Pular para o conteúdo

Introdução ao Docker: O que é e como funciona?

No mundo da tecnologia e desenvolvimento de software, constantemente surgem novas ferramentas e tecnologias que prometem revolucionar a forma como trabalhamos. Uma dessas ferramentas que tem ganhado cada vez mais destaque nos últimos anos é o Docker. Mas afinal, o que é Docker e por que ele se tornou tão popular entre desenvolvedores e empresas de tecnologia?

Neste artigo, vamos mergulhar no universo do Docker, explorando seus conceitos fundamentais, como ele funciona e por que ele é tão importante no cenário atual de desenvolvimento de software. Além disso, veremos exemplos práticos de como utilizar o Docker em conjunto com o NestJS, um framework Node.js cada vez mais popular.

Seja você um iniciante em programação ou alguém que está buscando expandir seus conhecimentos, este guia foi pensado para ajudá-lo a compreender os fundamentos do Docker de forma clara e acessível. Vamos lá?

O que é Docker?

Docker é uma plataforma de código aberto que permite criar, distribuir e executar aplicações em ambientes isolados chamados contêineres. Esses contêineres são leves, portáteis e consistentes, o que significa que você pode executar sua aplicação em qualquer ambiente que suporte Docker, seja em seu computador local, em um servidor na nuvem ou em um cluster de máquinas.

Principais conceitos do Docker

  1. Contêineres: São ambientes isolados que contêm tudo o que sua aplicação precisa para funcionar, incluindo o código, bibliotecas, dependências e configurações.
  2. Imagens: São modelos a partir dos quais os contêineres são criados. Uma imagem é como uma “receita” que define o conteúdo e comportamento de um contêiner.
  3. Dockerfile: É um arquivo de texto que contém as instruções para construir uma imagem Docker.
  4. Docker Hub: É um repositório público de imagens Docker, onde você pode encontrar imagens prontas para uso ou compartilhar suas próprias imagens.
  5. Docker Compose: É uma ferramenta para definir e executar aplicações Docker multi-contêiner.

Como o Docker funciona?

O Docker utiliza uma arquitetura cliente-servidor. O cliente Docker se comunica com o daemon Docker, que é responsável por construir, executar e distribuir os contêineres. O cliente e o daemon podem estar na mesma máquina ou em máquinas diferentes.

O processo de criação e execução de um contêiner

  1. Criação da imagem: Você define as instruções para criar sua imagem em um Dockerfile.
  2. Build da imagem: O Docker lê o Dockerfile e cria a imagem.
  3. Execução do contêiner: A partir da imagem, você pode criar e executar um ou mais contêineres.
  4. Interação com o contêiner: Você pode se conectar ao contêiner em execução, executar comandos dentro dele ou expor portas para acessar serviços.

Vantagens do Docker

  1. Portabilidade: Os contêineres podem ser executados em qualquer ambiente que suporte Docker.
  2. Isolamento: Cada contêiner é isolado dos demais, evitando conflitos entre aplicações.
  3. Eficiência: Os contêineres são leves e iniciam rapidamente, utilizando menos recursos do que máquinas virtuais tradicionais.
  4. Consistência: O ambiente de desenvolvimento, teste e produção podem ser idênticos, reduzindo problemas de “funciona na minha máquina”.
  5. Escalabilidade: É fácil escalar aplicações containerizadas horizontal e verticalmente.

Docker vs. Máquinas Virtuais

Embora ambos ofereçam isolamento, os contêineres Docker são mais leves e eficientes:

  • Contêineres: Compartilham o kernel do sistema operacional host, ocupam menos espaço e iniciam mais rapidamente.
  • Máquinas Virtuais: Cada uma tem seu próprio sistema operacional completo, ocupando mais espaço e levando mais tempo para iniciar.

Primeiros passos com Docker

Instalação

Para começar a usar o Docker, você precisa instalá-lo em seu sistema. Visite o site oficial do Docker e siga as instruções de instalação para seu sistema operacional.

Comandos básicos

Após a instalação, você pode usar os seguintes comandos para começar:

# Verificar a versão do Docker
docker --version

# Listar imagens disponíveis localmente
docker images

# Listar contêineres em execução
docker ps

# Listar todos os contêineres (incluindo os parados)
docker ps -a

# Baixar uma imagem do Docker Hub
docker pull nome-da-imagem

# Executar um contêiner
docker run nome-da-imagem

# Parar um contêiner
docker stop id-do-contêiner

# Remover um contêiner
docker rm id-do-contêiner

Exemplo prático: Dockerizando uma aplicação NestJS

Vamos ver como podemos usar o Docker com uma aplicação NestJS, um framework Node.js popular para construir aplicações eficientes e escaláveis.

