Docker 容器化
是什麼？
Docker 是一個容器化平台，把應用程式和所有依賴打包成標準化的 Container。Container 比虛擬機更輕量（共享 OS Kernel），啟動速度以秒計，是現代 CI/CD 和雲端部署的基礎設施。
ℹ️Container vs VM
VM：包含完整 OS，啟動需要分鐘，佔用 GB 級記憶體。Container：共享 Host OS Kernel，啟動只需秒，佔用 MB 級記憶體。Container 不是輕量級 VM，而是一種程序隔離技術。
核心觀念
- Image（映像檔）：Container 的藍圖，唯讀的分層檔案系統。由 Dockerfile 定義，可推送到 Registry（如 Docker Hub、GitHub Container Registry）
- Container（容器）：Image 的執行實例，有自己的檔案系統、網路、程序空間。可以啟動、停止、刪除
- Dockerfile：定義如何建置 Image 的腳本。每一行指令產生一個新的 Layer
- Docker Compose：用 YAML 定義多個 Container 的組合（如 App + DB + Redis），一鍵啟動整個開發環境
- Multi-stage Build：在 Dockerfile 中用多個 FROM，分離建置環境和執行環境，大幅縮小最終 Image 大小
常見誤區
⚠️常見誤區
- Image 太大：用
node:20作為 base（1GB+），應該用node:20-alpine（~130MB）。最終 Image 不需要包含編譯工具 - 不用 Multi-stage Build：把 build 工具和 source code 留在最終 Image 中，不但肥大還有安全風險
- 用 root 跑容器：Container 內預設用 root 執行，一旦被攻破等於拿到 root 權限。必須建立非 root 用戶
流程/步驟
撰寫 Dockerfile
定義 base image、安裝依賴、複製程式碼、設定啟動命令
Build Image
docker build -t myapp:v1 . 建置映像檔
測試 Container
docker run -p 8080:80 myapp:v1 在本機測試
推送 Registry
docker push 到 Docker Hub 或私有 Registry
Compose 編排
用 docker-compose.yml 定義多容器開發環境
CI/CD 整合
在 Pipeline 中 build、push、deploy Image
流程解讀：Dockerfile 定義 Image 的建置步驟。Build 後在本機測試，確認正常後推送到 Registry。開發環境用 Docker Compose 一鍵啟動多個服務。CI/CD Pipeline 中自動 build 和 push Image。
程式碼範例
C# 版本
# .NET Multi-stage Dockerfile
# Stage 1: Build
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
WORKDIR /src
COPY *.csproj .
RUN dotnet restore
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /app/publish
# Stage 2: Runtime（最終 Image 只有 runtime，不含 SDK）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS runtime
WORKDIR /app
# 建立非 root 用戶
RUN adduser --disabled-password --gecos "" appuser
USER appuser
COPY --from=build /app/publish .
EXPOSE 8080
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]TypeScript 版本
# Node.js Multi-stage Dockerfile
# Stage 1: Build
FROM node:20-alpine AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json .
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build
# Stage 2: Runtime
FROM node:20-alpine AS runtime
WORKDIR /app
# 非 root 用戶
RUN addgroup -S appgroup && adduser -S appuser -G appgroup
USER appuser
COPY --from=build /app/dist ./dist
COPY --from=build /app/node_modules ./node_modules
COPY package*.json .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/index.js"]Python 版本
# Python Multi-stage Dockerfile
FROM python:3.12-slim AS build
WORKDIR /app
COPY requirements.txt .
RUN pip install --no-cache-dir --target=/deps -r requirements.txt
FROM python:3.12-slim AS runtime
WORKDIR /app
RUN useradd --create-home appuser
USER appuser
COPY --from=build /deps /home/appuser/.local/lib/python3.12/site-packages
COPY . .
EXPOSE 8000
CMD ["python", "-m", "uvicorn", "main:app", "--host", "0.0.0.0", "--port", "8000"]# docker-compose.yml — 開發環境
services:
app:
build: .
ports:
- "8080:8080"
environment:
- DATABASE_URL=postgresql://postgres:secret@db:5432/myapp
depends_on:
- db
- redis
db:
image: postgres:16-alpine
environment:
POSTGRES_PASSWORD: secret
POSTGRES_DB: myapp
volumes:
- pgdata:/var/lib/postgresql/data
redis:
image: redis:7-alpine
volumes:
pgdata:架構圖/概念圖
Dockerfile 建置出 Image，推送到 Registry 後，任何環境都能從 Registry 拉取同一個 Image 建立 Container。Dev、Staging、Prod 跑的是同一個 Image，確保環境一致性。
實戰補充
Q: Image 太大怎麼瘦身？
A: (1) 用 Alpine 基底（node:20-alpine）。(2) 用 Multi-stage Build，最終 Image 不含 SDK 和 Build 工具。(3) .dockerignore 排除不需要的檔案。(4) 合併 RUN 指令減少 Layer 數量。
Q: Docker Compose 和 Kubernetes 的關係？
A: Docker Compose 適合本機開發和簡單部署（單機多容器）。Kubernetes 適合生產環境的大規模容器編排（多機、自動擴縮、滾動更新）。開發時用 Compose，上線用 K8s。
Q: Volume 和 Bind Mount 有什麼區別？
A: Volume（-v mydata:/data）：Docker 管理的持久化儲存，適合資料庫等需要持久化的場景。Bind Mount（-v ./src:/app/src）：直接掛載 Host 目錄，適合開發時即時同步程式碼。
理解測驗
🤔 Container 和 VM 的核心差異是什麼？
🤔 Multi-stage Build 的主要好處是什麼？
🤔 為什麼 Container 內不應該用 root 執行？
重點整理
💡一句話記住
Docker = 把應用和環境打包成標準貨櫃，走到哪都能跑。 口訣：「Dockerfile 定義、Image 打包、Container 執行」
| 概念 | 說明 |
|---|---|
| Image | 唯讀藍圖，由 Dockerfile 建置 |
| Container | Image 的執行實例 |
| Multi-stage | 分離 Build 和 Runtime，縮小 Image |
| Compose | YAML 定義多容器開發環境 |
| Registry | 存放和分發 Image 的倉庫 |