Docker 初心者向け：最初のイメージから本番デプロイまで

Docker はソフトウェアの構築、配布、実行の方法を変えました。「自分のマシンでは動く」の代わりに、Docker はアプリケーションがどこでも同じように動作することを保証します - あなたのノートパソコン、同僚のマシン、CI/CD、そして本番環境で。このガイドでは、ゼロから実際のアプリケーションのデプロイまでを解説します。

Docker とは？

Docker は、アプリケーションとそのすべての依存関係をコンテナと呼ばれる標準化されたユニットにパッケージングするプラットフォームです。コンテナは、ホスト OS のカーネルを共有しながらも、独自のファイルシステム、ネットワーク、プロセス空間を持つ、隔離された軽量なプロセスです。

コンテナ vs 仮想マシン

Docker のインストール

# macOS
brew install --cask docker

# Ubuntu/Debian
curl -fsSL https://get.docker.com | sh
sudo usermod -aG docker $USER

# Verify installation
docker --version
docker run hello-world

コアコンセプト

イメージ

イメージは、コンテナを作成するための命令を含む読み取り専用のテンプレートです。アプリケーションとその環境のスナップショットと考えてください。

# Pull an image from Docker Hub
docker pull node:20-alpine

# List local images
docker images

# Remove an image
docker rmi node:20-alpine

コンテナ

コンテナはイメージの実行中のインスタンスです。コンテナの作成、起動、停止、削除ができます。

# Run a container
docker run -d --name my-app -p 3000:3000 node:20-alpine

# List running containers
docker ps

# List all containers (including stopped)
docker ps -a

# Stop a container
docker stop my-app

# Remove a container
docker rm my-app

# View logs
docker logs my-app

# Execute a command inside a running container
docker exec -it my-app sh

Dockerfile の書き方

Dockerfile は、イメージを構築するための命令が書かれたテキストファイルです。各命令がレイヤーを作成します。

Node.js アプリの基本的な Dockerfile

# Use an official Node.js runtime as base image
FROM node:20-alpine

# Set working directory
WORKDIR /app

# Copy package files first (better caching)
COPY package.json package-lock.json ./

# Install dependencies
RUN npm ci --only=production

# Copy application code
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 3000

# Command to run the application
CMD ["node", "server.js"]

ビルドと実行

# Build the image
docker build -t my-node-app .

# Run the container
docker run -d -p 3000:3000 my-node-app

# Visit http://localhost:3000

マルチステージビルド

マルチステージビルドは、ビルド環境をランタイムから分離することで、本番イメージを小さく保ちます。

# Stage 1: Build
FROM node:20-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY package.json package-lock.json ./
RUN npm ci
COPY . .
RUN npm run build

# Stage 2: Production
FROM node:20-alpine AS runner
WORKDIR /app
COPY --from=builder /app/dist ./dist
COPY --from=builder /app/node_modules ./node_modules
COPY --from=builder /app/package.json ./
EXPOSE 3000
CMD ["node", "dist/server.js"]

これにより、コンパイル済みの出力と本番依存関係のみを含むイメージが生成されます - ソースコード、開発依存関係、ビルドツールは含まれません。

Next.js のマルチステージ例

FROM node:20-alpine AS deps
WORKDIR /app
COPY package.json package-lock.json ./
RUN npm ci

FROM node:20-alpine AS builder
WORKDIR /app
COPY --from=deps /app/node_modules ./node_modules
COPY . .
RUN npm run build

FROM node:20-alpine AS runner
WORKDIR /app
ENV NODE_ENV=production
COPY --from=builder /app/public ./public
COPY --from=builder /app/.next/standalone ./
COPY --from=builder /app/.next/static ./.next/static
EXPOSE 3000
CMD ["node", "server.js"]

ボリューム：永続データ

デフォルトでは、コンテナ内のデータはコンテナが削除されると失われます。ボリュームがこの問題を解決します。

# Create a named volume
docker volume create my-data

# Run with a volume
docker run -d -v my-data:/app/data my-app

# Bind mount (map host directory to container)
docker run -d -v $(pwd)/data:/app/data my-app

# List volumes
docker volume ls

ネットワーキング

Docker は、コンテナが通信するための隔離されたネットワークを作成します。

# Create a custom network
docker network create my-network

# Run containers on the same network
docker run -d --name api --network my-network my-api
docker run -d --name db --network my-network postgres:16

