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Tutorial Docker: Do Básico a Alguma Lugar

Este tutorial te guiará pelo mundo do Docker, desde seus fundamentos até as técnicas mais avançadas. Prepare-se para aprender sobre essa poderosa ferramenta e transformar a forma como você desenvolve, implanta e gerencia seus aplicativos!

1. Introdução ao Docker

O que é Docker?

O Docker é uma plataforma de containerização de aplicativos que permite empacotar seu software e suas dependências em unidades chamadas contêineres. Imagine contêineres como caixas que armazenam tudo que seu aplicativo precisa para funcionar, como código, bibliotecas, configurações e arquivos.

Benefícios do Docker:

  • Isolamento: Os contêineres são isolados uns dos outros, garantindo que seus aplicativos não interfiram entre si, aumentando a segurança e estabilidade.
  • Portabilidade: Os contêineres podem ser executados em qualquer ambiente com Docker instalado, independentemente do sistema operacional, facilitando a implantação em diferentes ambientes.
  • Agilidade: A criação e a implantação de contêineres são rápidas e fáceis, acelerando o desenvolvimento e o lançamento de aplicativos.
  • Eficiência: Os contêineres são leves e compartilham recursos do sistema host, otimizando o uso de hardware e reduzindo custos.
  • Repetibilidade: A natureza imutável dos contêineres garante que seu aplicativo seja executado da mesma maneira em diferentes ambientes, proporcionando confiabilidade.

Casos de uso do Docker:

  • Desenvolvimento e testes: Crie ambientes de desenvolvimento isolados para cada desenvolvedor ou teste diferentes versões de um aplicativo sem afetar a produção.
  • Implantação em produção: Implante e gerencie seus aplicativos em servidores de produção de forma rápida, eficiente e escalável.
  • Microsserviços: Arquitete seus aplicativos como microsserviços modulares e independentes, facilitando o gerenciamento e a escalabilidade.
  • Nuvem: Execute seus aplicativos em plataformas de nuvem como AWS, Azure e Google Cloud Platform com facilidade e flexibilidade.

2. Instalação e Primeiros Passos

Se você ainda não instalou seguindo os passos que deixei no README pelo WSL, tente instalar seguindo a documentação.

  1. Acesse o site oficial do Docker: https://docs.docker.com/get-docker/
  2. Escolha o sistema operacional do seu computador e siga as instruções de instalação.
  3. Verifique se o Docker está instalado executando o comando docker version no terminal.

Criando seu primeiro contêiner:

  1. Baixe uma imagem de contêiner do Docker Hub: docker pull hello-world
  2. Execute o contêiner: docker run hello-world
  3. Observe a saída do contêiner: docker logs hello-world

3. Conceitos Básicos do Docker

Imagens:

  • Imagens são modelos pré-construídos que contêm todo o código e as dependências necessárias para executar um aplicativo.
  • As imagens são armazenadas localmente no seu computador ou podem ser baixadas do Docker Hub, um repositório público de imagens.

Contêineres:

  • Contêineres são instâncias executáveis ​​de imagens.
  • Cada contêiner possui seu próprio espaço de arquivos, processo e rede isolados, garantindo a independência dos aplicativos.

Comandos Docker:

  • O Docker fornece uma variedade de comandos para gerenciar imagens e contêineres, como docker pull, docker run, docker ps, docker stop, docker rm e muitos outros.

4. Comandos Essenciais do Docker

Comando Descrição
docker pull <imagem> Baixa uma imagem do Docker Hub.
docker run <imagem> Executa um contêiner a partir de uma imagem.
docker ps Lista os contêineres em execução.
docker stop <container-id> Para um contêiner em execução.
docker rm <container-id> Remove um contêiner.
docker images Lista as imagens armazenadas localmente.
docker rmi <imagem-id> Remove uma imagem local.
docker exec -it <container-id> <comando> Executa um comando dentro de um contêiner.
docker logs <container-id> Visualiza os logs de um contêiner.
docker build -t <imagem-nome> . Constrói uma imagem a partir do diretório atual.
docker push <imagem-nome> Envia uma imagem para o Docker Hub.

Vale lembrar que cada comando tem suas variações de acordo com argumentos adicionais (flags) que você pode passar. Um exemplo é o docker ps -a que lista tanto os conteiners em execução quanto os parados.

