סביבת פיתוח JavaScript: הגדרת קונטיינר Docker

בנוף פיתוח התוכנה המהיר של היום, שמירה על סביבת פיתוח עקבית וניתנת לשחזור היא קריטית. מערכות הפעלה שונות, גרסאות תוכנה משתנות ותלויות מתנגשות עלולות להוביל לתופעה המדאיגה של "זה עובד אצלי". Docker, פלטפורמת קונטיינריזציה מובילה, מספקת פתרון עוצמתי לבעיה זו, המאפשר למפתחים לארוז את היישום שלהם ואת התלויות שלו ליחידה אחת, מבודדת.

מדריך זה ידריך אתכם בתהליך ההקמה של סביבת פיתוח JavaScript יציבה ועקבית באמצעות קונטיינרים של Docker. נכסה את כל מהנדרש, מהגדרה בסיסית ועד להגדרות מתקדמות, כדי להבטיח זרימת עבודה חלקה ויעילה לפרויקטי JavaScript שלכם, ללא קשר למערכות הפעלה מגוונות של הצוות שלכם.

למה להשתמש ב-Docker לפיתוח JavaScript?

לפני שנצלול לפרטים, בואו נבחן את היתרונות של שימוש ב-Docker עבור סביבת הפיתוח שלכם ב-JavaScript:

• עקביות: Docker מבטיח שכל אחד בצוות שלכם עובד עם אותה סביבה בדיוק, מבטל בעיות תאימות ומפחית את הסיכוי לבאגים הנגרמים מהבדלים בסביבה. זה חשוב במיוחד עבור צוותים מבוזרים גאוגרפית.
• בידוד: קונטיינרים מספקים בידוד ממערכת המארח, מונעים קונפליקטים עם פרויקטים אחרים ומבטיחים שהתלויות שלכם לא יתנגשו זו עם זו.
• שחזוריות: ניתן לשתף ולפרוס בקלות תמונות Docker, מה שהופך את זה לפשוט לשחזר את סביבת הפיתוח שלכם במכונות שונות או בסביבת ייצור. זה מועיל במיוחד בעת הוספת חברי צוות חדשים או פריסה לספקי ענן שונים.
• ניידות: קונטיינרים של Docker יכולים לרוץ על כל פלטפורמה שתומכת ב-Docker, כולל Windows, macOS ו-Linux, ומאפשרים למפתחים להשתמש במערכת ההפעלה המועדפת עליהם מבלי להשפיע על הפרויקט.
• פריסה פשוטה: אותה תמונת Docker המשמשת לפיתוח יכולה לשמש לבדיקות וייצור, מה שמייעל את תהליך הפריסה ומפחית את הסיכון לשגיאות.

דרישות קדם

לפני שתתחילו, ודאו שהתקנתם את הדברים הבאים:

• Docker: הורידו והתקינו את Docker Desktop עבור מערכת ההפעלה שלכם מהאתר הרשמי של Docker (docker.com). Docker Desktop כולל Docker Engine, Docker CLI, Docker Compose וכלים חיוניים אחרים.
• Node.js ו-npm (אופציונלי): למרות שזה לא הכרחי לחלוטין במכונה המארחת שלכם מכיוון שהם יהיו בתוך הקונטיינר, התקנת Node.js ו-npm מקומית יכולה לעזור עבור משימות מחוץ לקונטיינר או בעת הגדרת מבנה הפרויקט הראשוני שלכם. ניתן להוריד אותם מ-nodejs.org.
• עורך קוד: בחרו את עורך הקוד המועדף עליכם (למשל, VS Code, Sublime Text, Atom). ל-VS Code יש תוספים מעולים ל-Docker שיכולים לפשט את זרימת העבודה שלכם.

