آموزش استفاده از داکر (Docker) در توسعه نرم افزار

آموزش استفاده از داکر (Docker) در توسعه نرم افزار یکی دیگر از آموزش های گروه آموزشی پرووید می باشد که در این قسمت آن را به شما معرفی می کنیم. این بسته ی آموزشی نیز یکی از دوره های آموزشی دیگر که در حوزه ی فارسی سازی آموزش های انگلیسی تنظیم شده است می باشد. عنوان این بسته آموزشیContainerize کردن یک نرم افزار با داکر (Docker) است که با نام اصلی Containerizing a Software Application with Docker از شرکت Pluralsight منتشر شده است.

چرا از Docker Container ها استفاده می‌کنیم؟

زمانی که کاربران با یک نرم افزار ارتباط برقرار می‌کنند، اغلب پیچیدگی های مختلفی که در پشت پرده یک نرم‌افزار وجود دارد، از دید آنها مخفی می شود. به عبارت دیگر کاربران با واسط کاربری، ارتباط برقرار می‌کنند حال آنکه برنامه پشت پرده از لایه ها، کتابخانه‌ها و کد ها و framework های مختلفی ایجاد شده است،که با همکاری یکدیگر تجربه کاربری مناسبی را در اختیار کاربر قرار می دهد. نکته مهمی که در رابطه با توسعه نرم‌افزار، در دنیای امروز وجود دارد این است که استقرار و یا deploy کردن و همچنین تست کردن نرم افزار، به چالشی جدی تبدیل شده است. ایجاد کردن یک نرم افزار موفق دیگر شبیه به گذشته، که در آن فقط بخش هایی از کد کامپایل می شد، و اجرا می شد، نمی باشد. به عبارت دیگر برای توسعه نرم‌افزار موفق، می بایست عناصر تشکیل دهنده مختلف نرم‌افزار، به درستی پیکربندی و همچنین تست بگردد.

استفاده کردن از Docker Container ها چه مزیت هایی را در اختیار ما قرار می دهند؟

اول باید یدانید که container ها کمک می کنند تا توسعه‌دهندگان نرم‌افزار بتوانند محتوای اپلیکیشن خود را بسته بندی و یا package کرده و آنها را در قالب یک بسته تک منتشر کنند. به عبارت دیگر تمامی اجزای تشکیل دهنده یک نرم افزار از قبیل؛ کتابخانه ها و کد ها وابستگی ها و یا dependency های مختلف، در یک پکیج تک قرار می‌گیرند. پس از انجام این کار، نرم افزار مورد نظر می تواند بدون نیاز به نصب شدن وابستگی ها و dependency های مختلف در سیستم مقصد قرار بگیرد. این موضوع بدان دلیل است که تمام آنچه که یک نرم‌افزار به آن قرار دارد، در container خود آن نرم افزار، قرار گرفته است. این موضوع توسط داکر امکان پذیر می شود. با استفاده از داکر و container ها برنامه نویسان می توانند با اطمینان خاطر، اقدام به انتشار نرم‌افزارهای خود کنند.

تفاوت Docker Container ها و ماشین های مجازی

تفاوت مهمی بین container ها در داکر و مفهوم ماشین های مجازی وجود دارد. یکی از مهمترین تفاوت های یک container و یک ماشین مجازی در این است که container ها نیاز به نصب شدن یک سیستم عامل جداگانه در سیستم میزبان ندارند. به عبارت دیگر این container ها می‌توانند به طور مستقیم بر روی سیستم عاملی که در حال حاضر بر روی ماشین مقصد نصب شده است، اجرا شوند. این موضوع باعث می‌شود تا استفاده کردن از container ها و استقرار آنها در ماشین مقصد سریعتر انجام گردد.

علاوه بر این موضوع container ها در داکر بسیار کم حجم تر از ماشین‌های مجازی هستند. همین موضوع باعث می‌شود تا استفاده کردن از container ها ساده تر شود و آنها قابلیت تحمل پذیری و یا portability بالاتری را در اختیار برنامه نویسان قرار بدهند. آزمایش‌های مختلف نشان می‌دهد که اپلیکیشن هایی که با استفاده از container های موجود در داکر deploy شده اند performance و کارایی بهتری را نشان می دهند.

ساخت Docker Image با Dockerfile و مدیریت لایه‌ها

در آموزش Containerizing a Software Application with Docker، تمرکز اصلی بر تبدیل اجزای موردنیاز یک نرم‌افزار به Docker Image قابل اجراست. ابتدا با مفهوم Image و ارتباط آن با Container آشنا می‌شوید و سپس روش ساخت Image از طریق Dockerfile را دنبال می‌کنید. این رویکرد به شما اجازه می‌دهد مراحل آماده‌سازی محیط اجرا را در قالب دستورالعمل‌های مشخص ثبت کنید، به‌جای اینکه تنظیمات لازم را هر بار به‌صورت دستی انجام دهید. مثال ساخت Image برای Nginx نیز این فرایند را در مورد یک وب‌سرور ملموس می‌کند.

ساختار لایه‌ای Imageها روی اندازه نهایی و نحوه استفاده مجدد از بخش‌های ساخته‌شده تأثیر می‌گذارد. به همین دلیل، آموزش رابطه میان لایه‌ها و حجم Image، استفاده از Build Cache و مفهوم Flat کردن Imageها را در بر می‌گیرد. همچنین با Commit کردن یک Container به Image آشنا می‌شوید تا تفاوت میان ایجاد Image از تغییرات یک Container و تعریف ساختار آن از طریق Dockerfile روشن‌تر شود. این موضوعات برای توسعه‌دهندگانی مهم هستند که می‌خواهند Imageهایی قابل تکرار بسازند و هزینه زمانی و فضای موردنیاز برای ساخت و نگهداری آن‌ها را بهتر مدیریت کنند.

تنظیم Image برای محیط‌های مختلف و انتشار در Registry

یک Docker Image فقط شامل فایل‌های برنامه نیست؛ دستور اجرای آن و تنظیمات محیط نیز در رفتار نهایی Container تأثیر دارند. در این آموزش با تعریف Environment Variableها، اضافه کردن Artifactها به Image و استفاده از دستور CMD آشنا می‌شوید. این مباحث به شما کمک می‌کنند فایل‌ها و تنظیمات موردنیاز را هنگام ساخت Image سازمان‌دهی کنید و نحوه شروع اجرای برنامه را مشخص سازید. همچنین بررسی Health مربوط به Container نشان می‌دهد که چگونه می‌توان وضعیت اجرای آن را در کنار مراحل ساخت و آماده‌سازی در نظر گرفت.

پس از آماده‌سازی Image، اضافه کردن Tag و Push کردن آن اهمیت پیدا می‌کند؛ زیرا برای انتشار و استفاده از نسخه‌های مختلف یک Image باید بتوان آن‌ها را به‌روشنی شناسایی کرد. در این آموزش، این مراحل در کنار فرایند ساخت Image قرار می‌گیرند تا ارتباط میان آماده‌سازی نرم‌افزار و انتشار آن را درک کنید. مباحث مربوط به به‌تعویق انداختن اجرای دستورالعمل‌ها نیز به شناخت بهتر رفتار فرایند Build کمک می‌کنند. این دانش برای تیم‌هایی کاربرد دارد که می‌خواهند Imageهای برنامه را به‌صورت منظم بسازند، نسخه‌بندی کنند و در محیط‌های مختلف به کار بگیرند.