教學課程：在 VS Code 中使用磁碟區在容器應用程式中保存數據

2025-06-09

在本教學課程中，您將瞭解如何將資料保存在容器應用程式中。當您執行或更新它時，數據仍可供使用。有兩種主要類型的磁碟區可用來保存數據。本教學課程著重於 具名磁碟區。

您也會瞭解 系結掛接，以控制主機上的確切裝入點。您可以使用系結掛接來保存數據，但它也可以將更多數據新增至容器。在處理應用程式時，您可以使用系結掛接將原始程式碼掛接至容器，讓它看到程式代碼變更、回應，以及讓您立即看到變更。

本教學課程也會介紹影像分層、圖層快取和多階段組建。

在本教學課程中，您將瞭解如何：

瞭解跨容器的數據。
使用具名磁碟區保存數據。
使用系結掛接。
檢視影像圖層。
快取相依性。
瞭解多階段組建。

先決條件

本教學課程會繼續進行上一個教學課程：使用Visual StudioCode建立及共用容器應用程式。首先，選擇其中包含必要條件的一個。

瞭解跨容器的數據

在本節中，您將啟動兩個容器，並在每個容器中建立檔案。在一個容器中建立的檔案無法在另一個容器中使用。

使用此指令啟動 ubuntu 容器：
```
docker run -d ubuntu bash -c "shuf -i 1-10000 -n 1 -o /data.txt && tail -f /dev/null"
```
此命令會透過 &&來啟動並叫用兩個命令。第一個部分會挑選單一隨機數，並將它寫入 /data.txt。第二個命令正在監控檔案，確保容器持續運行。
在 VS Code 的 [容器瀏覽器] 中，以滑鼠右鍵按一下 ubuntu 容器，然後選取 [ 附加殼層]。

終端機隨即開啟，並在 Ubuntu 容器中運行一個殼層。
執行下列命令以查看 /data.txt 檔案的內容。
```
cat /data.txt
```
終端機顯示介於 1 到 10000 之間的數字。

若要使用命令行來查看此結果，請使用 docker ps 命令取得容器標識符，然後執行下列命令。
```
docker exec <container-id> cat /data.txt
```

啟動另一個 ubuntu 容器。

docker run -d ubuntu bash -c "shuf -i 1-10000 -n 1 -o /data.txt && tail -f /dev/null"

使用此命令來查看資料夾內容。
```
docker run -it ubuntu ls /
```
那裡不應該有 data.txt 檔案，因為它只被寫入第一個容器的臨時空間。
選取這兩個Ubuntu容器。以滑鼠右鍵點擊並選取移除。從命令列中，您可以使用 docker rm -f 命令來移除它們。

使用具名磁碟區保存您的 Todo 數據

根據預設，待辦事項應用程式會將其數據儲存在的 /etc/todos/todo.db 中。 SQLite 資料庫是儲存單一檔案之數據的關係資料庫。此方法適用於小型專案。

您可以在主機上保存單一檔案。當您將它傳遞至下一個容器時，應用程式可以繼續從中斷的地方開始。藉由建立一個磁碟區並將其連接或掛載到存放資料的資料夾中，您可以保留資料。容器會寫入 todo.db 檔案，並且該數據會持續保存至主機的卷中。

請在此部分使用名為的卷。 Docker 會管理磁碟上的磁碟區實體位置。請參閱磁碟區的名稱，而 Docker 提供正確的數據。

使用 docker volume create 命令建立磁碟區。
```
docker volume create todo-db
```
在 [CONTAINERS] 底下，選取 [入門指南]，然後按下滑鼠右鍵。選取 [停止] 以停止應用程式容器。

若要從命令行停止容器，請使用 docker stop 命令。
使用下列命令啟動 getting-started 容器。
```
docker run -dp 3000:3000 -v todo-db:/etc/todos getting-started
```
volume 參數指定要掛接的磁碟區和位置，/etc/todos。
刷新瀏覽器以重新載入應用程式。如果您已關閉瀏覽器視窗，請移至 http://localhost:3000/。將一些專案新增至您的 Todo 清單。
拿掉 todo 應用程式的 快速入門 容器。以滑鼠右鍵按兩下容器總管中的容器，然後選取 [移除 ] 或使用 docker stop 和 docker rm 命令。
使用相同的指令啟動新的容器：
```
docker run -dp 3000:3000 -v todo-db:/etc/todos getting-started
```
此命令會掛接與之前相同的磁碟驅動器。重新整理瀏覽器。您新增的專案仍在清單中。
再次移除入門容器。

下面討論的具名磁碟區和系結掛接是預設 Docker 引擎安裝所支援的主要磁碟區類型。

財產	具名磁碟區	系結掛接
主機位置	Docker 選擇	您控制
掛接範例（使用 `-v`）	my-volume：/usr/local/data	/path/to/data：/usr/local/data
使用容器的內容寫入新磁碟區	是的	不
支援磁碟區驅動程式	是的	不

