Docker 基礎概念與常用指令

📚 延伸閱讀

Docker Compose 一鍵啟動開發環境

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📖 前置知識：如果對 Linux 終端機不熟悉，建議先閱讀 Linux 終端機入門：開發者必備指令

這篇文章要解決什麼問題？

後端工程師：「奇怪，我更新了 A 專案的套件，結果 B 專案跑不起來了…」

資深工程師：「因為它們共用系統環境，套件版本互相衝突了。」

後端工程師：「那我要怎麼隔離？每個專案開一台虛擬機？」

資深工程師：「不用那麼麻煩，用 Docker。每個專案跑在獨立的容器裡，互不干擾。」

後端工程師：「容器？那跟虛擬機有什麼不同？」

資深工程師：「容器更輕量，啟動只要幾秒，而且吃的資源少很多。」

這篇文章會讓你理解：

Docker 解決什麼問題
Container 和 Image 是什麼
Docker Compose 怎麼用
讀懂 docker-compose.yml 檔案

技術概念

Docker 解決什麼問題？

傳統開發環境的痛點：

問題	情境
版本不一致	「我的 Python 是 3.9，你的是 3.12」
環境污染	「裝了 A 專案的套件，B 專案壞了」
安裝複雜	「PostgreSQL 在 Windows 裝不起來」
難以重現	「在我電腦可以跑啊」

Docker 的解法：把應用程式和它需要的環境打包在一起。

傳統方式：
應用程式 → 依賴作業系統環境 → 每台電腦都要裝一遍

Docker 方式：
應用程式 + 環境 → 打包成 Image → 任何電腦都能跑

Container vs 虛擬機

比較	虛擬機 (VM)	Container
啟動時間	分鐘級	秒級
資源佔用	GB 級（含完整 OS）	MB 級（共用 OS 核心）
隔離程度	完全隔離	程序級隔離
適用場景	需要不同 OS	同 OS 下的應用隔離

簡單比喻：

虛擬機：每個應用住一棟獨立的房子（含地基、水電）
Container：每個應用住公寓的一間房（共用大樓基礎設施）

Image vs Container

這是最重要的概念：

概念	說明	比喻
Image（映像檔）	唯讀的模板，包含應用程式和環境	蛋糕食譜
Container（容器）	Image 的執行實例，可以啟動、停止	按食譜做出的蛋糕

一個 Image 可以建立多個 Container：

postgres:16-alpine (Image)
    ├── ching-tech-os-db (Container 1)
    ├── another-project-db (Container 2)
    └── test-db (Container 3)

Docker Compose 是什麼？

Docker 本身一次只管理一個 Container。但實際專案通常需要多個服務：

一個 Web 專案可能需要：
├── PostgreSQL（資料庫）
├── Redis（快取）
├── Nginx（反向代理）
└── code-server（開發環境）

Docker Compose 讓你用一個檔案（docker-compose.yml）定義所有服務，一個指令全部啟動。

Docker Compose v1 vs v2

版本	指令	狀態
v1	`docker-compose up`	已棄用
v2	`docker compose up`	現行標準

v2 已內建於 Docker，不需另外安裝。注意指令是 docker compose（空格），不是 docker-compose（連字號）。

# 檢查版本
docker --version          # Docker version 28.5.0
docker compose version    # Docker Compose version v2.39.4

安裝 Docker

Ubuntu / Debian

使用官方安裝腳本（最簡單）：

# 下載並執行官方安裝腳本
curl -fsSL https://get.docker.com | sh

# 將目前使用者加入 docker 群組（免 sudo）
sudo usermod -aG docker $USER

# 重新登入或執行以下指令讓群組生效
newgrp docker

# 驗證安裝
docker --version
docker compose version

其他系統

系統	安裝方式
macOS	下載 Docker Desktop
Windows	下載 Docker Desktop（需啟用 WSL2）
CentOS/RHEL	同樣可用 `curl -fsSL https://get.docker.com \| sh`

注意：安裝後若遇到權限問題（permission denied），確認已執行 usermod -aG docker $USER 並重新登入。

跟著做：理解 docker-compose.yml

以下是我們專案實際使用的 docker-compose.yml，逐段解說：

完整檔案

services:
  postgres:
    image: postgres:16-alpine
    container_name: ching-tech-os-db
    environment:
      POSTGRES_USER: ${DB_USER:-ching_tech}
      POSTGRES_PASSWORD: ${DB_PASSWORD:-ching_tech_dev}
      POSTGRES_DB: ${DB_NAME:-ching_tech_os}
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    ports:
      - "${DB_PORT:-5432}:5432"
    restart: unless-stopped
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U ${DB_USER:-ching_tech} -d ${DB_NAME:-ching_tech_os}"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

  code-server:
    image: codercom/code-server:latest
    container_name: ching-tech-os-code
    command: ["--auth", "none", "--bind-addr", "0.0.0.0:8080"]
    volumes:
      - ${HOME}/SDD:/home/coder/SDD
      - code_server_data:/home/coder/.local
    ports:
      - "${CODE_PORT:-8443}:8080"
    restart: unless-stopped
    working_dir: /home/coder/SDD/ching-tech-os

volumes:
  postgres_data:
  code_server_data:

逐段解說

1. services（服務定義）

services:
  postgres:      # 服務名稱（自訂）
    ...
  code-server:   # 另一個服務
    ...

