Docker dla programistów

Docker dla programistów jest idealnym narzędziem developerskim, ponieważ w izolowanym środowisku jesteśmy w stanie uruchomić naszą aplikację czy też tak jak w tytule tego artykułu skryptu. Przeczytać na ten temat możesz w każdym artykule opisującym dockera. W związku z tym w dniu dzisiejszym chciałbym pokazać jak w najprostszy sposób uruchomić napisany przez nas skrypt w języku Python. Pierwszym etapem będzie stworzenie obrazu przy pomocy pliku Dockerfile z naszym skryptem. Ma to ogromne znaczenie przy testowaniu aplikacji, ponieważ możemy wypróbować wiele możliwości bez ponownych instalacji i konfiguracji.

W drugiej części artykułu pokażę w jaki sposób taki obraz przesłać do DockerHub tak aby był dostępny w każdym miejscu na świecie.

Słowo wstępu uważam, że mamy za sobą dlatego teraz stwórzmy prosty skrypt w języku Python.

 

 

 

 

Skrypt Pythona

Nie chcę wprowadzać nic skomplikowanego, ponieważ musiałbym odbiec od głównego tematu artykułu. Dlatego użyjemy bardzo prostego kodu hello world:

#!/usr/bin/env python3

print("Hello World")

Jeżeli uczyłeś się programowania, to na pewno spotkałeś się z identycznym lub podobnie napisanym.

Celem tego skryptu, jak i materiału jest pokazanie w jak najprostszy sposób możesz go uruchomić, dlatego musisz mi wybaczyć prostotę jaką się posłużyłem przy jego tworzeniu. Jeżeli masz jakiś własny to śmiało podmień go, a następnie spróbuj uruchomić korzystając z tego artykułu.

Oczywiście skrypt z przykładu należy zapisać na dysku. Dla osób którzy nigdy nie mieli styczności z językiem Python lub z programowaniem, wystarczy że zapiszecie kod z przykładu jako hello.py, gdzieś na dysku.

Docker dla programistów – tworzymy Dockerfile

Jeżeli chcemy stworzyć obraz pierwszym krokiem jest utworzenie tytułowego pliku. Otóż jeżeli skorzystamy z pliku Dockerfile stworzymy obraz, a nie kontener. W związku z tym będziemy w stanie stworzyć niezliczoną ilość kontenerów wywodzących się z obrazu.

W tym momencie pojawiają się dwie możliwości z których możesz skorzystać by osiągnąć ten sam wynik.

Pierwsza z nich polega na przesłaniu obrazu do DockerHub dzięki czemu będziesz miał możliwość pobrania go tak jak robiłeś to z innymi.

Drugim jest przesłanie pliku Dockerfile ze skryptem, co z kolei może okazać się dość niewygodne.

Najwygodniejszym z dwóch wymienionych sposobów będzie przesłanie obrazu do DockerHub dlatego też w dalszej części postaram się pokazać jak po stworzeniu obrazu możemy tego dokonać. Natomiast teraz zajmijmy się plikiem Dockerfile.

System bazowy

Używamy języka Python, w związku z tym nasz obraz musi mieć go zainstalowanego. Dlatego też początek naszego Dockerfile powinien wyglądać w następujący sposób:

FROM python:latest

Dzięki tej dyrektywie zostanie pobrana najnowsza wersja Pythona jaka istnieje w repozytorium dockera.

Katalog roboczy

Musimy ustalić gdzie nasz skrypt zostanie zapisany. Osobiście preferuje katalog /opt natomiast możesz wybrać inne miejsce jakie najbardziej Ci odpowiada:

WORKDIR /opt/hello

Dla naszego skryptu zostanie utworzony katalog w /opt noszący nazwę hello.

Wgrywanie skryptu do obrazu

Abyśmy mogli uruchomić skrypt musi znaleźć się on w obrazie dlatego też w pliku Dockerfile używamy polecenia które przekopiuje z naszego dysku taki. Robimy to w poniższy sposób:

COPY hello.py ./

Aby móc skopiować plik w prezentowany sposób musi się znajdować w tym samym miejscu co plik Dockerfile. W przypadku gdy tak nie jest musisz podać do niego ścieżkę najlepiej bezwzględną. Jeżeli zastosowałeś taki zapis jak w moim przykładzie skrypt znajduje się w katalogu /opt/name/hello.py.

Dyrektywa uruchomienia

Po wgraniu aplikacji musimy ją uruchomić przy starcie kontenera. Aby tego dokonać wystarczy posłużyć się prostym zapisem:

CMD [ "python3", "./hello.py"]

Cały kod

Aby ułatwić, w poniższym przykładzie znajduje się cały kod pliku Dockerfile:

FROM python:latest

WORKDIR /opt/hello

COPY hello.py ./

CMD [ "python", "./hello.py"]

Docker dla programistów – tworzenie obrazu

Jak sam zauważyłeś są to cztery linie kodu, dzięki którym tworzymy obraz z naszym skryptem. Oczywiście przy bardziej skomplikowanych skryptach lub aplikacjach, elementów konfiguracyjnych będzie znacznie więcej. W pliku Dockerfile pominąłem całkowicie etykiety tak aby nie wydłużać niepotrzebnie kodu.

