Webアプリケーションをコンテナ化する

Goで書いたシンプルなWebアプリケーションをコンテナ化して実行する．コンテナイメージの作成には docker image build(docker build) コマンドを使用する．

package main

import (
  "net/http"
  "github.com/labstack/echo/v4"
  "github.com/labstack/echo/v4/middleware"
)

func main() {
  e := echo.New()

  e.Use(middleware.Logger())
  e.Use(middleware.Recover())

  e.GET("/", hello)

  e.Logger.Fatal(e.Start(":1323"))
}

func hello(c echo.Context) error {
  return c.String(http.StatusOK, "Hello, World!")
}

各行の先頭に書いてあるのはDockerfile特有の命令である．それぞれの命令の詳細は公式ドキュメント[2]を読むことを勧める．

FROM golang:1.17-bullseye

WORKDIR /src

RUN apt-get update && \
    apt-get install make && \
    apt-get clean && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

COPY go.mod go.mod
COPY go.sum go.sum
RUN go mod download

COPY . /src
RUN make build

ENTRYPOINT ["/src/bin/go-webapp"]

FROM golang:1.17-buster: ベースとなるコンテナイメージである．Golangが入ったDebian 10上に構築する．
WORKDIR /src: /srcをカレントワーキングディレクトリに指定．なければディレクトリを作る
COPY go.mod go.mod: ローカルのgo.modをコンテナ内の/src/go.modにコピーする．
RUN go mod download go.modやgo.sumに書いてあるpackageをダウンロードするコマンドを実行する
COPY . /src: カレントディレクトリのすべてを/srcにコピーする
RUN make build: makeでgolangのバイナリをビルドする
ENTRYPOINT ["go-webapp"] :コンテナを実行時にどのコマンドを実行するか定義する

docker image build -f Dockerfile.singlestage -t go-webapp:singlestage .

演習: 作ったコンテナイメージを実行する

docker container run (docker run) コマンドを使ってコンテナを実行する．

docker container run -d --name go-webapp -p 1323:1323 go-webapp:singlestage

curl コマンドでコンテナ上でWebアプリにHTTPリクエストを送る．

# コンテナの外から実行
curl http://localhost:1323

Hello, World! が出力されたら成功．

終わったらコンテナを終了させる．

docker stop go-webapp

発展: マルチステージビルド

CやGoなどのコンパイラ言語でコンパイルされたシステムは，コンパイルした実行バイナリ(+ 動的リンクライブラリ) さえあれば，コンパイラはコンテナイメージには必要がない．

つまり，最終的にコンテナイメージにはバイナリ(+ シェル, ツール)があれば問題ない．コンテナイメージを作る過程を以下のような複数のコンテナイメージを跨いだ多段階形式(マルチステージビルド)にすることで，コンテナイメージの削減に繋がる．よって，コンテナイメージをダウンロードする時間が短くなり，デプロイ時間を短縮することにもつながる．

Goコンパイラがあるイメージ内で，アプリケーションをコンパイルする．
コンパイルしたファイルを軽量なコンテナイメージ(Alpine Linux, Distroless, scratch)内にコピーする

という2段階でコンテナイメージをビルドするようにすると，コンテナイメージのサイズを小さくすることが可能になる．

FROM golang:1.17-bullseye as builder

WORKDIR /src

RUN apt-get update && \
    apt-get install make && \
    apt-get clean && \
    rm -rf /var/lib/apt/lists/*

COPY go.mod go.mod
COPY go.sum go.sum
RUN go mod download

COPY . /src
RUN make build

FROM gcr.io/distroless/base-debian11

COPY --from=builder /src/bin/* /

ENTRYPOINT ["/go-webapp"]

FROM gcr.io/distroless/base-debian11: アプリケーションを実行するためのコンテナイメージを定義する．Goのバイナリを実行するだけであればGoの環境はいらないため，軽量なイメージにバイナリだけコピーして実行する．
COPY --from=builder /src/bin/* / : Go言語のコンパイルに使ったコンテナから，軽量コンテナイメージにバイナリをコピーする

docker image build -f Dockerfile.multistage -t go-webapp:multistage .

マルチステージビルドで作成したコンテナイメージは25.3MBで，数百MBものサイズの削減になった．

$ docker image ls
REPOSITORY                        TAG             IMAGE ID       CREATED          SIZE
go-webapp                         multistage      61199b8fff2c   7 seconds ago    25.3MB
go-webapp                         singlestage     2e402f9e54ba   29 seconds ago   1.04GB

マルチステージビルドはコンテナイメージを削減できるだけでなく，ステージごとに並列で動作可能なので，ビルド時間の短縮にもつながる

コンテナイメージを作るときに気をつけること

1コンテナにつき1アプリにする
Immutable Infrastructureにする
アプリケーションが動作するために必要なものを把握(ライブラリ，ビルドツール，言語ランタイムなど)
できるだけイメージや依存関係を最小限にする．

他にも気をつけるべきことは多いが今回は割愛する．コンテナイメージを作るときのベストプラクティスがあるため，読むことをすすめる．

コンテナ勉強会

Webアプリケーションをコンテナ化する

演習: 作ったコンテナイメージを実行する

発展: マルチステージビルド

コンテナイメージを作るときに気をつけること