services 下面定義所有要啟動的服務，名稱可以自訂。

2. image（映像檔）

image: postgres:16-alpine

指定要使用的 Image：

postgres：Image 名稱（來自 Docker Hub）
16：版本號
alpine：輕量版（基於 Alpine Linux，體積小）

常見的 Image 來源：

Docker Hub：官方映像檔庫
搜尋方式：docker search postgres

3. container_name（容器名稱）

container_name: ching-tech-os-db

指定容器名稱，方便辨識。如果不指定，Docker 會自動產生名稱。

4. environment（環境變數）

environment:
  POSTGRES_USER: ${DB_USER:-ching_tech}
  POSTGRES_PASSWORD: ${DB_PASSWORD:-ching_tech_dev}
  POSTGRES_DB: ${DB_NAME:-ching_tech_os}

設定容器內的環境變數。${VAR:-default} 語法：

如果 DB_USER 環境變數有設定，使用它的值
如果沒有設定，使用預設值 ching_tech

環境變數可以寫在 .env 檔案：

# .env
DB_USER=ching_tech
DB_PASSWORD=my_secret_password
DB_NAME=ching_tech_os

5. volumes（資料持久化）

volumes:
  - postgres_data:/var/lib/postgresql/data    # Named Volume
  - ${HOME}/SDD:/home/coder/SDD               # Bind Mount

Container 刪除後，裡面的資料會消失。Volume 讓資料保留下來。

類型	語法	說明
Named Volume	`名稱:容器路徑`	Docker 管理，存在 Docker 資料目錄
Bind Mount	`主機路徑:容器路徑`	直接掛載主機目錄

# 檔案最下方要宣告 Named Volume
volumes:
  postgres_data:      # 宣告名為 postgres_data 的 Volume
  code_server_data:

6. ports（埠號映射）

ports:
  - "${DB_PORT:-5432}:5432"
  #   ↑ 主機埠號         ↑ 容器埠號

格式：主機埠號:容器埠號

容器內 PostgreSQL 監聽 5432
映射到主機的 5432（或 .env 指定的埠號）
外部透過 localhost:5432 連線

7. restart（重啟策略）

restart: unless-stopped

策略	說明
`no`	不自動重啟（預設）
`always`	總是重啟
`unless-stopped`	除非手動停止，否則重啟
`on-failure`	只在錯誤退出時重啟

8. healthcheck（健康檢查）

healthcheck:
  test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U ching_tech -d ching_tech_os"]
  interval: 10s    # 每 10 秒檢查一次
  timeout: 5s      # 檢查超時時間
  retries: 5       # 連續失敗 5 次才算不健康

讓 Docker 知道服務是否正常運作。其他服務可以等待它 healthy 後再啟動。

9. command（覆蓋預設指令）

command: ["--auth", "none", "--bind-addr", "0.0.0.0:8080"]

覆蓋 Image 的預設啟動指令。這裡讓 code-server 不需要密碼認證。

10. working_dir（工作目錄）

working_dir: /home/coder/SDD/ching-tech-os

設定容器啟動後的預設工作目錄。

常用指令速查

基本操作

# 啟動所有服務（背景執行）
docker compose up -d

# 停止所有服務
docker compose down

# 停止並刪除 Volume（資料會遺失！）
docker compose down -v

# 查看運行中的容器
docker compose ps

# 查看日誌（持續追蹤）
docker compose logs -f

# 查看特定服務的日誌
docker compose logs -f postgres

進入容器

# 進入容器執行指令
docker compose exec postgres psql -U ching_tech -d ching_tech_os

# 進入容器的 shell
docker compose exec postgres bash

單獨操作服務

# 只啟動特定服務
docker compose up -d postgres

# 只停止特定服務
docker compose stop code-server

# 重啟特定服務
docker compose restart postgres

清理

# 刪除停止的容器
docker container prune

# 刪除未使用的 Image
docker image prune

# 刪除未使用的 Volume（危險！）
docker volume prune

# 全部清理（危險！）
docker system prune -a

進階技巧

1. 查看容器狀態

# 詳細狀態（含健康檢查）
docker compose ps -a

# 輸出範例：
NAME                 STATUS                   PORTS
ching-tech-os-db     running (healthy)        0.0.0.0:5432->5432/tcp
ching-tech-os-code   running                  0.0.0.0:8443->8080/tcp

2. 查看 Volume 位置

# 列出所有 Volume
docker volume ls

# 查看 Volume 詳細資訊
docker volume inspect docker_postgres_data

3. 備份與還原

# 備份資料庫
docker compose exec postgres pg_dump -U ching_tech ching_tech_os > backup.sql

# 還原資料庫
docker compose exec -T postgres psql -U ching_tech ching_tech_os < backup.sql

4. 常見問題排除

埠號被佔用：

# 找出佔用埠號的程式
lsof -i :5432

# 解法：修改 .env 換一個埠號
DB_PORT=5433

容器無法啟動：

# 查看錯誤訊息
docker compose logs postgres

# 常見原因：
# - Image 下載失敗（網路問題）
# - Volume 權限問題
# - 埠號衝突

清除重來：

# 停止並刪除所有容器和 Volume
docker compose down -v

# 重新啟動
docker compose up -d

小結

這篇文章介紹了：

概念	重點
Docker 用途	解決環境不一致、安裝複雜的問題
Image vs Container	Image 是模板，Container 是實例
Docker Compose v2	用 `docker compose`（空格）指令
docker-compose.yml	services、volumes、ports、environment
常用指令	up、down、ps、logs、exec

理解這些概念後，就可以閱讀 Docker Compose 一鍵啟動開發環境，實際操作我們的開發環境了！

參考資源

Docker 官方文件
Docker Compose 官方文件
Docker Hub（映像檔庫）
Play with Docker（線上練習環境）