Docker per sviluppatori

Docker oggi si rivela uno strumento fondamentale per gli sviluppatori che vogliono creare ambienti di lavoro isolati, replicabili e performanti.

In quest’articolo vedremo cos’è Docker, quali vantaggi offre e come utilizzarlo per ottimizzare il tuo flusso di lavoro.

Cos’è Docker?

Docker è una piattaforma open source ampiamente adottata dagli sviluppatori perché permette di creare, gestire e distribuire applicazioni all’interno di container.

Per capire al meglio cos’è Docker è importante introdurre due concetti fondamentali: immagine e container.

L’immagine è un modello statico che contiene tutto ciò che serve per far funzionare un’applicazione: codice, dipendenze, librerie e configurazioni. Il container, invece, rappresenta la versione eseguibile dell’immagine.

Più precisamente, quindi esegui un’immagine Docker, questa diventa un container: ambiente isolato e leggero, in cui l'applicazione viene eseguita in modo indipendente dal sistema operativo host.

A differenza delle macchine virtuali, i container non replicano un intero sistema operativo. Si appoggiano sul kernel dell’host, offrendo una forma di virtualizzazione leggera che consente di risparmiare risorse e velocizzare l’avvio.

Questo significa che Docker ti permette di lavorare su progetti diversi in ambienti separati e coerenti, evitando problemi tra dipendenze o versioni differenti.

In breve: con Docker, ciò che funziona sul tuo PC funzionerà nello stesso identico modo in produzione, su un server cloud o su un altro PC.

Docker è davvero utilizzata in tutto il mondo, sia da singoli sviluppatori che da aziende. Un esempio? Netflix utilizza questa piattaforma soprattutto per lo sviluppo della propria architettura a microservizi, oltre che per ottimizzare l’intero processo.

Quali sono i vantaggi di Docker nello sviluppo software moderno?

L’adozione di Docker nello sviluppo software apporta numerosi vantaggi, come dimostra il fatto che ad oggi è diventato uno standard sia per la fase di deployment che per quella di messa in produzione.

Qui alcuni dei benefici concreti che spingono sempre più developer a utilizzare Docker:

• Portabilità tra ambienti: come già spiegato in precedenza, un’app containerizzata funziona, allo stesso modo, su ogni ambiente (sviluppo, test, staging e produzione), garantendo coerenza durante tutto il ciclo di vita del software;

• riduzione dei conflitti tra ambienti: ogni progetto occupa un contenitore isolato, insieme alle dipendenze e alle configurazioni di cui ha bisogno. L’isolamento tra ambienti è totale e agevola soprattutto il lavoro di team, oltre che ad offrirti la possibilità di lavorare su progetti diversi senza che interferiscano l’uno con l’altro;

• setup più rapido e automatizzato: sfruttando file come Dockerfile e docker-compose.yml, è possibile automatizzare la configurazione dell’ambiente di sviluppo. Con pochi comandi, possiamo avere tutto pronto!

• scalabilità: Docker permette di avviare container identici per gestire carichi maggiori, oppure di distribuire i vari componenti della tua applicazione su più nodi. Con l’integrazione di orchestratori come Kubernetes, possiamo anche prevedere di scalare un’app in base al carico di lavoro/domanda.

Ovviamente, l’adozione di Docker porta con sé ulteriori vantaggi, come ad esempio una riduzione dei costi operativi, flessibilità, velocità di sviluppo e una maggiore sicurezza.

Come creare un ambiente di sviluppo con Docker

Abbiamo evidenziato che il punto di forza principale di Docker è la possibilità di creare ambienti di sviluppo coerenti, isolati e facilmente replicabili. Tale caratteristica permette agli sviluppatori di lavorare in modo più efficiente, evitando i tipici problemi di configurazione.

Descriviamo qui i passaggi più importanti per la creazione di un ambiente di sviluppo con Docker:

Strumenti necessari

Per iniziare, avrai bisogno di tre strumenti fondamentali:

• Docker: il motore che gestisce la creazione e l’esecuzione dei container;

• Docker Compose: un’estensione tramite cui possiamo definire e avviare diverse app composte da più container (come app e database) tramite una sola configurazione;

• Terminale o CLI: essenziale per lanciare i comandi necessari, ad esempio, creare un container, avviarlo, aggiornarlo, etc.

Una volta terminato questo passaggio, sei già a buon punto: hai posto le basi per la creazione di un ambiente di sviluppo con Docker!

Capire la logica di Dockerfile e docker-compose.yml

Adesso, dovrai creare i file che Docker dovrà eseguire. Per farlo, dovrai semplicemente inserirli all’interno della cartella del progetto, usando editor come Visual Studio Code.

Partiamo dal dockerfile: un file che descrive come costruire l’immagine del tuo ambiente. Al suo interno, dovrai quindi definire:

• l’immagine di partenza (ad esempio: python:3.11), dove specifichiamo la versione affinché il file sia riproducibile, allo stesso modo, su ogni ambiente, oltre che ad assicurare la stabilità dell’ambiente nel tempo;

• le dipendenze da installare, tra cui librerie, configurazioni, pacchetti, etc;

• il codice da copiare nel container;

• il comando da eseguire per l’avvio dell’app.

Attraverso questo file, Docker potrà costruire un’immagine con tutto l’occorrente per eseguire un’app. Nel nostro esempio, l’app è realizzata con Python.

Oltre l’app, di solito, c’è bisogno anche di un database o strumenti simili: qui entra in gioco il file docker-compose.yml. In questo file, possiamo definire e lanciare più container insieme, specificando ad esempio: le immagini da usare, le porte da esporre e le variabili dell’ambiente.