有許多磁碟區驅動程式外掛程式可用來支援 NFS、SFTP、NetApp 等等。這些外掛程式對於在叢集環境中的多個主機上執行容器特別重要，例如 Swarm 或 Kubernetes。

如果您想知道 Docker 實際上 儲存資料的位置，請執行下列命令。

docker volume inspect todo-db

請查看輸出，結果類似於此。

[
    {
        "CreatedAt": "2019-09-26T02:18:36Z",
        "Driver": "local",
        "Labels": {},
        "Mountpoint": "/var/lib/docker/volumes/todo-db/_data",
        "Name": "todo-db",
        "Options": {},
        "Scope": "local"
    }
]

Mountpoint 是儲存數據的實際位置。在大部分的計算機上，您需要根存取權，才能從主機存取此目錄。

使用系結掛接

透過 綁定掛載，您可以控制主機上的確切掛載點。此方法會保存數據，但通常用來將更多數據提供給容器。您可以使用系結掛接將原始程式碼掛接至容器，讓它看到程式代碼變更、回應，以及讓您立即看到變更。

若要執行容器以支持開發工作流程，您將採取下列步驟：

移除任何 getting-started 容器。
在 [app] 資料夾中，執行下列命令。
```
docker run -dp 3000:3000 -w /app -v ${PWD}:/app node:lts-alpine sh -c "yarn install && yarn run dev"
```
此命令包含下列參數。
- -dp 3000:3000 與之前相同。以分離模式執行，並建立端口映射。
- -w /app 容器內的工作目錄。
- -v ${PWD}:/app" Bind 會將目前目錄從容器中的主機掛接至 /app 目錄。
- node:lts-alpine 要使用的映像。此映像是來自 Dockerfile應用程式的基礎映像。
- sh -c "yarn install && yarn run dev" 一個命令。它會使用 sh 啟動命令列介面，並執行 yarn install 來安裝所有相依套件。然後，它會執行 yarn run dev。如果您檢視 package.json，則 dev 文稿會開始 nodemon。

您可以使用 docker logs來監看記錄。

docker logs -f <container-id>

$ nodemon src/index.js
[nodemon] 2.0.20
[nodemon] to restart at any time, enter `rs`
[nodemon] watching path(s): *.*
[nodemon] watching extensions: js,mjs,json
[nodemon] starting `node src/index.js`
Using sqlite database at /etc/todos/todo.db
Listening on port 3000

當您看到此清單的最後一個專案時，應用程式正在執行。

當您完成監看日誌時，請在終端機視窗中按下任意鍵，或在外部視窗中按下 Ctrl +。

在 VS Code 中，開啟 src/static/js/app.js。變更行 109 上 [新增專案 ] 按鈕的 文字。
```
- {submitting ? 'Adding...' : 'Add Item'}
+ {submitting ? 'Adding...' : 'Add'}
```
儲存您的變更。
重新整理瀏覽器。您應該會看到變更。
移除node:lts-alpine容器。
在 app 資料夾中，執行下列命令來移除 node_modules 在先前步驟中建立的資料夾。
```
rm -r node_modules
```

檢視影像圖層

您可以查看組成影像的層次。執行 docker image history 命令，以查看用來在影像中建立每個圖層的命令。

使用 docker image history 來查看您在教學課程中早先建立的入門映像中的圖層。

docker image history getting-started

您的結果應該類似此輸出。

IMAGE               CREATED             CREATED BY                                      SIZE                COMMENT
a78a40cbf866        18 seconds ago      /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node" "/app/src/ind…   0B                  
f1d1808565d6        19 seconds ago      /bin/sh -c yarn install --production            85.4MB              
a2c054d14948        36 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) COPY dir:5dc710ad87c789593…   198kB               
9577ae713121        37 seconds ago      /bin/sh -c #(nop) WORKDIR /app                  0B                  
b95baba1cfdb        13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["node"]                 0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENTRYPOINT ["docker-entry…   0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) COPY file:238737301d473041…   116B                
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c apk add --no-cache --virtual .bui…   5.35MB              
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV YARN_VERSION=1.21.1      0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c addgroup -g 1000 node     && addu…   74.3MB              
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  ENV NODE_VERSION=12.14.1     0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop)  CMD ["/bin/sh"]              0B                  
<missing>           13 days ago         /bin/sh -c #(nop) ADD file:e69d441d729412d24…   5.59MB

每一行都代表影像中的圖層。輸出會顯示底部，最新的圖層在頂端。使用這項資訊，您可以看到每個圖層的大小，協助診斷大型影像。

有幾行被截斷了。如果您新增 --no-trunc 參數，您將取得完整的輸出。
```
docker image history --no-trunc getting-started
```

快取相依性

一旦圖層變更，所有下游層也都必須重新建立。以下是再次 Dockerfile：

FROM node:lts-alpine
WORKDIR /app
COPY . .
RUN yarn install --production
CMD ["node", "/app/src/index.js"]

Dockerfile 中的每個命令都會成為映像中的新層。若要將圖層數目降到最低，您可以重組 Dockerfile 以支援依賴項緩存。針對節點型應用程式，這些相依性定義於 package.json 檔案中。

方法是先只複製該檔案、安裝依賴項，然後接著複製其他所有內容。如果 package.json有變更，過程只會重新建立 yarn 依賴項。

更新 Dockerfile，先將 package.json 複製進去，接著安裝相依性，然後再複製其他所有內容。以下是新的檔案：

FROM node:lts-alpine
WORKDIR /app
COPY package.json yarn.lock ./
RUN yarn install --production
COPY . .
CMD ["node", "/app/src/index.js"]

使用 docker build建置新的映像。

docker build -t getting-started .