Recomendo que consulte a documentação para saber mais dessas flegs

Comandos e Suas Flags Essenciais para quem está Aprendendo

Removendo todos os Conteiners

Para remover todos os conteiners, existem diversas formas e passos, como:

  1. Listar Todos os Contêineres:

    • Primeiro, você pode listar todos os contêineres (tanto em execução quanto parados) usando o comando docker ps -a

  2. Parar Todos os Contêineres em Execução:

    • Antes de remover, você precisa parar todos os contêineres que estão em execução. Você pode fazer isso com o comando: docker stop $(docker ps -q)

  3. Remover Todos os Contêineres:

    • Depois de parar os contêineres, você pode removê-los com o comando docker rm $(docker ps -a -q)
Explicação dos Comandos
  • docker ps -a: Lista todos os contêineres, incluindo os que estão parados.
  • docker ps -q: Retorna apenas os IDs dos contêineres em execução.
  • docker stop $(docker ps -q): Para todos os contêineres em execução.
  • $(docker ps -q) é uma substituição de comando que retorna a lista de IDs de contêineres.
  • docker rm $(docker ps -a -q): Remove todos os contêineres.
  • $(docker ps -a -q) é uma substituição de comando que retorna a lista de IDs de todos os contêineres (em execução e parados).

Existe também o "Comando Único" para parar e remover todos os contêineres, onde você pode combinar os comandos acima em um único comando para parar e remover todos os contêineres: docker stop $(docker ps -q) && docker rm $(docker ps -a -q)

Removendo Contêineres com Docker Compose

Se você está utilizando Docker Compose, pode remover todos os contêineres definidos no seu arquivo docker-compose.yml com o seguinte comando docker-compose down.

Este comando irá parar e remover todos os contêineres, redes e volumes (opcionalmente) criados pelo Docker Compose.

Removendo Volumes e Redes (Opcional)

Se você também deseja remover volumes e redes associados aos contêineres, use o comando docker-compose down com as opções -v para volumes e --remove-orphans para redes órfãs:

docker-compose down -v --remove-orphans

E se desejar remover volumes de contêineres não utilizados, pode usar: docker volume prune

E para redes não utilizadas: docker network prune ` Esses passos e comandos irão garantir que todos os seus contêineres sejam completamente removidos, junto com quaisquer volumes e redes associados, se necessário.

5. Gerenciamento de Volume

Quando você executa um contêiner a partir de uma imagem, todos os dados gerados pelo contêiner são armazenados em uma camada de escrita temporária. Essa camada é removida quando o contêiner é interrompido. Isso pode ser problemático para aplicativos que precisam persistir dados, como bancos de dados ou sistemas de arquivos.

O Docker volumes oferecem uma solução para dados persistentes. Um volume é um diretório no sistema host que é mapeado para um diretório dentro do contêiner. Isso permite que o contêiner armazene e acesse seus dados de forma persistente, independentemente do ciclo de vida do contêiner.

Para usar volumes, você pode especificar a opção -v durante a execução do contêiner:

docker run -v <host-diretorio>:<container-diretorio> <imagem>

Por exemplo, para persistir os dados de um banco de dados MySQL em contêiner, você pode executar/:

docker run -v mysql-data:/var/lib/mysql mysql:latest

Neste comando, o diretório mysql-data no sistema host é mapeado para o diretório /var/lib/mysql dentro do contêiner MySQL. Dessa forma, os dados do banco de dados serão persistidos no diretório do host e acessíveis mesmo após a reinicialização do contêiner.

6. Docker Compose

Docker Compose é uma ferramenta que simplifica a definição e execução de aplicações multi-containers. Com Docker Compose, você usa um arquivo YAML para definir os serviços, redes e volumes necessários para sua aplicação. Em seguida, um único comando pode criar e iniciar todos os serviços definidos no arquivo.

Como funciona o Docker Compose?

  1. Definição dos Serviços:

    • Você cria um arquivo chamado docker-compose.yml onde define todos os serviços que compõem sua aplicação. Cada serviço é um container que será gerenciado pelo Docker Compose.

  2. Configuração dos Serviços:

    • No arquivo docker-compose.yml, você especifica a imagem Docker a ser usada para cada serviço, as portas a serem expostas, as variáveis de ambiente, volumes e redes.

  3. Comandos do Docker Compose:

    • docker-compose up: Cria e inicia todos os containers definidos no arquivo docker-compose.yml.
    • docker-compose down: Para e remove todos os containers, redes e volumes - criados pelo comando up.
    • docker-compose ps: Lista os containers em execução. - docker-compose logs: Exibe os logs de todos os serviços.

O comando docker-compose up -d é usado para iniciar todos os serviços definidos no arquivo docker-compose.yml em modo destacado (detached), o que significa que os contêineres serão executados em segundo plano. No entanto, existem vários comandos e opções adicionais que você pode usar com docker-compose para gerenciar seus serviços. Aqui estão alguns dos mais úteis:

Comandos Básicos do Docker Compose na prática

  1. Iniciar Serviços:

    docker-compose up -d
    • -d: Executa os contêineres em segundo plano (modo destacado).

