Lo sviluppo di applicazioni web può essere complicato e garantire un comportamento coerente nei vari ambienti (sviluppo, test o produzione) può essere una sfida. Una soluzione efficace per alleviare questi problemi è Docker, una piattaforma di containerizzazione che consente di pacchettizzare, distribuire ed eseguire le applicazioni in contenitori isolati e portatili.
Docker ha trasformato il modo di lavorare degli sviluppatori, migliorando la produttività e riducendo la complessità della configurazione e della gestione degli ambienti applicativi. In questa guida per principianti, tratteremo i fondamenti di Docker, il suo aiuto nella containerizzazione e il suo funzionamento.
Capire la containerizzazione
Prima di immergersi in Docker, è essenziale comprendere il concetto di containerizzazione. La containerizzazione è il processo di incapsulamento del codice software, delle sue dipendenze e delle configurazioni necessarie in un'unità portatile e autonoma chiamata container. Questi container vengono eseguiti in modo coerente in ambienti diversi, garantendo che il software si comporti allo stesso modo, indipendentemente dall'infrastruttura sottostante. I container sono leggeri, efficienti e possono essere facilmente condivisi e distribuiti, il che li rende una scelta eccellente per i progetti di sviluppo web.
Docker e i container possono essere paragonati ai container per il commercio internazionale. I primi spedizionieri hanno dovuto affrontare problemi di trasporto delle merci a causa delle diverse dimensioni e forme, con conseguenti inefficienze e sprechi di risorse. I container standardizzati hanno risolto questo problema, in quanto potevano essere caricati senza problemi su navi e camion, indipendentemente dal loro contenuto. Allo stesso modo, Docker permette di impacchettare l'applicazione e le sue dipendenze in un formato standardizzato, rendendone semplice la distribuzione e l'esecuzione in più ambienti.
La containerizzazione si differenzia dalla virtualizzazione tradizionale, che utilizza macchine virtuali (VM) per eseguire le applicazioni. Le macchine virtuali includono un intero sistema operativo (OS) guest e richiedono risorse dedicate (CPU, memoria, storage) per ogni istanza, il che le rende pesanti dal punto di vista delle risorse e meno efficienti. I container, invece, condividono il kernel del sistema operativo host, riducendo l'utilizzo delle risorse e garantendo tempi di avvio più rapidi.
Come funziona Docker
Docker si basa sul concetto di containerizzazione, fornendo un modo semplice e intuitivo per creare, gestire e distribuire container. Docker realizza la containerizzazione attraverso vari componenti e concetti, tra cui le immagini Docker, i file Docker e i contenitori Docker.
Immagini Docker
Un'immagine Docker è un pacchetto portatile, leggero ed eseguibile che include tutto ciò che serve per eseguire un'applicazione: codice, runtime, strumenti di sistema, librerie e impostazioni. Le immagini sono costruite a partire da immagini di base, ambienti di sistema preconfigurati che forniscono le basi per l'applicazione containerizzata. Le immagini Docker sono soggette a versioni e possono essere archiviate in un registro, rendendo più semplice la condivisione e la distribuzione dell'applicazione tra i membri del team o il deployment in vari ambienti.
I file Docker
Un Dockerfile è uno script contenente istruzioni passo-passo per la creazione di un'immagine Docker. Specifica l'immagine di base, le dipendenze, il codice dell'applicazione, le configurazioni di sistema e altri requisiti per l'esecuzione dell'applicazione in un contenitore. I file Docker consentono agli sviluppatori di definire l'ambiente dell'applicazione nel codice, promuovendo la trasparenza e il controllo delle versioni.
Contenitori Docker
Un contenitore Docker è un'istanza in esecuzione di un'immagine Docker. Quando viene lanciato, il contenitore avvolge l'applicazione e le sue dipendenze in un ambiente isolato e coerente, assicurando che si comporti come previsto su sistemi diversi. I container possono essere creati, avviati, fermati e rimossi a seconda delle necessità, migliorando la portabilità delle applicazioni e facilitando il test e la distribuzione di nuove versioni del software.
In sintesi, Docker semplifica la containerizzazione delle applicazioni da parte degli sviluppatori, fornendo un modo affidabile ed efficiente per pacchettizzare, distribuire ed eseguire il software in modo coerente e portatile. Dopo aver compreso i concetti di base di Docker, come la containerizzazione, le immagini, i file Docker e i contenitori, nelle sezioni seguenti vedremo come utilizzare Docker per lo sviluppo web.