הגדרת Dockerfile בסיסית

היסוד של כל סביבת מבוססת Docker הוא קובץ ה-Dockerfile. קובץ זה מכיל הוראות לבניית תמונת ה-Docker שלכם. בואו ניצור Dockerfile בסיסי עבור אפליקציית Node.js:

# השתמש בתמונת ריצה רשמית של Node.js כתמונת אב
FROM node:18-alpine

# הגדר את ספריית העבודה בקונטיינר
WORKDIR /app

# העתק את קבצי package.json ו-package-lock.json לספריית העבודה
COPY package*.json ./

# התקן את תלויות היישום
RUN npm install

# העתק את קוד המקור של היישום לספריית העבודה
COPY . .

# חשוף את פורט 3000 לעולם החיצון (שנה אם האפליקציה שלך משתמשת בפורט אחר)
EXPOSE 3000

# הגדר את הפקודה להרצה כאשר הקונטיינר מתחיל
CMD ["npm", "start"]

בואו נפרק כל שורה:

• FROM node:18-alpine: מציין את תמונת הבסיס עבור הקונטיינר. במקרה זה, אנו משתמשים בתמונת Alpine הרשמית של Node.js 18, שהיא הפצת לינוקס קלת משקל. Alpine ידועה בגודלה הקטן, המסייע לשמור על תמונת ה-Docker שלכם רזה. שקלו גרסאות Node.js אחרות בהתאם לפרויקט שלכם.
• WORKDIR /app: מגדיר את ספריית העבודה בתוך הקונטיינר ל-/app. זה המקום שבו קוד היישום שלכם יתגורר.
• COPY package*.json ./: מעתיק את קבצי package.json ו-package-lock.json (או yarn.lock אם אתם משתמשים ב-Yarn) לספריית העבודה. העתקת קבצים אלו תחילה מאפשרת ל-Docker לשמור במטמון את שלב npm install, מה שמאיץ משמעותית את זמני הבנייה כאשר אתם משנים רק את קוד היישום.
• RUN npm install: מתקין את תלויות היישום המוגדרות ב-package.json.
• COPY . .: מעתיק את כל הקבצים והספריות הנותרים מספרית הפרויקט המקומית שלכם לספריית העבודה בתוך הקונטיינר.
• EXPOSE 3000: חושף את פורט 3000, והופך אותו לנגיש ממכונת המארח. זה חשוב אם היישום שלכם מאזין בפורט זה. שנה את מספר הפורט אם היישום שלך משתמש בפורט אחר.
• CMD ["npm", "start"]: מציין את הפקודה להרצה כאשר הקונטיינר מתחיל. במקרה זה, אנו משתמשים ב-npm start, שהיא פקודה נפוצה להתחלת יישומי Node.js. ודאו שהפקודה הזו תואמת לפקודה המוגדרת בקטע scripts של קובץ ה-package.json שלכם.

בניית תמונת Docker

לאחר שיצרתם את קובץ ה-Dockerfile שלכם, תוכלו לבנות את תמונת ה-Docker באמצעות הפקודה הבאה:

docker build -t my-node-app .

כאשר:

• docker build: הפקודה של Docker לבניית תמונות.
• -t my-node-app: מציין את התגית (שם) עבור התמונה. בחרו שם תיאורי עבור היישום שלכם.
• .: מציין את הקונטקסט של הבנייה, שהוא ספריית העבודה הנוכחית. Docker ישתמש ב-Dockerfile בספרייה זו כדי לבנות את התמונה.

Docker יבצע אז את ההוראות בקובץ ה-Dockerfile שלכם, ויבנה את התמונה שכבה אחר שכבה. בפעם הראשונה שתבנו את התמונה, זה עשוי לקחת זמן להוריד את תמונת הבסיס ולהתקין את התלויות. עם זאת, בניימות הבאות יהיו מהירות הרבה יותר מכיוון ש-Docker שומר במטמון את השכבות הביניים.

הרצת קונטיינר Docker

לאחר שהתמונה נבנתה, תוכלו להריץ קונטיינר ממנה באמצעות הפקודה הבאה:

docker run -p 3000:3000 my-node-app

כאשר:

• docker run: הפקודה של Docker להרצת קונטיינרים.
• -p 3000:3000: ממפה את פורט 3000 במכונת המארח לפורט 3000 בתוך הקונטיינר. זה מאפשר לכם לגשת ליישום שלכם מדפדפן באמצעות localhost:3000. המספר הראשון הוא פורט המארח, והמספר השני הוא פורט הקונטיינר.
• my-node-app: שם התמונה שברצונכם להריץ.

