Getting started with Docker and building Postgres

初學 Docker 並輕鬆建構 Postgres

@ Infrastructure

前言

剛接觸後端時我還不清楚如何有效重現服務供其他開發者使用，直到遇見 Docker 才大幅簡化各種設施的維護與重現的工作，是一項非常高回報的實用技能，本篇從實做角度透過 Docker 建構 Postgres 服務，了解它的便捷快速。

什麼是 Docker？

Docker 是一套容器化技術工具，可以想像成是更輕量的虛擬機。

名稱解釋
Image（映像檔）就像應用程式的藍圖，定義了要安裝什麼、如何設定，是靜態不可變的。
Container（容器）是根據映像檔的執行個體，可以有很多個彼此獨立的容器。
Dockerfile描述如何一步步建立 Image，例如要安裝什麼軟體、開哪些 port 等。
docker-compose.yml描述如何同時啟動多個容器服務（如 web、資料庫等），以及它們之間如何互相連線與設定環境參數。
Volume將資料儲存在主機上的資料夾，用來實現資料持久化（不會因容器刪除而遺失）。
Port Mapping將容器內的服務（例如 Postgres 的 5432 port）對應到本機可訪問的 port，例如 localhost:5432。

為什麼需要 Docker？

如果可以直接在電腦上安裝 Postgres，何必還要透過 Docker 建構？一開始會有懶得再額外使用 Docker 的想法，但當處理大量的服務成為日常，容器化技術就變得十分重要 。

  1. 環境一致性：每個人的開發環境可能不一樣，例如套件版本或其他相依軟體的設定。使用 Docker 可以把「環境變因」通通封裝起來，確保不論在哪台機器上跑，環境都是一致的，減少「在我機器上沒問題」的情況。
  2. 安裝與移除方便：傳統安裝 Postgres 可能會改動系統設定、占用系統資源或與其他服務衝突。使用 Docker 只要一個指令就能啟動或移除 Postgres，乾淨俐落，不會污染系統。
  3. 支援多版本並存：某些專案需要使用不同版本的資料庫，手動切換版本不僅麻煩也容易出錯。使用 Docker 可以在同一台機器上同時跑多個版本的 Postgres。
  4. 快速初始化資料與設定：透過 Docker 的 Volume 機制或是初始化腳本，我們可以快速建立資料表結構、塞入測試資料，甚至搭配 docker-compose 一次建立一整套服務環境（資料庫、後端、前端）。
  5. 團隊協作更容易：當你用 Docker 定義好環境，其他開發者只須執行一條指令就能啟動資料庫。不需要每個人都手動設定環境，大幅減少溝通成本與錯誤空間。

怎麼執行 Postgres Docker

一、從 Docker Hub 下載 postgres 的 docker image。

Terminal window
docker pull postgres:latest

二、查看現有 docker image：docker images

Terminal window
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED         SIZE
postgres     latest    7fb32a7ac3a9   4 days ago      438MB

三、啟動新的 postgres container

Terminal window
docker run --name drizzle-postgres -e POSTGRES_PASSWORD=mypassword -d -p 5432:5432 postgres
  • --name ：將容器命名為 drizzle-postgres。
  • -e： 設定 POSTGRES_PASSWORD 環境變數為指定的值。
  • -d：以「背景執行模式🔗」（detached mode）運行。
  • -p：將容器內的 5432 埠對應到主機上的 5432 埠，讓你可以透過這個埠從主機存取 Postgres。

四、訪問 Postgres

（沒有特別註明的話，user / database 預設都是 postgres）

postgres://<user>:<password>@<host>:<port>/<database>
postgres://postgres:mypassword@localhost:5432/postgres

Docker Compose 統整 docker

既然在 Docker Hub 已有現成的 Postgres Image🔗 可以使用，使用 docker-compose.yml 整合上述行為並透過 docker compose up 即可快速啟動本地 Postgres 於特定 port。

docker-compose.yml
# docker-compose 會自動讀取專案根目錄下的 `.env` 檔案。
services:
  db:
    image: postgres:latest
    environment:
      - POSTGRES_PASSWORD=${DB_PASSWORD}
    ports:
      - ${DB_PORT}:5432
    volumes:
      - ./db-data:/var/lib/postgresql/data

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