基本知識

Dockerとは？

Dockerは、アプリケーションを「コンテナ」という単位でパッケージ化し、どこでも同じ環境で実行できるようにするツールです。

なぜDockerを使うのか？

実務でDockerが使われる主な理由は以下の通りです：

• 環境の統一：「私のPCでは動くのに...」問題を解決
• 簡単なセットアップ：複雑な環境構築を1コマンドで完了
• クリーンな環境：プロジェクトごとに独立した環境を作成
• チーム開発：全員が同じ環境で開発できる

コンテナとは？

コンテナは、アプリケーションとその実行に必要なすべて（ライブラリ、設定ファイルなど）をまとめたパッケージです。軽量で起動が速く、複数のコンテナを同時に実行できます。

なぜWindows/Macでも同じものが動くのか？

Dockerコンテナは実はLinux上で動いています。

• Linux：Dockerが直接動く（ネイティブ）
• Windows/Mac：Docker Desktopが内部で軽量なLinux仮想マシンを起動し、その上でコンテナを実行

つまり、Windows版でもMac版でも、実際にはLinuxコンテナが動いているため、どの環境でも同じように動作するのです。

イメージとは？

イメージは、コンテナを作るための「設計図」や「テンプレート」です。イメージからコンテナを何個でも作成できます。

• イメージ：設計図（読み取り専用）
• コンテナ：実際に動いているアプリケーション

実際の開発での使い方

実務では、複数のイメージを組み合わせてプロジェクト全体の環境を作ります。例えば：

単体で使える便利なイメージ

もちろん、単体で使える便利なイメージもあります：

• wordpress - WordPressサイトがすぐ起動
• gitlab/gitlab-ce - GitLabサーバー一式
• nextcloud - 自分専用クラウドストレージ
• jenkins - CI/CD環境

これらは複数のサービスが1つのイメージにパッケージされているので、すぐに使い始められます。

Dockerのインストール

DockerをPCにインストールする方法を説明します。

Windows / Macの場合

Docker Desktopをインストールします。これが一番簡単な方法です。

手順：

1. Docker Desktop公式サイトにアクセス
2. お使いのOS（Windows または Mac）に合わせてダウンロード
3. インストーラーを実行
4. 再起動後、Docker Desktopを起動

Linuxの場合

Ubuntuでのインストール例：

# 古いバージョンを削除
sudo apt-get remove docker docker-engine docker.io containerd runc

# 必要なパッケージをインストール
sudo apt-get update
sudo apt-get install ca-certificates curl gnupg lsb-release

# DockerのGPGキーを追加
sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings
curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg --dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg

# リポジトリを追加
echo \
  "deb [arch=$(dpkg --print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu \
  $(lsb_release -cs) stable" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null

# Dockerをインストール
sudo apt-get update
sudo apt-get install docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-compose-plugin

# sudoなしで実行できるようにする（オプション）
sudo usermod -aG docker $USER

インストール確認

ターミナルまたはコマンドプロンプトで以下のコマンドを実行：

docker --version

バージョン情報が表示されればインストール成功です。

# 動作確認（Hello Worldを実行）
docker run hello-world

「Hello from Docker!」というメッセージが表示されれば完璧です。

基本的な概念

Dockerfile

Dockerイメージを作るための設計書です。テキストファイルで、どのようにイメージを構築するかを記述します。

# 例：シンプルなNode.jsアプリのDockerfile
FROM node:18
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install
COPY . .
CMD ["node", "server.js"]

docker-compose.yml

複数のコンテナをまとめて管理するための設定ファイルです。実務ではこれを使うことが多いです。

# 例：WebアプリとデータベースのCompose設定
version: '3.8'
services:
  web:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
  db:
    image: postgres:15
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: password

実際のプロジェクトでは？

より複雑なプロジェクトでは、さらに多くのコンテナを組み合わせます：

# 例：本格的なWebサービスの構成
version: '3.8'
services:
  # フロントエンド（React/Next.js）
  frontend:
    build: ./frontend
    ports:
      - "3000:3000"
  
  # バックエンドAPI（Node.js）
  backend:
    build: ./backend
    ports:
      - "4000:4000"
  
  # データベース（PostgreSQL）
  db:
    image: postgres:15
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: password
  
  # キャッシュ（Redis）
  redis:
    image: redis:7
  
  # 検索エンジン（Elasticsearch）
  search:
    image: elasticsearch:8.11.0
    environment:
      - discovery.type=single-node

この例では5つのコンテナが連携して動きます。でも、起動は1コマンドだけ：

docker-compose up

これで全部のコンテナが起動し、自動的に接続されます。止める時も：

docker-compose down

このように、複数のコンテナをまとめて管理できるのがdocker-composeの便利なところです。

Docker Hub

Dockerイメージの公開リポジトリです。Node.js、Python、PostgreSQLなど、様々な公式イメージが公開されています。

Docker Hubで必要なイメージを探せます。

ボリューム（Volume）の使い方

ボリュームは、コンテナのデータを永続的に保存するための仕組みです。コンテナは基本的に「使い捨て」なので、削除するとデータも消えてしまいます。ボリュームを使えば、コンテナを削除してもデータを保持できます。

どんな時に使うのか？

実務では主に以下の場面で使います：

基本的な使い方

docker-compose.ymlでボリュームを定義します：

# 例：データベースのデータを永続化
version: '3.8'
services:
  db:
    image: postgres:15
    volumes:
      - postgres_data:/var/lib/postgresql/data
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: password

volumes:
  postgres_data:  # 名前付きボリューム

これで、コンテナを削除（docker-compose down）しても、postgres_dataボリュームにデータが残ります。

開発時の便利な使い方

開発中は、ローカルのコードをコンテナに同期させることで、コード変更が即座に反映されます：

# 例：Node.js開発環境
version: '3.8'
services:
  app:
    image: node:18
    working_dir: /app
    volumes:
      - ./:/app                        # ローカルのコードを同期
      - node_modules:/app/node_modules # node_modulesは別管理
    command: npm run dev
    ports:
      - "3000:3000"

volumes:
  node_modules:

実践例：Webアプリケーション全体

version: '3.8'
services:
  web:
    build: .
    volumes:
      - ./src:/app/src               # コード同期（開発用）
      - uploaded_files:/app/uploads  # アップロードファイル保存
    ports:
      - "3000:3000"
  
  db:
    image: postgres:15
    volumes:
      - db_data:/var/lib/postgresql/data  # DBデータ保存
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: password

volumes:
  uploaded_files:
  db_data:

この例では、3つのボリュームを使用：

• ./src:/app/src - コード変更の即時反映
• uploaded_files - ユーザーのアップロードファイル保存
• db_data - データベースのデータ保存

よく使う用語