Passo 1: Criar uma aplicação NestJS

Primeiro, vamos criar uma aplicação NestJS básica:

npm i -g @nestjs/cli
nest new docker-nestjs-example
cd docker-nestjs-example

Passo 2: Criar um Dockerfile

Crie um arquivo chamado Dockerfile na raiz do projeto com o seguinte conteúdo:

# Use a imagem oficial do Node.js como base
FROM node:14

# Defina o diretório de trabalho dentro do contêiner
WORKDIR /usr/src/app

# Copie os arquivos package.json e package-lock.json
COPY package*.json ./

# Instale as dependências
RUN npm install

# Copie o resto dos arquivos da aplicação
COPY . .

# Compile a aplicação
RUN npm run build

# Exponha a porta que a aplicação usa
EXPOSE 3000

# Comando para iniciar a aplicação
CMD ["npm", "run", "start:prod"]

Passo 3: Criar um arquivo .dockerignore

Crie um arquivo .dockerignore para excluir arquivos desnecessários:

node_modules
npm-debug.log
dist

Passo 4: Construir a imagem Docker

Execute o seguinte comando para construir a imagem:

docker build -t nestjs-app .

Passo 5: Executar o contêiner

Agora, vamos executar nossa aplicação NestJS em um contêiner:

docker run -p 3000:3000 nestjs-app

Sua aplicação NestJS agora está rodando em um contêiner Docker e pode ser acessada em http://localhost:3000.

Docker Compose: Gerenciando múltiplos contêineres

Para aplicações mais complexas que envolvem múltiplos serviços (por exemplo, uma aplicação NestJS com um banco de dados), podemos usar o Docker Compose.

Crie um arquivo docker-compose.yml na raiz do projeto:

version: '3'
services:
  app:
    build: .
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - db
  db:
    image: postgres
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: example

Para executar a aplicação com Docker Compose:

docker-compose up

Isso iniciará tanto a aplicação NestJS quanto o banco de dados PostgreSQL em contêineres separados.

Melhores práticas ao usar Docker

  1. Use imagens oficiais: Sempre que possível, use imagens oficiais do Docker Hub como base para suas imagens.
  2. Minimize o número de camadas: Combine comandos RUN para reduzir o número de camadas na sua imagem.
  3. Não execute processos como root: Por segurança, crie e use um usuário não-root dentro do contêiner.
  4. Use multi-stage builds: Para imagens de produção, use builds em múltiplos estágios para criar imagens menores e mais seguras.
  5. Gerencie secrets de forma segura: Nunca inclua senhas ou chaves diretamente no Dockerfile ou na imagem.
  6. Monitore e limite recursos: Use as opções do Docker para limitar o uso de CPU e memória dos contêineres.

Conclusão

O Docker revolucionou a forma como desenvolvemos, distribuímos e executamos aplicações. Sua capacidade de criar ambientes consistentes e portáteis resolve muitos problemas comuns no desenvolvimento de software, desde a famosa frase “funciona na minha máquina” até questões de escalabilidade e deployment.

Neste artigo, exploramos os conceitos fundamentais do Docker, vimos como ele funciona e demos exemplos práticos de como usá-lo com uma aplicação NestJS. Embora tenhamos apenas arranhado a superfície do que é possível fazer com o Docker, espero que este guia tenha fornecido uma base sólida para você começar a explorar e utilizar essa poderosa ferramenta em seus projetos.

À medida que você se aprofunda no uso do Docker, descobrirá ainda mais benefícios e casos de uso. Desde o desenvolvimento local até a implantação em produção, o Docker oferece soluções para muitos desafios enfrentados por desenvolvedores e equipes de operações.

Sua vez de compartilhar!

E você, já usa Docker em seus projetos? Quais foram seus maiores desafios ao começar a usar contêineres? Ou talvez você tenha alguma dica ou truque que gostaria de compartilhar com a comunidade?

Deixe um comentário abaixo compartilhando suas experiências, dúvidas ou insights sobre o Docker. Sua contribuição pode ajudar outros desenvolvedores que estão começando nessa jornada!

Não se esqueça de compartilhar este artigo com seus colegas desenvolvedores que possam se beneficiar dessas informações. Juntos, podemos construir uma comunidade de tecnologia mais forte e colaborativa!

Marcações: