使用 Express.js 在 Docker 容器中进行 Web 开发

在当今快节奏的开发环境中，容器化已成为改变 Web 开发人员游戏规则的方法，它提供了一致、可移植且易于管理的环境。Docker 是最受欢迎的容器化平台，它使开发人员能够轻松创建和管理容器，从而使开发和部署更加顺畅。将 Docker 与 Express.js 等 Node.js 框架相结合，为 Web 开发带来了更大的灵活性，使开发人员能够轻松创建、测试和部署 Web 应用程序。

在本文中，我们将探讨如何在 Docker 容器内设置和开发 Express.js 应用程序，重点介绍它为 Web 开发带来的优势。

为什么要使用 Docker 进行 Web 开发？

Docker 将应用程序的依赖项封装在容器中，这意味着：

• 跨环境的一致性：Docker 容器在任何安装了 Docker 的系统上都以相同的方式运行，从而消除了“它在我的机器上运行正常”的问题。
• 隔离：Docker 为你的应用程序提供了一个隔离的环境，确保它不会干扰其他应用程序。
• 可扩展性和部署：容器允许轻松扩展和部署，从而可以轻松水平扩展应用程序。

对于使用 Express.js 进行 Web 开发，Docker 可确保在独立于主机系统的环境中正确配置 Node.js 和任何其他依赖项（如数据库或库）。

在 Docker 中设置 Express.js 应用程序
让我们深入了解在 Docker 容器内设置和运行 Express.js 应用程序所需的步骤。

步骤 1：初始化 Express.js 应用程序

首先，创建一个基本的 Express.js 应用程序。如果你尚未全局安装它，你可以运行：

npx express-generator myapp
cd myapp

这将为 Express.js 应用程序创建一个基本文件夹结构和一些默认文件。接下来，安装任何必要的依赖项：

npm install

第 2 步：编写 Dockerfile

Dockerfile 定义设置和运行应用程序所需的环境和指令。以下是 Express.js 应用程序的示例 Dockerfile：

# Use an official Node.js image as the base
FROM node:latest AS development

# Create and set the working directory inside the container
WORKDIR /app

# Copy package.json and package-lock.json files to the container
COPY package*.json ./

# Install dependencies
RUN npm install

# Copy the entire application code to the container
COPY . .

# Expose the port the app runs on
EXPOSE 3000

# Run the application
CMD ["npm", "start"]

步骤 3：创建 Docker Compose 文件（可选）

如果你的应用程序有多个服务（例如数据库），docker-compose.yml 可帮助定义和管理它们。以下是示例 docker-compose.yml 文件：

services:
    app:
        build: .
        ports:
            - "3000:3000"
        volumes:
            - .:/app
            - /app/node_modules
        environment:
            - NODE_ENV=development

步骤 4：构建并运行 Docker 容器

要为你的应用程序创建容器，请在应用程序的根目录（Dockerfile 所在的位置）中打开一个终端并运行：

docker build -t express-app .

然后，要运行容器，请使用：

docker run -p 3000:3000 express-app

现在应该可以通过 http://localhost:3000 访问该应用程序。

第 5 步：使用实时重新加载进行开发

默认情况下，Docker 不支持实时重新加载（代码更改会自动反映出来）。但是，你可以借助 nodemon 来实现这一点，nodemon 是一种监视文件更改并自动重启服务器的工具。

首先，安装 nodemon 作为开发依赖项：

npm install --save-dev nodemon

然后，更新 Dockerfile 以将 NODE_ENV 设置为开发并更新启动命令：

# Install nodemon globally
RUN npm install -g nodemon

# Run the application using nodemon
CMD ["nodemon", "bin/www"]

或者如果你使用 docker-compose.yml，你可以直接在其中指定命令：

command: nodemon bin/www

此设置支持实时重新加载，这在开发过程中非常有益，因为它可以节省时间并提高工作效率。

第 6 步：使用 Docker 卷管理依赖项

为了避免每次都重建依赖项的问题，请使用 Docker 卷将本地文件系统的源代码挂载到容器中。

在 docker-compose.yml 中：

volumes:
    - .:/app
    - /app/node_modules

此配置会在主机和容器之间同步你的代码，但不会覆盖 node_modules 文件夹。

第 7 步：在 Docker 内部进行调试

Docker 提供了各种调试选项。你可以向应用程序添加 DEBUG 标志以增加日志记录详细程度，或者使用 Docker 自己的日志记录和监控命令：

docker logs -f <container-id>

步骤 8：为生产环境进行 Docker 化

在进入生产环境时，还有其他优化步骤，例如：

使用多阶段构建来减小镜像大小。
设置特定于环境的配置。
添加安全措施，例如扫描漏洞。多阶段构建 Dockerfile 的示例：

# Stage 1: Build the dependencies
FROM node:20 AS build
WORKDIR /app
COPY package*.json ./
RUN npm install --production
COPY . .

# Stage 2: Use a lightweight base for production
FROM node:20-slim
WORKDIR /app
COPY --from=build /app .
EXPOSE 3000
CMD ["node", "bin/www"]

在 Docker 中使用 Express.js 进行开发的优势

在 Docker 中开发 Express.js 应用程序具有显著的优势：

平台一致性：Docker 容器可使你的环境在所有阶段（从开发到生产）都标准化。

简化依赖项：通过封装依赖项，你可以消除本地计算机上的复杂安装。快速扩展：容器允许你通过部署其他实例来水平扩展应用程序。轻松协作：共享 Dockerfile 或 docker-compose.yml 可确保队友在完全相同的环境中工作。

最佳实践

• 保持 Docker 镜像较小：使用多阶段构建来最小化镜像大小并提高性能。
• 使用环境变量进行配置：避免硬编码配置以保持容器与环境无关。
• 利用卷：利用 Docker 卷来存储数据或在开发中同步代码。
• 使用 CI/CD 实现自动化：将 Docker 纳入 CI/CD 管道，以实现跨环境的一致和自动化部署。

结论

Docker 化 Express.js 应用程序为 Web 开发提供了可扩展且强大的解决方案。通过使用 Docker，你可以更好地控制环境、简化依赖管理并改善协作，所有这些对于现代 Web 开发都至关重要。

无论你是在处理简单的应用程序还是具有多种服务的复杂系统，Docker 都提供了可以简化你的工作流程并为项目在生产中取得成功做好准备的工具。

立即开始使用 Docker 和 Express.js，了解它如何改变你的开发体验！