您應該會看到類似下列結果的輸出：

Sending build context to Docker daemon  219.1kB
Step 1/6 : FROM node:lts-alpine
---> b0dc3a5e5e9e
Step 2/6 : WORKDIR /app
---> Using cache
---> 9577ae713121
Step 3/6 : COPY package* yarn.lock ./
---> bd5306f49fc8
Step 4/6 : RUN yarn install --production
---> Running in d53a06c9e4c2
yarn install v1.17.3
[1/4] Resolving packages...
[2/4] Fetching packages...
info fsevents@1.2.9: The platform "linux" is incompatible with this module.
info "fsevents@1.2.9" is an optional dependency and failed compatibility check. Excluding it from installation.
[3/4] Linking dependencies...
[4/4] Building fresh packages...
Done in 10.89s.
Removing intermediate container d53a06c9e4c2
---> 4e68fbc2d704
Step 5/6 : COPY . .
---> a239a11f68d8
Step 6/6 : CMD ["node", "/app/src/index.js"]
---> Running in 49999f68df8f
Removing intermediate container 49999f68df8f
---> e709c03bc597
Successfully built e709c03bc597
Successfully tagged getting-started:latest

已重建所有圖層。這是預期的結果，因為您已更改 Dockerfile。

對 src/static/index.html進行變更。例如，將標題變更為「真棒的 Todo 應用程式」。

現在使用 docker build 再次建置 Docker 映像。這次，您的輸出看起來應該有點不同。

Sending build context to Docker daemon  219.1kB
Step 1/6 : FROM node:lts-alpine
---> b0dc3a5e5e9e
Step 2/6 : WORKDIR /app
---> Using cache
---> 9577ae713121
Step 3/6 : COPY package* yarn.lock ./
---> Using cache
---> bd5306f49fc8
Step 4/6 : RUN yarn install --production
---> Using cache
---> 4e68fbc2d704
Step 5/6 : COPY . .
---> cccde25a3d9a
Step 6/6 : CMD ["node", "/app/src/index.js"]
---> Running in 2be75662c150
Removing intermediate container 2be75662c150
---> 458e5c6f080c
Successfully built 458e5c6f080c
Successfully tagged getting-started:latest

因為您正在使用建置快取，所以應該會運行得更快。

多階段組建

多階段建置是一個令人難以置信的強大工具，可協助使用多個階段來建立映像。有數個優點：

將建置時間相依性與運行時間相依性分開
只運送應用程式需要執行的內容，以降低整體映像大小

本節提供簡短的範例。

Maven/Tomcat 範例

當您建置以 Java 為基礎的應用程式時，需要 JDK 才能將原始程式碼編譯為 Java 位元組程式代碼。生產環境中不需要該 JDK。您可能使用 Maven 或 Gradle 之類的工具來協助建置應用程式。最終圖片中也不需要這些工具。

FROM maven AS build
WORKDIR /app
COPY . .
RUN mvn package

FROM tomcat
COPY --from=build /app/target/file.war /usr/local/tomcat/webapps

此範例使用一個階段，build，以使用 Maven 執行實際的 Java 組建。第二個階段從「FROM tomcat」開始，會從 build 階段複製檔案。最後的圖像僅是最後階段，可以使用 --target 參數進行覆寫。

React 範例

建置 React 應用程式時，您需要 Node 環境，才能將 JavaScript 程式代碼、Sass 樣式表單等編譯成靜態 HTML、JavaScript 和 CSS。如果您未執行伺服器端轉譯，則甚至不需要生產組建的 Node 環境。

FROM node:lts-alpine AS build
WORKDIR /app
COPY package* yarn.lock ./
RUN yarn install
COPY public ./public
COPY src ./src
RUN yarn run build

FROM nginx:alpine
COPY --from=build /app/build /usr/share/nginx/html

此範例會使用 node:lts-alpine 映射來執行建置，以最大化圖層快取，然後將輸出複製到 nginx 容器中。

清除資源

請保留到目前為止所做的一切，以繼續這一系列的教學課程。

後續步驟

您已瞭解儲存容器應用程式資料的選項。

接下來您要做什麼？

使用 Docker Compose 處理多個容器：

使用 MySQL 和 Docker Compose 建立多容器應用程式
部署至 Azure Container Apps：
- 快速入門：使用 Visual Studio Code 部署至 Azure Container Apps
- 教學課程：部署至 Azure Container Apps
部署至 Azure App Service
- 將容器化應用程式部署至 Azure

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