超初心者でもわかる！Dockerの基礎と最初のステップ

Dockerは、アプリケーションの開発や運用において、効率的で軽量な仮想化技術です。

これにより、アプリケーションとその依存関係を一つのパッケージ（コンテナ）としてまとめ、どこでも同じ環境で実行できるようになります。

従来の仮想マシン（VM）と比べ、リソースの消費が少なく、起動が非常に速い点が特徴です。

この記事では、初心者向けにDockerの基礎と、最初のステップとなるインストールから簡単なコンテナの実行までを解説します。

Dockerを使うことで、開発環境の構築が劇的に簡単になるだけでなく、チームでの開発や本番環境への展開が効率化されます。

Dockerって何？

Dockerは、アプリケーションをコンテナと呼ばれる軽量な仮想環境内で実行できるようにするオープンソースのプラットフォームです。

この仮想環境は、アプリケーションの動作に必要なライブラリや依存関係をすべて含んでおり、開発環境と本番環境で一貫した動作を確保することができます。

従来の仮想マシン（VM）と比較すると、コンテナは非常に軽量であり、より高速に起動するため、開発と運用が効率的になります。

Dockerは「コンテナ」という概念を使ってアプリケーションのパッケージ化を行い、異なる環境間でも一貫して動作することを目指しています。

開発者はDockerを使うことで、アプリケーションの開発からデプロイまでのプロセスを大幅に効率化することが可能です。​

3. Dockerを使うメリット

Dockerを使うメリットについて解説します。

メリット1：環境の一貫性

Dockerは、アプリケーションをどの環境でも同じ設定で動作させることができるため、開発環境、ステージング環境、本番環境で動作の違いがなくなります。

これにより、「自分のPCでは動くけど、サーバーでは動かない」という問題を解消できます。

メリット2：効率的なリソース管理

Dockerは、仮想マシン（VM）よりも軽量で、リソースの消費を抑えることができます。

Dockerコンテナは、ホストOSのカーネルを共有するため、システムの負荷が少なく、高速に動作します。

これにより、複数のアプリケーションを1つのホスト上で効率的に運用できます。

メリット3：スケーラビリティ

Dockerは、コンテナを簡単に複製できるため、アプリケーションのスケールアウトが容易です。

コンテナ化されたアプリケーションは、必要に応じて複数のインスタンスを作成し、リソースを動的に調整することが可能です。

メリット4：依存関係の分離

Dockerを使うことで、アプリケーションの依存関係（特定のライブラリやフレームワークなど）を明確に分離できます。

これにより、異なるバージョンのライブラリやツールを使っていても、他のアプリケーションに影響を与えずに実行できます。

メリット5：高速なデプロイとテスト

Dockerイメージを作成し、テスト環境や本番環境にデプロイするプロセスが非常に高速です。

イメージの作成・デプロイは、シンプルなコマンド操作で行えるため、迅速な開発サイクルを実現できます。

メリット6：ポータビリティ

Dockerコンテナは、どのプラットフォーム上でも同じように動作するため、開発者は一度作成したアプリケーションを簡単に他のマシンやクラウドサービス上に移動させることができます。

これらの利点により、Dockerは開発や運用のプロセスを大幅に改善し、効率的でスムーズなワークフローを実現します。

4. Dockerのインストール方法

Dockerのインストールは、開発環境をセットアップする際に非常に役立つツールです。

以下は、Dockerをインストールするための基本的な手順です。

インストール方法1：Docker公式サイトにアクセス

まず、Docker公式サイトにアクセスして、使用しているOSに合ったバージョンのDockerをダウンロードします。

インストール方法2：ダウンロードとインストール

各OSに合わせたダウンロードリンクからインストーラをダウンロードします。ダウンロード後、次のステップに進みます。

WindowsおよびmacOSの場合

• ダウンロードしたインストーラをダブルクリックして、インストールを開始します。
• インストールウィザードに従って「次へ」をクリックし、必要な設定を完了させます。
• インストールが完了すると、Docker Desktopが起動します。

5. 最初のコンテナを実行するステップ

Viteを使用して最初のコンテナを実行するための基本的なステップは、以下のように進められます。

これは、Viteをセットアップし、最初のプロジェクトを立ち上げる流れに沿ったものです。

1. Dockerのインストール

まず、ViteをDockerコンテナで実行するために、ローカル環境にDockerがインストールされている必要があります。

まだDockerをインストールしていない場合は、公式サイトからダウンロードし、セットアップしてください。

2. Viteプロジェクトの作成

次に、Dockerコンテナの中でViteプロジェクトを作成する必要があります。

npm create vite@latest my-vite-app
cd my-vite-app
npm install

3. Dockerfileの作成

プロジェクトのルートディレクトリにDockerfileを作成します。これは、DockerがViteアプリを構築し実行するための設定ファイルです。

# ベースイメージとしてNode.jsを使用
FROM node:16-alpine

# アプリディレクトリを作成
WORKDIR /app

# パッケージファイルをコピーして依存関係をインストール
COPY package*.json ./
RUN npm install

# アプリのソースコードをコピー
COPY . .

# ポート3000を公開
EXPOSE 3000

# Viteサーバーを起動
CMD ["npm", "run", "dev"]

4. Docker Composeファイルの作成（オプション）

複数のコンテナを同時に管理する場合は、docker-compose.ymlを使うと便利です。

docker build -t my-vite-app .
docker run -p 3000:3000 my-vite-app

6. ブラウザでアクセス

これで、http://localhost:3000 にアクセスすることで、Viteで作成したプロジェクトが表示されます。

この手順に従うことで、Dockerを使用してViteプロジェクトを実行できます。

6. Dockerfileを使って独自のコンテナを作成する

Dockerfileは、Dockerイメージを作成するための設計図のようなものです。ここでは、基本的な手順を紹介します。

1. Dockerfileの作成

プロジェクトディレクトリにDockerfileという名前のファイルを作成します。このファイルには、ベースイメージやソフトウェアのインストール手順、コンテナ内で実行するコマンドなどを記述します。