Po stworzeniu pliku pozostało sprawdzić jak działa, dlatego używamy polecenia:

docker image build -t aplikacja-hello:0.1 .

Sending build context to Docker daemon 3.072kB

Step 1/4 : FROM python:latest

latest: Pulling from library/python

23858da423a6: Pull complete

326f452ade5c: Pull complete

a42821cd14fb: Pull complete

8471b75885ef: Pull complete

8ffa7aaef404: Pull complete

15132af73342: Pull complete

aaf3b07565c2: Pull complete

736f7bc16867: Pull complete

94da21e53a5b: Pull complete

Digest: sha256:e9c35537103a2801a30b15a77d4a56b35532c964489b125ec1ff24f3d5b53409

Status: Downloaded newer image for python:latest

---> e285995a3494

Step 2/4 : WORKDIR /opt/hello

---> Running in a90c2693202d

Removing intermediate container a90c2693202d

---> e9f9ad3e3cb3

Step 3/4 : COPY hello.py ./

---> c2105369b1f5

Step 4/4 : CMD [ "python", "./hello.py"]

---> Running in 7e5d20a18173

Removing intermediate container 7e5d20a18173

---> 84649c22e468

Successfully built 84649c22e468

Successfully tagged aplikacja-hello:0.1

W celu potwierdzenia czy nasz obraz został stworzony używamy podstawowego polecenia do wyświetlania listy z obrazami:

docker images

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

aplikacja-hello 0.1 84649c22e468 About a minute ago 921MB

Docker dla programistów – kontener z naszego obrazu

Stworzyliśmy obraz, który przy powstaniu kontenera powinien następnie uruchomić napisany przez nas skrypt. Sprawdźmy zatem czy wszystko zadziała zgodnie z tym co sobie zaplanowaliśmy:

docker run --name "hello-world" aplikacja-hello

Unable to find image 'aplikacja-hello:latest' locally

docker: Error response from daemon: pull access denied for aplikacja-hello, repository does not exist or may require 'docker login': denied: requested access to the resource is denied.

See 'docker run --help'.

Otrzymaliśmy błąd, w którym docker informuje nas o tym, że niestety nie udało mu się odnaleźć wskazanego obrazu aplikacja-hello:latest.

Bardzo ważna uwaga, gdy tworzymy obraz i określamy jego wersję nie możemy używać nazwy obrazu w taki sposób jak prezentowałem to w powyższym przykładzie. Nie istnieje obraz w wersji latest dlatego kontener nie mógł być stworzony i uruchomiony.

W takim wypadku aby kontener powstał możemy posłużyć się dwoma sposobami.

Pierwszy z nich polega na określeniu wersji w poleceniu :

docker run --name "hello-world" aplikacja-hello:0.1

Hello World

Drugi, na skorzystaniu z id obrazu:

docker run --name "hello-world-by-id" 84649c22e468

Hello World

Oczywiście musimy zmienić nazwę kontenera ponieważ dwa o takiej samej nazwie nie mogą istnieć.

Korzystając już jakiś czas z dockera przyznam, że miałem styczność z wieloma błędami popełnionymi właśnie w tym miejscu. Zgodzisz się ze mną, że wygodniej jest posługiwać się nazwami kontenerów niż ich ID. Natomiast po wielu problemach z tym powiązanych obecnie używam nazw kontenerów czy też obrazów by wiedzieć do czego służą, natomiast id w poleceniach takich jak na przykład uruchomienie.

Ma to bardzo duże znaczenie pod względem błędów z jakimi się spotkałem gdy na przykład pomyłkowo usunąłem nie ten obraz co chciałem. Spotkasz się albo już spotkałeś z różnego rodzaju wersjami obrazów czy też kontenerów. I jeżeli zechcesz usunąć jakąś wersję obrazu, to potem skorzystasz z polecenia w poniższy sposób:

docker rmi nazwa-obrazu

Zostanie usunięty obraz w wersji latest. Nie zawsze chcesz, aby tak było dlatego możesz usunąć coś nieświadomie, a potem przez dłuższy czas zastanawiać dlaczego nie działa to tak jak powinno. Z tego powodu warto korzystać z ID obrazów.

Docker Hub

Stworzyliśmy nasz obraz, teraz pozostało wgrać go na serwer dockera tak abyśmy mogli korzystać z niego z dowolnego miejsca na świecie.