Impostazione di Docker per lo sviluppo web
Per iniziare a usare Docker per lo sviluppo web, è necessario installare Docker sul proprio computer locale. Docker è disponibile per macOS, Windows e Linux. Seguite i passaggi seguenti per installare Docker:
- Visitate la pagina di download ufficiale di Docker e scaricate Docker Desktop per il vostro sistema operativo (macOS o Windows).
- Installare Docker Desktop seguendo le istruzioni di installazione per il sistema operativo specifico.
- Per gli utenti Linux, seguire la guida ufficiale all'installazione della propria distribuzione.
- Verificare l'installazione di Docker eseguendo il seguente comando nel terminale:
docker --versionSe l'installazione è andata a buon fine, il comando precedente dovrebbe visualizzare la versione di Docker installata. Ora che Docker è installato, si può iniziare a usarlo per i progetti di sviluppo web.
Creare un file Docker
Un Dockerfile è uno script che contiene le istruzioni per costruire un'immagine Docker. Quando si costruisce un'applicazione web, il Dockerfile definisce l'immagine di base, le dipendenze dell'applicazione e le configurazioni necessarie per il contenitore. Per creare un Dockerfile, procedere come segue:
- Creare un nuovo file chiamato
Dockerfile(senza estensione) nella directory principale del progetto. - Specificare l'immagine di base dell'applicazione web. Può essere un'immagine ufficiale di Docker Hub (per esempio,
node,pythonophp) o un'immagine personalizzata. Utilizzare l'istruzioneFROMnel file Docker:
FROM node:latest- Creare una cartella di lavoro all'interno del contenitore usando l'istruzione
WORKDIR. Questa sarà la directory di base per tutte le azioni successive:
WORKDIR /app- Copiare i file dell'applicazione nel contenitore con l'istruzione
COPY:
COPY . .- Installare le dipendenze necessarie per l'applicazione. Questo potrebbe comportare l'uso di un gestore di pacchetti come
npmper Node.js opipper Python:
ESEGUIRE npm install- Esporre la porta richiesta per l'applicazione con l'istruzione
EXPOSE:
EXPOSE 3000- Definire il comando per eseguire l'applicazione all'avvio del contenitore. Per esempio, per un'applicazione Node.js, si potrebbe usare:
CMD ["npm", "start"].Una volta creato il file Docker, è possibile creare un'immagine Docker ed eseguire l'applicazione all'interno di un contenitore utilizzando i seguenti comandi:
docker build -t my-web-app . docker run -p 3000:3000 my-web-appDocker Compose: semplificare le applicazioni con più container
Nello sviluppo web, i progetti spesso coinvolgono più servizi in esecuzione in contenitori separati. Per organizzare questa configurazione multi-contenitore, Docker fornisce un'utilità chiamata Docker Compose. Docker Compose consente di definire e gestire applicazioni multi-contenitore usando un semplice file YAML, tipicamente chiamato docker-compose.yml.
Per creare un file docker-compose.yml per la vostra applicazione web, seguite questi passaggi:
- Creare un nuovo file chiamato
docker-compose.ymlnella directory principale del progetto. - Definire la versione del file Docker Compose. Ad esempio, per utilizzare la versione 3, aggiungere quanto segue:
version: "3"- Aggiungere una sezione
serviziper definire i contenitori che compongono l'applicazione. Specificare i dettagli del contenitore, come l'immagine, il contesto di compilazione e le variabili d'ambiente per ogni servizio. Ecco un esempio di applicazione web con un backend Node.js e un database Redis:
services: web: build: . ports: - "3000:3000" depends_on: - redis redis: image: "redis:latest" ports: - "6379:6379"Con il file docker-compose.yml pronto, si può ora usare Docker Compose per costruire ed eseguire la propria applicazione multi-container con un solo comando:
docker-compose upDocker Compose si occuperà di costruire le immagini, creare i contenitori e collegarli tra loro come specificato nel file docker-compose.yml.
Utilizzando Docker Compose, gli sviluppatori possono semplificare la gestione delle applicazioni multi-contenitore, rendendo più facile la creazione, il confezionamento e la distribuzione di applicazioni web con più servizi interconnessi.