היישום שלכם אמור לרוץ כעת בתוך קונטיינר Docker. תוכלו לגשת אליו על ידי פתיחת הדפדפן שלכם וניווט ל-localhost:3000 (או הפורט שציינתם). אתם אמורים לראות את מסך הפתיחה או את הממשק הראשוני של היישום שלכם.

שימוש ב-Docker Compose

עבור יישומים מורכבים יותר עם שירותים מרובים, Docker Compose הוא כלי שאין לו תחליף. הוא מאפשר לכם להגדיר ולנהל יישומי מולטי-קונטיינרים באמצעות קובץ YAML. בואו ניצור קובץ docker-compose.yml עבור היישום שלנו ב-Node.js:

version: "3.9"
services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - .:/app
    environment:
      NODE_ENV: development
    command: npm run dev

בואו נבחן כל חלק:

• version: "3.9": מציין את הגרסה של פורמט קובץ Docker Compose.
• services: מגדיר את השירותים המרכיבים את היישום שלכם. במקרה זה, יש לנו שירות יחיד בשם app.
• build: .: מציין שהתמונה אמורה להיבנות מתוך ה-Dockerfile בספרייה הנוכחית.
• ports: - "3000:3000": ממפה את פורט 3000 במכונת המארח לפורט 3000 בתוך הקונטיינר, בדומה לפקודת docker run.
• volumes: - .:/app: יוצר volume שממפה את הספרייה הנוכחית במכונת המארח שלכם לספרייה /app בתוך הקונטיינר. זה מאפשר לכם לבצע שינויים בקוד שלכם במכונת המארח ולהביא אותם לידי ביטוי באופן אוטומטי בתוך הקונטיינר, מה שמאפשר טעינה מחדש חמה (hot reloading).
• environment: NODE_ENV: development: מגדיר את משתנה הסביבה NODE_ENV בתוך הקונטיינר ל-development. זה שימושי להגדרת היישום שלכם לרוץ במצב פיתוח.
• command: npm run dev: עוקף את הפקודה ברירת המחדל שהוגדרה ב-Dockerfile. במקרה זה, אנו משתמשים ב-npm run dev, שלעיתים קרובות משמש להפעלת שרת פיתוח עם טעינה מחדש חמה.

כדי להפעיל את היישום באמצעות Docker Compose, נווטו לספרייה המכילה את קובץ ה-docker-compose.yml והריצו את הפקודה הבאה:

docker-compose up

Docker Compose יבנה את התמונה (אם נדרש) ויפעיל את הקונטיינר. ניתן להוסיף את הדגל -d כדי להריץ את הקונטיינר במצב מנותק (ברקע).

אפשרויות הגדרה מתקדמות

להלן כמה אפשרויות הגדרה מתקדמות לשיפור סביבת הפיתוח שלכם ב-JavaScript באמצעות Docker:

1. בניית מולטי-סטייג' (Multi-Stage Builds)

בניות מולטי-סטייג' מאפשרות לכם להשתמש במספר הוראות FROM ב-Dockerfile שלכם, כל אחת מייצגת שלב בנייה שונה. זה שימושי להקטנת גודל התמונה הסופית שלכם על ידי הפרדת סביבת הבנייה מסביבת הריצה.

# שלב 1: בנה את היישום
FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json .
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

# שלב 2: צור את תמונת הריצה
FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/dist /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

בדוגמה זו, השלב הראשון (builder) בונה את היישום באמצעות Node.js. השלב השני משתמש ב-Nginx כדי להגיש את קבצי היישום שנבנו. רק הקבצים שנבנו מהשלב הראשון מועתקים לשלב השני, מה שמביא לתמונה קטנה ויעילה יותר.

