何をするか？
TypeScript + Node.js で作成したサーバーアプリを、Docker コンテナ化する話です。
サーバーアプリは Express で簡単な Hello レスポンスを返すようなものを用意します。
Docker イメージビルド用の Dockerfile ファイルは、マルチステージビルドの構成にして、最終的な実行イメージができるだけ小さくなるようにします（それでも Node.js アプリだと、どうしても 100MB 超えになってしまいますが）。
NPM パッケージの管理には yarn を使わず、シンプルに npm だけでいきます。
Node.js アプリの用意
Node.js アプリは何でもよいのですが、ここでは Express で簡単な Web サーバーを作ることにします。
$ npm init --yes # package.json を生成
$ npm install express
$ npm install --save-dev typescript @types/express @types/node
$ npx tsc --init # tsconfig.json を生成
package.json に、TypeScript のビルドと、サーバー起動のための NPM スクリプトを追加しておきます。
"scripts": {
"build": "tsc",
"start": "node out/index.js"
},{
"name": "myapp",
"version": "1.0.0",
"author": "maku",
"private": true,
"license": "UNLICENSED",
"scripts": {
"build": "tsc",
"start": "node out/index.js"
},
"devDependencies": {
"@types/express": "^4.17.13",
"@types/node": "^18.6.2",
"typescript": "^4.7.4"
},
"dependencies": {
"express": "^4.18.1"
}
}tsconfig.json の内容は次のような感じで、src ディレクトリ以下の *.ts ファイルをトランスパイルして out ディレクトリに出力するようにしておきます。
これは、ビルド前の .ts ファイルと、ビルド後の .js ファイルが混ざらないようにするためです。
{
"compilerOptions": {
"target": "ESNEXT",
"module": "commonjs",
"outDir": "./out",
"esModuleInterop": true,
"forceConsistentCasingInFileNames": true,
"strict": true,
"skipLibCheck": true
},
"includes": [
"src/**/*"
],
}Express アプリを適当に実装します。
http://localhost:3000/ にアクセスしたときに Hello と返すだけの簡単な Web サーバーです。
import express, { Express, Request, Response } from 'express'
const app: Express = express()
const port = process.env.PORT || 3000
app.get('/', (req: Request, res: Response) => {
res.send('Hello')
})
app.listen(port, () => {
console.log(`⚡️ Server is running on port ${port}`)
})次のようにして、ビルド＆起動できるかを確認しておきます。
$ npm run build
$ npm start
Dockerfile の作成
Docker イメージをビルドするための Dockerfile を作成します。
この Dockerfile は マルチステージビルド構成 になっており、前半で TypeScript コードのビルド、後半で Node.js アプリ実行用のイメージをビルドしています。
##########################################################
#### ビルドステージ
FROM node:18.7.0-alpine3.15 as builder
WORKDIR /work
# ビルド用の依存パッケージをインストール
COPY package*.json ./
RUN npm install
# TypeScript コードをコピーしてビルド
COPY src tsconfig.json ./
RUN npm run build
##########################################################
#### 実行用イメージの作成
FROM node:18.7.0-alpine3.15 as runner
WORKDIR /work
ENV NODE_ENV production
ENV PORT 3000
EXPOSE 3000
# 本番環境用のパッケージをインストール
COPY package*.json ./
RUN npm install --omit=dev && npm cache clean --force
# builder からビルド結果だけコピー
COPY --from=builder /work/out ./out
# Node.js アプリを起動
CMD ["node", "./out/index.js"]以下、それぞれのステージの内容を見ていきます。
ビルドステージ
#### ビルドステージ
FROM node:18.7.0-alpine3.15 as builder
WORKDIR /work
イメージをできるだけ小さくするために、Alpine Linux ベースの node イメージを親イメージとして使用します。
node イメージの具体的なタグ名（バージョン情報）は Docker Hub で確認してください。
作業ディレクトリは /work としています。
# ビルド用の依存パッケージをインストール
COPY package*.json ./
RUN npm install
NPM パッケージをインストールするために、package.json や package-lock.json ファイルをコピーし、npm install しています。
