把一个 Node.js web 应用程序给 Docker 化

本示例的目标是给你演示如何将一个 Node.js 的应用装入到 Docker 容器中。本教程旨在针对于开发人员，而 非 产品发布人员。此教程同样假定你有一个可以正常工作的 Docker 安装，并且对于 Node.js 的应用程序是如何组织的有一个大致的基本了解。

在本教程的第一部分我们在 Node.js 中创建一个 Web 的应用程序，然后我们为那个应用构建一个 Docker 镜像；最后我们将把那个镜像作为容器运行之。

Docker 允许你以应用程序所有的依赖全部打包成一个标准化的单元，这被称为一个容器。对于应用开发而言，一个容器就是一个蜕化到最基础的 Linux 操作系统。一个镜像是你加载到容器中的软件。

创建 Node.js 应用

首先，创建一个新文件夹以便于容纳需要的所有文件，并且在此其中创建一个 package.json 文件，描述你应用程序以及需要的依赖：

{
  "name": "docker_web_app",
  "version": "1.0.0",
  "description": "Node.js on Docker",
  "author": "First Last <first.last@example.com>",
  "main": "server.js",
  "scripts": {
    "start": "node server.js"
  },
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.2"
  }
}

配合着你的 package.json 请运行 npm install。如果你使用的 npm 是版本 5 或者之后的版本，这会自动生成一个 package-lock.json 文件，它将一起被拷贝进入你的 Docker 镜像中。

然后，创建一个 server.js 文件，使用 Express.js 框架定义一个 Web 应用：

'use strict';

const express = require('express');

// Constants
const PORT = 8080;
const HOST = '0.0.0.0';

// App
const app = express();
app.get('/', (req, res) => {
  res.send('Hello World');
});

app.listen(PORT, HOST, () => {
  console.log(`Running on http://${HOST}:${PORT}`);
});

在稍后的步骤中我们将看一下借助使用官方的 Docker 镜像，你如何在 Docker 镜像中运行这个应用。首先，你需要一个构建一个应用程序的 Docker 应用。

创建一个名称为 Dockerfile 的文件

创建一个空文件，命名为 Dockerfile：

touch Dockerfile

用你最喜欢的文本编辑器打开这个 Dockerfile。

我们要做的第一件事是定义我们需要从哪个镜像进行构建。这里我们将使用最新的 LTS（长期服务器支持版，比如 Node 18），你可以从 Docker 站点 获取相关镜像：

FROM node:18

下一步在镜像中创建一个文件夹存放应用程序代码，这将是你的应用程序工作目录：

# Create app directory
WORKDIR /usr/src/app

此镜像中 Node.js 和 NPM 都已经安装，所以下一件事对于我们而言是使用 npm 安装你的应用程序的所有依赖。请注意，如果你的 npm 的版本是 4 或者更早的版本，package-lock.json 文件将不会自动生成。

# Install app dependencies
# A wildcard is used to ensure both package.json AND package-lock.json are copied
# where available (npm@5+)
COPY package*.json ./

RUN npm install
# If you are building your code for production
# RUN npm ci --omit=dev

请注意，我们只是拷贝了 package.json 文件而非整个工作目录。这允许我们利用缓存 Docker 层的优势。bitJudo 对此有一个很好的解释，请见此。 进一步说，对于生产环境而言，注释中提及的 npm ci 命令协助提供了一个更快、可靠、可再生的构建环境。欲知详情，可以参考此处。

在 Docker 镜像中使用 COPY 命令绑定你的应用程序：

# Bundle app source
COPY . .

你的应用程序绑定的端口为 8080，所以你可以使用 EXPOSE 命令使它与 docker 的镜像做映射：

EXPOSE 8080

最后但同样重要的事是，使用定义运行时的 CMD 定义命令来运行应用程序。这里我们使用 node server.js 来启动你的服务器：

CMD [ "node", "server.js" ]

你的 Dockerfile 现在看上去是这个样子：

FROM node:18

# Create app directory
WORKDIR /usr/src/app

# Install app dependencies
# A wildcard is used to ensure both package.json AND package-lock.json are copied
# where available (npm@5+)
COPY package*.json ./

RUN npm install
# If you are building your code for production
# RUN npm ci --omit=dev

# Bundle app source
COPY . .

EXPOSE 8080
CMD [ "node", "server.js" ]

.dockerignore 文件

在 Dockerfile 的同一个文件夹中创建一个 .dockerignore 文件，带有以下内容：

node_modules
npm-debug.log

这将避免你的本地模块以及调试日志被拷贝进入到你的 Docker 镜像中，以至于把你镜像原有安装的模块给覆盖了。

构建你的镜像

进入到 Dockerfile 所在的那个目录中，运行以下命令构建 Docker 镜像。开关符 -t 让你标记你的镜像，以至于让你以后很容易地用 docker images 找到它。

docker build . -t <your username>/node-web-app

Docker 现在将给出你的镜像列表：

$ docker images

# Example
REPOSITORY                      TAG        ID              CREATED
node                            18         78b037dbb659    2 weeks ago
<your username>/node-web-app    latest     d64d3505b0d2    1 minute ago

运行镜像

使用 -d 模式运行镜像将以分离模式运行 Docker 容器，使得容器在后台自助运行。开关符 -p 在容器中把一个公共端口导向到私有的端口，请用以下命令运行你之前构建的镜像：

docker run -p 49160:8080 -d <your username>/node-web-app

把你应用程序的输出打印出来：

# Get container ID
$ docker ps

# Print app output
$ docker logs <container id>

# Example
Running on http://localhost:8080

如果你需要进入容器中，请运行 exec 命令：

# Enter the container
$ docker exec -it <container id> /bin/bash

测试

为测试你的应用程序，给出与 Docker 映射过的端口号：

$ docker ps

# Example
ID            IMAGE                                COMMAND    ...   PORTS
ecce33b30ebf  <your username>/node-web-app:latest  npm start  ...   49160->8080

在上面的例子中，在容器中 Docker 把端口号 8080 映射到你机器上的 49160 。

现在你可以使用 curl（如果需要的话请通过 sudo apt-get install curl 安装）调用你的程序了：

$ curl -i localhost:49160

HTTP/1.1 200 OK
X-Powered-By: Express
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 12
ETag: W/"c-M6tWOb/Y57lesdjQuHeB1P/qTV0"
Date: Mon, 13 Nov 2017 20:53:59 GMT
Connection: keep-alive

Hello world

关闭镜像

我们可以通过使用 kill 命令来关闭我们已经开启的镜像。这里使用到了容器的 ID， 在本示例代码中是 ecce33b30ebf。

# Kill our running container
$ docker kill <container id>
<container id>
# Confirm that the app has stopped
$ curl -i localhost:49160
curl: (7) Failed to connect to localhost port 49160: Connection refused

我们希望本教程能够帮助你起步，在 Docker 中运行一个简单的 Node.js 应用程序。

你也可以在以下一些地方寻觅到更多有关于 Docker 和基于 Docker 的 Node.js 相关内容：

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