2. שימוש במשתני סביבה

משתני סביבה הם דרך עוצמתית להגדיר את היישום שלכם מבלי לשנות את הקוד. ניתן להגדיר משתני סביבה בקובץ ה-docker-compose.yml שלכם או להעביר אותם בזמן הריצה באמצעות הדגל -e.

services:
  app:
    environment:
      API_URL: "http://api.example.com"

בתוך היישום שלכם, תוכלו לגשת למשתני סביבה אלו באמצעות process.env.

const apiUrl = process.env.API_URL;

3. מיפוי Volume לפיתוח

מיפוי Volume (כפי שהודגם בדוגמת Docker Compose) הוא קריטי לפיתוח מכיוון שהוא מאפשר לכם לבצע שינויים בקוד שלכם במכונת המארח ולהביא אותם לידי ביטוי באופן מיידי בתוך הקונטיינר. זה מבטל את הצורך לבנות מחדש את התמונה בכל פעם שתבצעו שינוי.

4. דיבוג עם VS Code

ל-VS Code יש תמיכה מצוינת לדיבוג יישומי Node.js הרצים בתוך קונטיינרים של Docker. ניתן להשתמש בתוסף Docker של VS Code כדי להתחבר לקונטיינר פועל ולהגדיר נקודות עצירה, לבדוק משתנים ולעבור שלב אחר שלב בקוד שלכם.

ראשית, התקינו את תוסף Docker ב-VS Code. לאחר מכן, צרו קובץ launch.json בספריית ה-.vscode שלכם עם ההגדרה הבאה:

{
  "version": "0.2.0",
  "configurations": [
    {
      "type": "node",
      "request": "attach",
      "name": "Attach to Docker",
      "port": 9229,
      "address": "localhost",
      "remoteRoot": "/app",
      "localRoot": "${workspaceFolder}"
    }
  ]
}

ודאו שיישום ה-Node.js שלכם מופעל עם הדגל --inspect או --inspect-brk. לדוגמה, תוכלו לשנות את קובץ ה-docker-compose.yml שלכם כדי לכלול את הדגל הזה:

services:
  app:
    command: npm run dev -- --inspect=0.0.0.0:9229

לאחר מכן, ב-VS Code, בחרו את ההגדרה "Attach to Docker" והתחילו דיבוג. תוכלו להגדיר נקודות עצירה ולדבג את הקוד שלכם שרץ בתוך הקונטיינר.

5. שימוש ב-npm Registry פרטי

אם אתם עובדים על פרויקט עם חבילות npm פרטיות, תצטרכו להגדיר את קונטיינר ה-Docker שלכם לאמת מול ה-npm registry הפרטי שלכם. ניתן לעשות זאת על ידי הגדרת משתנה הסביבה NPM_TOKEN בקובץ ה-docker-compose.yml שלכם או על ידי יצירת קובץ .npmrc בספריית הפרויקט שלכם והעתקתו לקונטיינר.

# Dockerfile
FROM node:18-alpine
WORKDIR /app
COPY package*.json .
COPY .npmrc .
RUN npm install
COPY . .
EXPOSE 3000
CMD ["npm", "start"]

קובץ ה-.npmrc צריך להכיל את אסימון האימות שלכם:

//registry.npmjs.org/:_authToken=YOUR_NPM_TOKEN

זכרו להחליף את YOUR_NPM_TOKEN באסימון ה-npm האמיתי שלכם. שמרו על אסימון זה מאובטח ואל תעלו אותו למאגר הציבורי שלכם.

6. אופטימיזציה של גודל תמונה

שמירה על גודל תמונת Docker שלכם קטן חשובה לזמני בנייה ופריסה מהירים יותר. הנה כמה טיפים לאופטימיזציה של גודל תמונה:

• השתמשו בתמונת בסיס קלת משקל, כגון node:alpine.
• השתמשו בבניות מולטי-סטייג' כדי להפריד את סביבת הבנייה מסביבת הריצה.
• הסירו קבצים וספריות מיותרים מהתמונה.
• השתמשו בקובץ .dockerignore כדי להחריג קבצים וספריות מהקונטקסט של הבנייה.
• שלבו מספר פקודות RUN לפקודה אחת כדי להפחית את מספר השכבות.

דוגמה: Dockerizing יישום React

בואו נדגים את המושגים הללו עם דוגמה מעשית: Dockerizing יישום React שנוצר באמצעות Create React App.

