Docker 進階與 Compose

Multi-stage Build（多階段建置）

💡 比喻：搬家 你在舊家（Build 階段）有很多工具、材料， 但搬到新家（Runtime 階段）只帶需要的家具就好。 Multi-stage Build 就是只把「成品」帶到最終的 Image， 不帶開發工具和原始碼，讓 Image 更小更安全。

.NET Multi-stage Dockerfile

# === 階段 1：Build（建置）===
# 使用完整的 SDK Image（包含編譯工具）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0 AS build
# 設定工作目錄
WORKDIR /src
# 先複製 csproj 檔案（利用 Docker 快取層）
COPY *.csproj ./
# 還原 NuGet 套件（這層很少變動，可以快取）
RUN dotnet restore
# 複製所有原始碼
COPY . .
# 發佈應用程式（Release 模式）
RUN dotnet publish -c Release -o /app/publish

# === 階段 2：Runtime（執行）===
# 使用精簡的 ASP.NET Runtime Image（沒有 SDK）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0 AS runtime
# 設定工作目錄
WORKDIR /app
# 只從 build 階段複製發佈結果
COPY --from=build /app/publish .
# 設定容器對外的 port
EXPOSE 8080
# 設定啟動命令
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]

Image 大小比較

方式                       Image 大小
────────────────────────────────────────
直接用 SDK Image           ≈ 800 MB（包含編譯工具）
Multi-stage（aspnet）      ≈ 220 MB（只有 Runtime）
Multi-stage（alpine）      ≈ 110 MB（精簡 Linux）

alpine 版本更小，但可能缺少某些 Linux 套件

Docker Compose

💡 比喻：樂團指揮 你的應用程式像一個樂團：

• Web App = 主唱
• Database = 鼓手
• Redis Cache = 吉他手 Docker Compose 就是指揮，一個手勢讓所有人同時開始演奏。

docker-compose.yml 基本結構

# Docker Compose 設定檔版本
version: '3.8'

# 定義所有服務
services:
  # 服務 1：Web 應用程式
  web:
    # 從當前目錄的 Dockerfile 建置
    build: .
    # port 對應：主機 5000 → 容器 8080
    ports:
      - "5000:8080"
    # 環境變數
    environment:
      - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development
      - ConnectionStrings__Default=Server=db;Database=myapp;User=sa;Password=YourPassword123!
    # 相依性：web 會等 db 和 redis 啟動後才啟動
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
      redis:
        condition: service_started
    # 掛載磁碟區（開發時方便修改）
    volumes:
      - ./logs:/app/logs
    # 連接到自訂網路
    networks:
      - app-network
    # 健康檢查
    healthcheck:
      test: ["CMD", "curl", "-f", "http://localhost:8080/health"]
      interval: 30s
      timeout: 10s
      retries: 3

  # 服務 2：SQL Server 資料庫
  db:
    # 使用官方 SQL Server Image
    image: mcr.microsoft.com/mssql/server:2022-latest
    environment:
      - ACCEPT_EULA=Y
      - SA_PASSWORD=YourPassword123!
    ports:
      - "1433:1433"
    # 持久化資料（容器刪除後資料還在）
    volumes:
      - sql_data:/var/opt/mssql
    networks:
      - app-network
    # 資料庫健康檢查
    healthcheck:
      test: ["CMD", "/opt/mssql-tools18/bin/sqlcmd", "-S", "localhost", "-U", "sa", "-P", "YourPassword123!", "-Q", "SELECT 1", "-C"]
      interval: 10s
      timeout: 5s
      retries: 5

  # 服務 3：Redis 快取
  redis:
    # 使用官方 Redis Alpine Image（精簡版）
    image: redis:alpine
    ports:
      - "6379:6379"
    networks:
      - app-network

# 定義持久化磁碟區
volumes:
  sql_data:

# 定義網路
networks:
  app-network:
    driver: bridge

常用 Docker Compose 命令

# 建置並啟動所有服務（背景執行）
docker compose up -d --build

# 查看所有服務狀態
docker compose ps

# 查看特定服務的 Log
docker compose logs web

# 即時追蹤 Log（像 tail -f）
docker compose logs -f web

# 停止所有服務
docker compose stop

# 停止並刪除所有容器、網路
docker compose down

# 停止並刪除所有容器、網路、磁碟區（資料也會刪除！）
docker compose down -v

# 只重建並重啟 web 服務
docker compose up -d --build web

# 進入容器內部執行命令
docker compose exec web bash

環境變數管理

.env 檔案

# .env 檔案（不要推上 Git！記得加到 .gitignore）
# 資料庫密碼
SA_PASSWORD=YourPassword123!
# JWT 金鑰
JWT_KEY=your-super-secret-jwt-key
# 應用程式環境
ASPNETCORE_ENVIRONMENT=Development

# docker-compose.yml 中使用 .env 變數
services:
  db:
    environment:
      # 用 ${} 引用 .env 中的變數
      - SA_PASSWORD=${SA_PASSWORD}
  web:
    environment:
      - JWT_KEY=${JWT_KEY}
      - ASPNETCORE_ENVIRONMENT=${ASPNETCORE_ENVIRONMENT}

Health Checks（健康檢查）

// ASP.NET Core 設定健康檢查端點
// Program.cs
// 加入健康檢查服務
builder.Services.AddHealthChecks()
    // 檢查資料庫連線
    .AddSqlServer(
        builder.Configuration.GetConnectionString("Default")!,
        name: "database")
    // 檢查 Redis 連線
    .AddRedis("localhost:6379", name: "redis");

// 設定健康檢查路由
app.MapHealthChecks("/health");

🤔 我這樣寫為什麼會錯？

❌ 錯誤 1：Image 太大（沒用 Multi-stage Build）

# ❌ 錯誤：用 SDK Image 來執行（超大！800MB）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:8.0
WORKDIR /app
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /out
# SDK 包含編譯器、NuGet 快取等，不需要出現在正式環境
ENTRYPOINT ["dotnet", "/out/MyApp.dll"]

# ✅ 正確：用 Multi-stage Build，最終 Image 只有 Runtime
# 參考上面的 Multi-stage Dockerfile 範例
# 最終 Image 只有 ~110-220 MB

❌ 錯誤 2：容器用 root 執行

# ❌ 錯誤：預設以 root 身份執行（安全風險）
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0
WORKDIR /app
COPY --from=build /app/publish .
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]

# ✅ 正確：建立非 root 使用者來執行
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:8.0
WORKDIR /app
COPY --from=build /app/publish .
# 建立一個叫 appuser 的非 root 使用者
RUN adduser --disabled-password --gecos "" appuser
# 切換到 appuser 身份執行
USER appuser
ENTRYPOINT ["dotnet", "MyApp.dll"]

❌ 錯誤 3：把密碼寫在 docker-compose.yml 中

# ❌ 錯誤：密碼直接寫在設定檔中（推上 Git 就洩漏了）
services:
  db:
    environment:
      - SA_PASSWORD=MyRealPassword123!

# ✅ 正確：用 .env 檔案或 Docker Secrets
# 1. 使用 .env（記得加入 .gitignore）
# 2. 使用 Docker Secrets（適合 Swarm 模式）
# 3. 使用 CI/CD 平台的環境變數功能

💡 重點整理