このタイミングでの COPY 命令では、アプリのソースコードはコピーしないところがポイントです。
ソースコードを一緒にコピーしてしまうと、実装を少し変更するだけで npm install を実行することになってしまいます。
# TypeScript コードをコピーしてビルド
COPY src tsconfig.json ./
RUN npm run build
TypeScript コードのビルドに必要なファイルをコピーし、npm run build（実体は tsc）でビルドします。
ビルドステージはここまでです。
ビルド結果の .js ファイル群が out ディレクトリに出力されているので、これらを次のステージで利用します。
実行イメージのビルド
#### 実行用イメージの作成
FROM node:18.7.0-alpine3.15 as runner
WORKDIR /work
ENV NODE_ENV production
ENV PORT 3000
EXPOSE 3000
実行イメージ用の親イメージも、同じ Alpine Linux ベースの node イメージを使用します。
このイメージは Docker にキャッシュされているので、イメージが再度ダウンロードされることはありません。
Node.js アプリを本番モードで動作させるために、NODE_ENV 環境変数を production にセットしておきます。
また、Node.js アプリ内で PORT 環境変数を参照しているので、デフォルト値を ENV PORT 3000 で設定しておきます（コンテナ実行時の -e オプションで上書きできます）。
EXPOSE 3000 は、このイメージが 3000 番ポートを使いますよという単なる印で、あまり重要なものではありません。
# 本番環境用のパッケージをインストール
COPY package*.json ./
RUN npm install --omit=dev && npm cache clean --force
本番環境用の NPM パッケージをインストールするときは、npm install に --omit=dev オプションを付けて実行します（ver.7 までは --production オプションが使われていました）。
同じ RUN 命令の中でキャッシュをクリアして、イメージサイズの肥大化を防ぎます。
# builder からビルド結果だけコピー
COPY --from=builder /work/out ./out
ビルドステージでビルドされた .js ファイルは、builder イメージ側の out ディレクトリ内に格納されているので、これを実行イメージの方にコピーします。
これがアプリの本体（エントリポイント）です。
# Node.js アプリを起動
CMD ["node", "./out/index.js"]
最後に、コンテナ起動時のデフォルトコマンド (CMD) を定義しておきます。
node コマンドで out/index.js を起動しています。
イメージをビルドしてコンテナを起動する
Dockerfile ができたら、あとは docker image build でビルドすればよいのですが、先に .dockerignore ファイルを作成して、Docker に無視させるディレクトリ／ファイルを列挙しておきます。
これを用意しておかないと、イメージビルド時の Sending build context to Docker daemon というプロセスで node_modules 以下の大量のファイルを転送しようとしてしまいます（無駄に時間がかかります）。
node_modules
npm-debug.log次のようにビルドすると、myapp という名前のイメージができます。
$ docker image build -t myapp .
イメージができたらコンテナを起動すればよいのですが、ここでも注意するポイントがあります。
Docker コンテナを起動すると、起動したコマンドのプロセス ID は 1 になります (PID=1)。
一方で、Node.js アプリは PID=1 での起動を想定していないので、そのまま node コマンドを起動すると振る舞いがおかしくなってしまいます。
例えば、Ctrl + C (SIGINT) をハンドルできず、docker container stop にも反応しません（10 秒後に SIGKILL で強制終了されます）。
Docker 1.13 以降では、この PID=1 問題に対応するために --init オプションが用意されており、簡易的な init モジュール (/sbin/docker-init) 経由でアプリを起動することができます。
$ docker container run --rm -p 3000:3000 --init --name myapp myapp
コンテナを起動したら、Web ブラウザで http://localhost:3000 にアクセスするか、curl コマンドで次のように実行すれば、Node.js のサーバーアプリが起動していることを確認できます。
$ curl http://localhost:3000
Hello
Docker Compose でイメージビルド＆コンテナ起動
上記の例では、イメージのビルドと、コンテナの実行を docker コマンドで個別に行っていましたが、Docker Compose を使えば、Dockerfile を使ったイメージのビルドと、コンテナの起動をワンステップで行えます。
最初からこちらの方法を使った方が早いかもしれません（＾＾；
version: '3'
services:
myapp:
build: .
init: true
ports:
- '3000:3000'Dockerfile と同じディレクトリに、上記のような Compose ファイルを作成したら次のように実行するだけです。
お手軽！
$ docker compose up
コンテナを止めたいときは、同じディレクトリで別のターミナルを開いて、次のようにします。
# コンテナの停止と削除を別々に実行する場合
$ docker compose stop
$ docker compose rm
# 停止と同時に削除する場合
$ docker compose down
あるいは、コンテナを実行しているターミナル上で Ctrl + C と入力して、SIGINT シグナルで停止することもできます。
ちゃんと Docker の init オプションが効いて、PID=1 問題に対処できていることが分かります。