ראשית, צרו יישום React חדש באמצעות Create React App:

npx create-react-app my-react-app
cd my-react-app

לאחר מכן, צרו Dockerfile בספריית השורש של הפרויקט:

FROM node:18-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package*.json .
RUN npm install
COPY . .
RUN npm run build

FROM nginx:alpine
COPY --from=builder /app/build /usr/share/nginx/html
EXPOSE 80
CMD ["nginx", "-g", "daemon off;"]

צרו קובץ docker-compose.yml:

version: "3.9"
services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:80"
    volumes:
      - .:/app
    environment:
      NODE_ENV: development

שימו לב: אנו ממפים את פורט 3000 במארח לפורט 80 בתוך הקונטיינר מכיוון ש-Nginx מגיש את היישום בפורט 80. ייתכן שתצטרכו להתאים את מיפוי הפורטים בהתאם להגדרות היישום שלכם.

לבסוף, הריצו docker-compose up כדי לבנות ולהפעיל את היישום. לאחר מכן תוכלו לגשת ליישום על ידי ניווט ל-localhost:3000 בדפדפן שלכם.

בעיות נפוצות ופתרון בעיות

גם עם הגדרה קפדנית, ייתכן שתתקלו בבעיות בעת עבודה עם Docker. הנה כמה בעיות נפוצות ופתרונותיהן:

• התנגשויות פורטים: ודאו שהפורטים שאתם ממפים בפקודת docker-compose.yml או docker run אינם בשימוש על ידי יישומים אחרים במכונת המארח שלכם.
• בעיות מיפוי Volume: בדקו את ההרשאות על הקבצים והספריות שאתם ממפים. ל-Docker אולי אין את ההרשאות הנדרשות כדי לגשת לקבצים.
• כשלים בבניית תמונה: בחנו בזהירות את הפלט של פקודת docker build עבור שגיאות. גורמים נפוצים כוללים תחביר Dockerfile שגוי, תלויות חסרות או בעיות רשת.
• קריסות קונטיינרים: השתמשו בפקודה docker logs כדי להציג את הלוגים של הקונטיינר שלכם ולזהות את הסיבה לקריסה. גורמים נפוצים כוללים שגיאות יישום, משתני סביבה חסרים או הגבלות משאבים.
• זמני בנייה איטיים: בצעו אופטימיזציה ל-Dockerfile שלכם על ידי שימוש בבניות מולטי-סטייג', שמירה במטמון של תלויות והפחתת מספר השכבות.

מסקנה

Docker מספק פתרון עוצמתי ורב-תכליתי ליצירת סביבות פיתוח JavaScript עקביות וניתנות לשחזור. על ידי שימוש ב-Docker, תוכלו לבטל בעיות תאימות, לפשט את הפריסה ולהבטיח שכולם בצוות שלכם עובדים עם אותה סביבה.

מדריך זה כיסה את יסודות ההגדרה של סביבת פיתוח JavaScript מ-Docker, כמו גם כמה אפשרויות הגדרה מתקדמות. על ידי מעקב אחר הצעדים הללו, תוכלו ליצור זרימת עבודה יציבה ויעילה עבור פרויקטי JavaScript שלכם, ללא קשר למורכבותם או לגודל הצוות שלכם. אמצו את Docker ופתחו את מלוא הפוטנציאל של תהליך הפיתוח שלכם ב-JavaScript.

צעדים הבאים:

• חקרו את Docker Hub עבור תמונות בנויות מראש המתאימות לצרכים הספציפיים שלכם.
• צללו עמוק יותר ל-Docker Compose לניהול יישומי מולטי-קונטיינרים.
• למדו על Docker Swarm ו-Kubernetes לתזמור קונטיינרים של Docker בסביבות ייצור.

על ידי שילוב נוהלי עבודה מומלצים אלו בזרימת העבודה שלכם, תוכלו ליצור סביבת פיתוח יעילה, אמינה ובמדרגה גדולה יותר עבור יישומי JavaScript שלכם, ולהבטיח הצלחה בשוק התחרותי של היום.