ihnen dabei helfen, umgebungsbezogene Probleme zu minimieren, die kontinuierliche Integration zu optimieren, die Zusammenarbeit im Team zu verbessern und Anwendungen mühelos in der Produktion einzusetzen.
Die richtigen Tools für Ihre Webentwicklungsprojekte zu finden, ist auf dem heutigen, schnelllebigen Technologiemarkt von entscheidender Bedeutung. Tools wie Docker und AppMaster.io können Ihre Entwicklungserfahrung erheblich verbessern und Ihre Projekte in einer zunehmend anspruchsvollen Branche wettbewerbsfähiger machen. Die Einführung dieser Lösungen wird zweifellos zu effizienteren, kohärenteren und erfolgreicheren Webentwicklungspraktiken führen.
