Dockerの使い方デモ

1.1 課題設定

ちょっとしたマルチコンテナアプリを作って、課題設定から完成品のデモまで、開発プロセスを1つずつ進めていこうね。

目標: タスク管理用のマルチコンテナアプリを作成することで、ユーザーがタスクを作成、編集、削除し、他のユーザーに割り当てられるようにする。アプリは主に3つのコンポーネントから構成されるよ: ReactJSのフロントエンド、Python (Flask)のバックエンド、そしてPostgreSQLのデータベース。

主な課題:

1. アプリの各コンポーネントの機能要件を特定すること。
2. 使用する技術とツールを選択すること。
3. 開発環境を準備すること。

1.2 機能要件の定義

タスク管理アプリの機能要件：

1. ユーザー登録と認証:
   • ユーザーはシステムに登録できる。
   • ユーザーはシステムにログインできる。
2. タスク管理:
   • ユーザーはタスクを作成できる。
   • ユーザーはタスクを編集できる。
   • ユーザーはタスクを削除できる。
   • ユーザーはタスクリストを表示できる。
   • ユーザーは他のユーザーにタスクを割り当てることができる。
3. タスクの表示とフィルタリング:
   • ユーザーはステータス（完了/未完了）でタスクをフィルタリングできる。
   • ユーザーは他のユーザーに割り当てられたタスクを表示できる。

1.3 使用する技術とツールの定義

このアプリケーションを実装するために、以下の技術とツールが使用されます:

1. Frontend:
   • ReactJS: ユーザーインターフェースを作成するためのライブラリ。
   • Axios: HTTPリクエストを実行するためのライブラリ。
2. Backend:
   • Python: サーバーサイドを作成するためのプログラミング言語。
   • Flask: REST APIを作成するためのウェブフレームワーク。
   • SQLAlchemy: データベースとやり取りするためのORM。
3. Database:
   • PostgreSQL: ユーザーとタスクの情報を保存するリレーショナルデータベース。
4. コンテナ化とオーケストレーション:
   • Docker: アプリケーションをコンテナ化するためのプラットフォーム。
   • Docker Compose: 複数コンテナアプリケーションを管理するためのツール。

1.4 開発環境の準備

プロジェクトを成功させるためには、開発環境を設定し、必要なツールがすべてインストールされていることを確認する必要があるよ。

開発環境準備のステップ:

1. Dockerのインストール:
   • まだインストールしてない場合は、レベル1の講義4に戻るか、Dockerの公式サイトの手順に従ってね。
2. Docker Composeのインストール:
   • Docker Composeがまだインストールされていない場合は、レベル4の講義2を参照するか、Docker Composeの公式サイトの手順に従ってね。
3. プロジェクト構造の作成:
   • プロジェクト用のディレクトリと各サービス用の基本的なサブディレクトリを作成してね:

mkdir task_management_app
cd task_management_app
mkdir frontend backend database
        

1. プロジェクトの初期化:
   • frontendディレクトリ内で新しいReactJSプロジェクトを初期化してね:

cd frontend
npx create-react-app .
cd ..
        

• backendディレクトリ内でPython/Flaskアプリケーションの構造を作成してね:

cd backend
mkdir app
touch app/__init__.py
touch app/models.py
touch app/routes.py
touch run.py
touch requirements.txt
cd ..
        

• databaseディレクトリ内でPostgreSQL用のDockerfileを作成してね(必要なら):

cd database
touch Dockerfile
cd ..
        

1.5 ファイルの内容の例:

ファイル backend/app/__init__.py:

from flask import Flask
from flask_sqlalchemy import SQLAlchemy

app = Flask(__name__)
app.config['SQLALCHEMY_DATABASE_URI'] = 'postgresql://taskuser:taskpassword@database:5432/taskdb'
db = SQLAlchemy(app)

from app import routes
    

ファイル backend/app/models.py:

from app import db

class User(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    username = db.Column(db.String(80), unique=True, nullable=False)
    tasks = db.relationship('Task', backref='owner', lazy=True)

class Task(db.Model):
    id = db.Column(db.Integer, primary_key=True)
    title = db.Column(db.String(120), nullable=False)
    description = db.Column(db.Text, nullable=True)
    owner_id = db.Column(db.Integer, db.ForeignKey('user.id'), nullable=False)
    

ファイル backend/app/routes.py:

from app import app

@app.route('/')
def index():
    return "こんにちは、タスク管理アプリ！"
    

ファイル backend/run.py:

from app import app

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0')
    

ファイル backend/requirements.txt:

Flask
Flask-SQLAlchemy
psycopg2-binary