  2. Parar Serviços:

    docker-compose stop
    • Para os contêineres sem removê-los.

  3. Parar e Remover Serviços e Recursos:

    docker-compose down
    • Para e remove contêineres, redes e volumes definidos no docker-compose.yml.

Opções do Comando docker-compose up

  1. Forçar a Recriação dos Contêineres:

    docker-compose up --force-recreate
    • Recria os contêineres mesmo se não houver mudanças no docker-compose.yml.

  2. Recriar Apenas Contêineres com Mudanças:

    docker-compose up --build
    • Recompila as imagens e recria os contêineres se houver mudanças nos arquivos de configuração.

  3. Remover Contêineres Órfãos:

    docker-compose up --remove-orphans
    • Remove contêineres que não estão mais definidos no docker-compose.yml.

Outros Comandos Úteis do Docker Compose

  1. Listar Serviços em Execução:

    docker-compose ps
    • Lista todos os contêineres em execução gerenciados pelo docker-compose.

  2. Verificar Logs dos Serviços:

    docker-compose logs
    • Mostra os logs dos contêineres.
    • Para seguir os logs em tempo real: 
      docker-compose logs -f

  3. Executar Comandos em Contêineres em Execução:

    docker-compose exec <service_name> <command>
    • Executa um comando em um contêiner em execução. Por exemplo, para abrir um shell no contêiner do PostgreSQL: 
      docker-compose exec postgres bash

  4. Verificar o Estado dos Contêineres e Dependências:

    docker-compose top
    • Exibe a árvore de processos dos contêineres.

  5. Reiniciar Serviços:

    docker-compose restart
    • Reinicia todos os serviços ou um serviço específico: 
      docker-compose restart <service_name>

  6. Remover Contêineres Parados e Volumes Não Utilizados:

    docker-compose down --volumes
    • Remove todos os volumes definidos e associados aos serviços.

Comandos de Manutenção

  1. Atualizar Imagens e Recriar Contêineres:

    docker-compose pull
    • Puxa as versões mais recentes das imagens definidas no docker-compose.yml.

  2. Verificar Configuração:

    docker-compose config
    • Verifica e valida o arquivo de configuração docker-compose.yml.

  3. Remover Contêineres Parados e Imagens Não Utilizadas:

    docker-compose down --rmi all
    • Remove contêineres, redes, volumes e também todas as imagens usadas pelos serviços.

Exemplo Completo de Uso

Para ilustrar um fluxo de trabalho completo, considere os seguintes passos:

  1. Inicializar Serviços em Segundo Plano:

    docker-compose up -d

  2. Verificar Serviços em Execução:

    docker-compose ps

  3. Seguir Logs em Tempo Real:

    docker-compose logs -f

  4. Executar um Comando no Serviço PostgreSQL:

    docker-compose exec postgres psql -U postgres

  5. Reiniciar um Serviço Específico:

    docker-compose restart pgadmin

  6. Parar e Remover Todos os Serviços e Recursos:

    docker-compose down --volumes --remove-orphans

Exemplo de um Arquivo ``docker-compose.yml```

Um exemplo básico de um arquivo docker-compose.yml que define uma aplicação web com um serviço de banco de dados:

version: '3.8'
services:
  web:
    image: nginx:latest
    ports:
      - "80:80"
    volumes:
      - ./html:/usr/share/nginx/html
  database:
    image: postgres:latest
    environment:
      POSTGRES_USER: example
      POSTGRES_PASSWORD: example
      POSTGRES_DB: exampledb
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data

volumes:
  pgdata:

Passos para Usar o Docker Compose:

  1. Criar o Arquivo docker-compose.yml:

    • No diretório do seu projeto, crie um arquivo chamado docker-compose.yml e adicione a configuração dos serviços.

  2. Iniciar os Serviços:

    • Navegue até o diretório do projeto no terminal e execute docker-compose up. Isso criará e iniciará todos os containers definidos no arquivo.

  3. Gerenciar os Containers:

    • Use comandos como docker-compose ps, docker-compose logs e docker-compose down para gerenciar seus containers.

Benefícios do Docker Compose

  • Automação: Facilita a automação da criação, configuração e execução de ambientes multi-containers.
  • Reprodutibilidade: Garante que o ambiente de desenvolvimento seja consistente com o de produção.
  • Isolamento: Cada serviço é executado em um container separado, permitindo isolamento de dependências e evitando conflitos.
  • Facilidade de Uso: Um único arquivo YAML simplifica a gestão de configurações complexas.