# Containers can reach each other by name
# From "api" container: postgres://db:5432

Docker Compose

Docker Compose を使えば、単一の YAML ファイルでマルチコンテナアプリケーションを定義して実行できます。

docker-compose.yml

services:
  api:
    build: ./api
    ports:
      - "3000:3000"
    environment:
      - DATABASE_URL=postgres://user:pass@db:5432/mydb
    depends_on:
      - db

  db:
    image: postgres:16-alpine
    environment:
      - POSTGRES_USER=user
      - POSTGRES_PASSWORD=pass
      - POSTGRES_DB=mydb
    volumes:
      - pgdata:/var/lib/postgresql/data
    ports:
      - "5432:5432"

  redis:
    image: redis:7-alpine
    ports:
      - "6379:6379"

volumes:
  pgdata:

コマンド

# Start all services
docker compose up -d

# View logs
docker compose logs -f

# Stop all services
docker compose down

# Rebuild and restart
docker compose up -d --build

# Scale a service
docker compose up -d --scale api=3

.dockerignore

.gitignore と同様に、このファイルは不要なファイルがイメージにコピーされるのを防ぎます。

node_modules
.git
.env
*.md
.next
dist
coverage

本番環境のベストプラクティス

1. 小さなベースイメージを使う

# Bad: 1GB+
FROM node:20

# Good: ~180MB
FROM node:20-alpine

2. Root で実行しない

FROM node:20-alpine
RUN addgroup -S app && adduser -S app -G app
USER app
WORKDIR /home/app
COPY --chown=app:app . .

3. 特定のイメージタグを使う

# Bad: can change unexpectedly
FROM node:latest

# Good: pinned version
FROM node:20.11-alpine3.19

4. ビルドキャッシュを活用する

Dockerfile の命令を、変更頻度の低いものから高いものの順に並べましょう：

FROM node:20-alpine
WORKDIR /app

# These change rarely - cached
COPY package.json package-lock.json ./
RUN npm ci --only=production

# This changes often - not cached
COPY . .

5. ヘルスチェック

HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=3s --retries=3 \
  CMD wget -qO- http://localhost:3000/health || exit 1

6. 環境変数を使う

ENV NODE_ENV=production
ENV PORT=3000

よく使う Docker コマンド早見表

# Images
docker build -t name:tag .        # Build image
docker images                      # List images
docker rmi image_name              # Remove image
docker image prune                 # Remove unused images

# Containers
docker run -d -p 3000:3000 image   # Run detached
docker ps                          # List running
docker stop container_name         # Stop
docker rm container_name           # Remove
docker logs -f container_name      # Follow logs
docker exec -it container sh       # Shell into container

# Compose
docker compose up -d               # Start services
docker compose down                # Stop services
docker compose logs -f             # Follow all logs
docker compose ps                  # List services

# Cleanup
docker system prune -a             # Remove everything unused

Docker から Kubernetes へ

Docker は個々のコンテナを管理します。複数のサーバーにわたって数百のコンテナをオーケストレーションする必要がある場合、Kubernetes が必要です。Docker と Kubernetes は補完的な関係にあります：

1. Docker：コンテナを構築して実行する
2. Kubernetes：コンテナを大規模にオーケストレーションする（スケジューリング、スケーリング、自動修復）

次のステップに興味がある方は、Kubernetes 入門の記事をご覧ください。

まとめ

Docker は現代の開発者にとって基本的なスキルです。環境の不整合を解消し、デプロイを簡素化し、Kubernetes によるコンテナオーケストレーションの基盤となります。シンプルな Dockerfile から始めて、マルチサービスアプリには Docker Compose に移行し、成長に合わせてマルチステージビルドとセキュリティのベストプラクティスを導入しましょう。

Docker を学ぶ最良の方法は、すでに取り組んでいるプロジェクトをコンテナ化することです。今日から始めましょう。