# 例: Ubuntuベースのイメージ
FROM ubuntu:20.04

# パッケージのアップデートと必要なツールのインストール
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    curl \
    vim

# 作業ディレクトリの設定
WORKDIR /app

# ホストのファイルをコンテナにコピー
COPY . /app

# コンテナ内で実行するコマンド
CMD ["bash"]

2. Dockerイメージのビルド

次に、docker buildコマンドを使用してDockerイメージをビルドします。-tオプションでイメージに名前を付けられます。

docker build -t my-custom-image .

このコマンドを実行すると、Dockerfileに従ってイメージが作成されます。

3. コンテナの実行

作成したイメージを基にコンテナを実行します。docker runコマンドを使い、作成したイメージからコンテナを起動します。

docker run -it my-custom-image

-itオプションを使うことで、インタラクティブなコンテナを起動し、コマンドを直接実行できます。

4. コンテナのカスタマイズ

Dockerfile内で必要に応じて、他のソフトウェアのインストールや設定を行うことができます。たとえば、Node.jsをインストールしたい場合は以下のようにDockerfileを変更します。

FROM ubuntu:20.04

# Node.jsのインストール
RUN apt-get update && apt-get install -y \
    curl \
    nodejs \
    npm

# 作業ディレクトリ
WORKDIR /app

COPY . /app

CMD ["npm", "start"]

これにより、Node.jsアプリケーションをコンテナ内で実行できるようになります。

最初のコンテナを実行するステップまとめ

Dockerfileを使用して独自のコンテナを作成することで、開発環境やアプリケーションのデプロイを効率化できます。

ベースイメージの選択、必要なソフトウェアのインストール、アプリケーションの実行手順をDockerfileにまとめることで、コンテナ化された環境を簡単に再現することができます。

7. Dockerとデベロップメント環境の連携

Dockerを使用して開発環境と連携する方法について説明します。

Dockerは、アプリケーションをコンテナ化して、一貫性のある開発環境を提供するツールです。

これにより、異なる環境間での動作の違いを減らし、チーム全体で同じ環境を共有できます。

DockerとViteの連携の手順

1. Dockerの準備

まず、Dockerがインストールされている必要があります。ローカルマシンにDockerをインストールし、Dockerデーモンを起動します。

2. Dockerfileの作成

Viteのプロジェクトをコンテナ化するためには、Dockerfileを作成します。Dockerfileには、コンテナ内でViteを動作させるための設定を記述します。

# ベースイメージとしてNode.jsを使用
FROM node:16-alpine

# 作業ディレクトリの設定
WORKDIR /app

# package.jsonとpackage-lock.jsonをコピー
COPY package*.json ./

# 依存関係のインストール
RUN npm install

# アプリケーションのソースコードをコピー
COPY . .

# ポート3000を公開
EXPOSE 3000

# 開発サーバーを起動
CMD ["npm", "run", "dev"]

3. docker-compose.ymlの作成

Docker Composeを使うことで、複数のコンテナを簡単に管理できます。例えば、Viteの開発サーバーやデータベース、APIサーバーなど複数のサービスを同時に管理できます。

version: '3'
services:
  vite-app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - .:/app
    command: npm run dev
    environment:
      - NODE_ENV=development

4. Dockerイメージのビルドと起動

Dockerfileとdocker-compose.ymlが作成できたら、次のコマンドでコンテナをビルドし、起動します。

docker-compose up --build

このコマンドにより、Viteの開発環境がコンテナ内で立ち上がり、http://localhost:3000でアクセスできるようになります。

Dockerのメリット

• 一貫性のある環境: 開発者全員が同じDockerコンテナ内で作業するため、環境の違いによる問題を回避できます。
• 依存関係の管理: Dockerイメージに必要な依存関係を含めるため、ライブラリやツールのバージョン違いによるトラブルが減ります。
• 再現性: ローカル環境だけでなく、ステージングや本番環境でも同じ設定を使えるため、テストやデプロイのプロセスが簡単になります。

DockerとViteを連携させることで、ローカルの開発環境をよりスムーズに構築し、異なる環境での動作確認やデプロイが容易になります。

8. まとめと次の学習ステップ

Dockerの基本を理解することで、これから学ぶべき高度なステップとして、「ネットワーキング」、「ボリューム」、「Compose」などがあります。

これらの要素は、Dockerをさらに効率的に活用するための重要な技術です。

1. ネットワーキング:
   複数のコンテナ間で通信を行うために、Dockerネットワーキングの仕組みを理解することが次のステップです。これにより、マイクロサービスアーキテクチャの実装や、コンテナが互いに通信できるような複雑な環境を構築できます。
2. ボリューム管理:
   Dockerボリュームを使って、データを永続化する方法を学びましょう。これにより、コンテナが停止・削除されてもデータが保持される仕組みを作れます。特に、データベースのようなストレージが重要なサービスに不可欠です。
3. Docker Compose:
   複数のコンテナを一括管理するツールで、開発環境を簡単に構築できます。Composeファイルで複数のサービスを定義し、一括で起動や管理ができるようになるため、効率的な開発環境の構築に欠かせないスキルです。

実際に手を動かしてDockerの活用を広げていきましょう！