Rejestracja

Pierwszym krokiem jaki musimy wykonać to zarejestrować się na stronie https://hub.docker.com/. Rejestracja jest banalnie prosta, nie różni się za wiele od innych jakie na pewno wykonywałeś niejednokrotnie. W związku z tym pominę ten etap. Jedyne co dopowiem to aby konto było aktywne musisz potwierdzić to klikając w link który otrzymasz w wiadomości e-mail.

Docker dla programistów – przygotowanie repozytorium

Po utworzeniu konta oraz zalogowaniu na stronie odnajdujemy odnośnik Create a Repository. Przed sobą powinieneś mieć podobny obraz jak poniżej:

W miejscu pola formularza opisanego Name wprowadzamy nazwę pod jaką ma być reprezentowane nasze repozytorium. W związku z tym, że nasz skrypt wypisuje hello world nazwałem je hello-world. Następnie w polu formularza description wpisuję Hello World Python Script Runed in Docker i wciskam button create.

Repozytorium zostało stworzone i z lewej strony otrzymujemy podpowiedź w jaki sposób możemy przesłać nasz obraz. Jednak nim to zrobimy, na początku musimy zalogować się do konta na naszym urządzeniu lokalnym.

Logowanie na lokalnej maszynie

Do tego celu korzystamy z bardzo prostego polecenia:

docker login

Login with your Docker ID to push and pull images from Docker Hub. If you don't have a Docker ID, head over to https://hub.docker.com to create one.

Username: kgodzisz

Password:

WARNING! Your password will be stored unencrypted in /home/darki/.docker/config.json.

Configure a credential helper to remove this warning. See

https://docs.docker.com/engine/reference/commandline/login/#credentials-store

Jeżeli otrzymałeś podobną informację jak ta w powyższym przykładzie to oznacza, że logowanie zakończyło się powodzeniem.

Docker dla programistów – zaznaczenie oraz przesłanie obrazu do DockerHub

Nim prześlemy obraz do naszego repozytorium, to najpierw musimy przygotować odpowiednio obraz do tego. Robimy to przy pomocy polecenia:

docker tag aplikacja-hello:0.1 kgodzisz/hello-world:aplikacja-hello

Używamy do tego opcji po której następuje nazwa oraz wersja obrazu jaki chcemy przesłać, następnie wyznaczamy miejsce gdzie będziemy go przesyłać. W tym przykładzie korzystamy ze stworzonego wcześniej repozytorium. Określenie wersji znajdujące się po hello-world jest opcjonalne. Natomiast jeżeli nie użyjesz dwukropka i nie wprowadzisz nazwy własnej zostanie ono określone jako latest.

Sprawdźmy zatem jak został przygotowany nasz obraz do przesłania:

docker images

REPOSITORY TAG IMAGE ID CREATED SIZE

kgodzisz/hello-world aplikacja-hello 84649c22e468 About an hour ago 921MB

Jeżeli pojawił się na liście tak jak w przykładzie powyżej oznacza to, że możemy go przekazać także do DockerHub.  Aby to zrobić musimy wykorzystać taką komendę: 

docker image push kgodzisz/hello-world:aplikacja-hello

The push refers to repository [docker.io/kgodzisz/hello-world]

f1d4a0f0adac: Pushed

99e381bf33c1: Pushed

e0faffa259a4: Mounted from library/python

31a8f6f25282: Mounted from library/python

b71cca0c7263: Mounted from library/python

6966fb7c59ef: Mounted from library/python

b78efdac8138: Mounted from library/python

bcc8223cbebf: Mounted from library/python

a24f9e96a54c: Mounted from library/python

54b354c15c5a: Mounted from library/python

b9fcb0f781e4: Mounted from library/python

aplikacja-hello: digest: sha256:9226a8eecf7c4f1283da06e5352ddb1f3008b17ea0e9858a2bd71af14dc3e63e size: 2632

Teraz w celu weryfikacji należy przejść do naszego konta i sprawdzić czy wszystko zostało przesłane.

Natomiast zawsze możesz spróbować pobrać wysłany przez siebie obraz:

docker pull kgodzisz/hello-world:aplikacja-hello

aplikacja-hello: Pulling from kgodzisz/hello-world

Digest: sha256:9226a8eecf7c4f1283da06e5352ddb1f3008b17ea0e9858a2bd71af14dc3e63e

Status: Image is up to date for kgodzisz/hello-world:aplikacja-hello

docker.io/kgodzisz/hello-world:aplikacja-hello

Ze względu, że mam już pobrany wskazany obraz, docker sprawdził tylko czy jest to aktualna wersja.

Podsumowanie

Jedną z najważniejszych funkcji dockera jest także możliwość uruchomienia aplikacji w odizolowanym środowisku. W tym materiale na prostym przykładzie pokazałem w jaki sposób od stworzenia po przesłanie naszego obrazu możemy wykorzystać tą wspaniałą funkcję oferowaną przez dockera. Mam nadzieję, że zaciekawił Cię ten temat, a następnie zaczniesz wykorzystywać dockera w swoich programistycznych doświadczeniach.