Integrazione di Docker nel flusso di lavoro di sviluppo
L'integrazione di Docker nel flusso di sviluppo può contribuire a rendere il processo più efficiente, coerente e collaborativo. La containerizzazione delle applicazioni consente di eliminare i problemi legati alla diversità degli ambienti di sviluppo, di semplificare l'integrazione continua e di rendere più gestibile la condivisione e il lavoro dei membri del team sulle stesse basi di codice.
Ecco alcuni modi pratici per integrare Docker nel vostro flusso di lavoro di sviluppo:
Sviluppo locale
L'uso di Docker per lo sviluppo locale consente di creare ambienti portatili e isolati che imitano la configurazione di produzione. Per iniziare, è sufficiente creare un file Docker per ogni servizio della vostra applicazione. Dopo aver definito la configurazione dei container, è possibile costruirli ed eseguirli sul proprio computer locale, fornendo un ambiente coerente per la scrittura e il test del codice.
Integrazione continua e distribuzione continua (CI/CD)
Docker semplifica la creazione di pipeline di integrazione continua. Utilizzando i container, è possibile creare ambienti riproducibili per l'esecuzione di test, assicurando che il codice funzioni come previsto prima di essere distribuito in produzione. Molti strumenti di CI/CD, come Jenkins, GitLab CI e GitHub Actions, hanno un supporto integrato per Docker, che consente di incorporare facilmente i container Docker nelle pipeline.
Condivisione dell'ambiente tra i membri del team
Uno dei vantaggi più significativi dell'uso di Docker in un team di sviluppo è la possibilità di condividere gli ambienti delle applicazioni. Invece di configurare manualmente la configurazione di sviluppo di ciascun membro del team, è possibile utilizzare immagini e container Docker per garantire che tutti lavorino con le stesse dipendenze e configurazioni. Ciò consente di risparmiare tempo e di evitare problemi quando si distribuisce l'applicazione negli ambienti di staging o di produzione.
Distribuzione in produzione
I container Docker possono essere utilizzati anche per distribuire le applicazioni in produzione. Numerosi cloud provider e sistemi di orchestrazione di container, come Kubernetes e Amazon ECS, supportano la distribuzione di container Docker, offrendo gli stessi vantaggi di coerenza e isolamento che si sperimentano durante lo sviluppo. Questo semplifica i processi di distribuzione e riduce le possibilità di incontrare problemi legati all'ambiente quando si lanciano le applicazioni live.
Docker e AppMaster.io
AppMaster.io, una potente piattaforma no-code per la creazione di applicazioni backend, web e mobili, utilizza Docker per confezionare e distribuire in modo efficiente le applicazioni backend. Grazie a Docker, AppMaster.io garantisce che le sue applicazioni vengano eseguite in modo coerente e sicuro in vari ambienti, rendendolo uno strumento prezioso per lo sviluppo di applicazioni moderne.
Quando si crea un'applicazione con AppMaster.io, la piattaforma genera il codice sorgente per le applicazioni, le compila e le impacchetta in contenitori Docker. Questo processo facilita la manutenzione e l'esecuzione delle applicazioni con prestazioni costanti, anche quando vengono distribuite in ambienti di hosting diversi.
La containerizzazione Docker non è l'unico vantaggio dell'utilizzo di AppMaster.io. Il potente ambiente di sviluppo visivo della piattaforma consente di progettare modelli di dati, processi aziendali e interfacce utente senza scrivere alcun codice. Questo approccio accelera e democratizza il processo di sviluppo, consentendo anche ai non sviluppatori di creare applicazioni scalabili, efficienti e sicure.
Riflessioni finali
Docker ha rivoluzionato il mondo dello sviluppo web introducendo la containerizzazione, che offre vantaggi in termini di coerenza, portabilità e prestazioni nell'intero ciclo di vita dello sviluppo. L'integrazione di Docker nel vostro flusso di lavoro di sviluppo può aiutarvi a ridurre al minimo i problemi legati all'ambiente, a semplificare l'integrazione continua, a migliorare la collaborazione tra i team e a distribuire le applicazioni in produzione senza sforzo.
Trovare gli strumenti giusti per i progetti di sviluppo web è fondamentale nell'attuale mercato tecnologico in rapida evoluzione. Strumenti come Docker e AppMaster.io possono migliorare notevolmente l'esperienza di sviluppo e rendere i progetti più competitivi in un settore sempre più esigente. L'adozione di queste soluzioni porterà senza dubbio a pratiche di sviluppo web più efficienti, coese e di successo.