In questo modo, Docker creerà l'ambiente completo! Si tratta di una struttura particolarmente vantaggiosa anche perché favorisce e semplifica la collaborazione: chiunque faccia parte del team potrà usare lo stesso setup, senza scontrarsi con problemi di configurazione locale.

Quando utilizzare Docker: un esempio pratico per progetti Python con database PostgreSQL

Docker può essere particolarmente utile, ad esempio, quando un’app prevede diversi componenti che devono funzionare insieme.

Supponiamo di dover sviluppare un progetto in Python, con la gestione dei dati mediante PostgreSQL. In situazioni come questa, Docker permette di creare un ambiente di sviluppo completo e pronto all’uso, senza dover installare nulla sul proprio sistema operativo.

Con un semplice docker-compose.yml, puoi avviare:

• un contenitore con l’interprete Python, le librerie e il codice;
• un contenitore PostgreSQL già configurato.

Questo vuol dire che il tuo intero stack gira in modo isolato, replicabile e indipendente dalla macchina su cui lavori. Non dovrai preoccuparti, quindi, se utilizzi Linux, Mac o Windows: non cambierà nulla!

Inoltre, puoi anche definire le credenziali del database, le variabili dell’ambiente e i volumi per salvare i dati in modo persistente, concentrandoti sul codice e lasciando a Docker la gestione dell’infrastruttura.

Best practices per l’utilizzo di Docker in fase di sviluppo

É evidente che l’uso di Docker possa offrire agli sviluppatori un’ampia gamma di vantaggi, di cui alcuni già descritti nella prima parte del nostro articolo.

In un contesto mutevole e che richiede costanti aggiornamenti, l’importante è disporre di strumenti che permettono una gestione del progetto efficace, leggera e sostenibile nel tempo.

Docker offre tutto ciò: ma ecco alcune best practices che ti aiuteranno a sfruttare al massimo il suo potenziale.

Ottimizzazione del docker file

Iniziamo dal dockerfile: il file da cui parte tutto, poiché è da questo che Docker crea l’immagine, cioè il modello di riferimento che servirà per avviare l’ambiente ogni volta.

Naturalmente, un file scritto male causerebbe diversi problemi. Ad esempio, potrebbe rallentare la build o introdurre degli errori difficili da diagnosticare.

Cosa fare per evitare tutto questo? Ottimizzare sin da subito il dockerfile mettendo in pratica delle piccole accortezze:

• usa immagini base leggere: opta per versioni slim o alpine dei linguaggi per ridurre i tempi di download e il peso del container, ad esempio python:3.11-slim o node:18-alpine;

• ordina bene i comandi:ricorda che Docker usa la cache durante la build. Scrivere prima i comandi meno soggetti a modifiche (es. installazione delle dipendenze) ti evita di ricompilare tutto ogni volta che cambi il codice;

• evita comandi non necessari: considerando che ogni layer aumenta la complessità, è importante eliminare tool non indispensabili e file.

Un ultimo suggerimento utile: per ridurre il numero di layer dell’immagine, unisci più comandi RUN in un’unica riga.

Tutto ciò per ricordarti che una buona ottimizzazione rende l’ambiente più stabile, veloce da costruire e semplice da condividere con altri membri del team!

Gestione dei volumi e persistenza dei dati

I container su Docker sono, per natura, effimeri: si cancellano e si ricreano facilmente. Per quanto sia un aspetto utile in fase di test, la situazione cambia nel momento in cui bisogna lavorare con database o file persistenti.

In questo caso, bisogna utilizzare i volumi tramite cui:

• mantenere i dati nel database anche nel caso in cui il container venga ricreato;
• sincronizzare il codice tra container e macchina, così da poter lavorare comodamente utilizzando il nostro editor locale.

Questo approccio è perfetto per lavorare su un ambiente pulito e isolato, potendo replicare perfettamente ciò che avviene in produzione.

Debug e testing in ambienti containerizzati

Il vantaggio principale di usare Docker è che permette di testare un’app in ambienti realistici e senza alcuno stress. Ovviamente, per ottenere risultati concreti, è importante prestare un po’ di attenzione nella fase di setup:

• esporre le porte giuste: assicurati che i servizi interni al container (come API o database) siano accessibili dall’esterno. Ad esempio: se la tua app gira su localhost:8000, dovrai esporre la porta 8000 nel file docker-compose.yml per poterla visualizzare dal browser o testare con Postman;

• aggiungere tool di debug all’immagine: se dovessi aver bisogno, durante lo sviluppo, di strumenti di debugging puoi includerli nel dockerfile. Così facendo, potrai lanciare i comandi all’interno, rendendo il debug più semplice e immediato;

• preparare un ambiente separato per i test: potrebbe risultare utile disporre una versione docker-compose.test.yml, con configurazioni ad hoc per i test automatizzati o l’integrazione continua (CI/CD);

• log visibili e accessibili: Docker conserva i log dei container, facilmente visualizzabili col comando docker logs nome-container. É importante che i messaggi di log siano chiari, coerenti e facilmente consultabili per poter intervenire in modo tempestivo.

Considerazioni finali

Docker rientra tra gli strumenti da inserire nel tuo bagaglio se sei uno sviluppatore (o aspirante tale), poiché offre numerosi vantaggi che possono incidere positivamente sul tuo lavoro e sull’andamento del progetto.

Insomma, che tu sia uno sviluppatore alle prime armi o un DevOps esperto, utilizzando Docker in modo corretto potrai progettare app scalabili, portabili e pronte per la produzione!

Hai bisogno di supporto per implementare Docker nella tua azienda? Contattaci: il nostro team ti aiuterà a scovare la strategia migliore per costruire infrastrutture robuste, sicure e automatizzate.