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@eigetsu(衛月)

go開発環境をDockerで作成する①

Last updated at Posted at 2022-06-04

最終目的

go言語でWebアプリを構築するためのgo開発環境をDockerで作成する。

目標

goの選定

現在(2022/06/04)、最新のgoは1.18.3。

1.17と1.18で大きな仕様変更(Genericsの導入、Fuzzingが標準機能)あり。今までのアップグレードに比べて最大の変更ではないか？
Genericsは1.19で正式になり、1.18では試験的実装とのこと。
安定している1.17にしようかと思っていたが、勉強のためなので最新の1.18にして、Genericsを使用し始めよう。
なので、1.18系とする。

dockerイメージの選定

クラウド上にDeployすることを考えると、linux環境になる。destributionを考える。開発中にいろいろやりたいとするとubuntu。

ubuntuのLTSベースとしたかったが、ubuntuベースのgolangイメージなし...
DebianはイメージがあるのでDebianにする。

DebianのCurrent LTSはStretchだが、6/30で切れる...
次は、Debian 10 “Buster” で2024年6月まで。busterにしよう。

golangのバージョンは固定にして、必要なタイミングでマイナー(3桁目)をアップグレードしよう。
イメージは、1.18.3-busterとする。

イメージ落としたらサイズがでかい。Deployの環境はalpineにするか別途検討。

Dokerfileの作成

クラウドにDeployする時のDockerfileと開発環境用のDockerfileは分けたい。
makeコマンドで立ち上げができるようにenvディレクトリにDockerfileをまとめる。

./
+ env/
  + Dockerfile.golang.dev

env/Dockerfile.golang.dev作成

Dockerfile.golang.dev
FROM golang:1.18.3-buster

試しにDockerイメージ作成、bashを立ち上げてみて、環境を確認。

Dokerfileの動作確認
$ docker build -f env/Dockerfile.golang.dev -t dev-env-golang:latest .
$ docker run --rm -it golang-dev bash

root@48a707dd66d1:/go# uname -a
Linux 48a707dd66d1 5.10.102.1-microsoft-standard-WSL2 #1 SMP Wed Mar 2 00:30:59 UTC 2022 x86_64 GNU/Linux

root@48a707dd66d1:/go# cat /etc/os-release
PRETTY_NAME="Debian GNU/Linux 10 (buster)"
NAME="Debian GNU/Linux"
VERSION_ID="10"
VERSION="10 (buster)"
VERSION_CODENAME=buster
ID=debian
HOME_URL="https://www.debian.org/"
SUPPORT_URL="https://www.debian.org/support"
BUG_REPORT_URL="https://bugs.debian.org/"

root@48a707dd66d1:/go# hostname
48a707dd66d1

root@48a707dd66d1:/go# ip -4 address
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
15: eth0@if16: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default  link-netnsid 0
    inet 172.17.0.2/16 brd 172.17.255.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

root@48a707dd66d1:/go# ip -4 route
default via 172.17.0.1 dev eth0
172.17.0.0/16 dev eth0 proto kernel scope link src 172.17.0.2

root@48a707dd66d1:/go# go version
go version go1.18.3 linux/amd64
  • goは1.18.3
  • distributionはDebian 10 buster
  • rootでアクセス
  • ホスト名、IPアドレスはdocker runごとに変わる
  • ネットワークIPはdocker設定のIP(作業者で異なる可能性)

rootアクセスはやめたい、ホスト環境のディレクトリをコンテナ環境のホームディレクトリに割り当てたい、ネットワークアドレスを指定したい、立ち上げをmakeコマンドで実施したい。

docker-composeとMakefileで制御することにする。

docker-compose環境の作成

方針

  • ネットワークアドレスを指定したい
  • rootアクセスはやめてgouserユーザーアクセス
  • src/golangディレクトリをコンテナ環境の/home/gouserに割り当てる
  • 環境設定はファイルで設定(環境設定はコード管理しない)
  • makeコマンドでいろいろ操作(長いコマンド打ちたくない)

構成は下記

./
+ env/
|   + Dockerfile.golang.dev
+ src/
|   + golang/
|      + <home dir>
+ docker-compose.dev.yml
+ Makefile
+ .env           # 環境変数(コード管理外)
+ .env.dev       # コンテナ実行時の共通環境変数

ネットワークIPを固定化

dockerコマンドでコンテナが使用するネットワークdev-env-linkを作成する。

  • コンテナからinternetにアクセスできる
  • ネットワークアドレスは192.168.10.0/24
  • gatewayは192.168.10.254 (コンテナのIPは1から振りたい)

docker-compose環境を複数立てたときに同一ネットワーク環境に同居させたいので、docker-compose.ymlでネットワークを定義しない。

docker networkの作成
$ docker network create --driver=bridge \
  --subnet=192.168.10.0/24 \
  --gateway=192.168.10.254 \
  env-link

ネットワーク削除は下記

docker networkの破棄
docker network remove dev-env-link

コマンド類は後でMakefileで定義する。

docker-compose.dev.ymlの作成

開発環境の各種設定は.envファイルで管理して、docker-compose.ymlで読み込み、Dockerイメージ作成時に継承させる。
.envファイルはコード管理外にする。

.env
NETWORK_BASE=192.168.10
NETWORK_ADDR=192.168.10.0/24
NETWORK_GATEWAY_IP=192.168.10.254
TZ=Asia/Tokyo

USER_NAME=gouser

USER_ID=1000
GROUP_NAME=gouser
GROUP_ID=1000

コード管理してよい環境変数設定は.env.devで管理する。

.env.dev
LANGUAGE=C
LANG=C.UTF-8
LC_ALL=C.UTF-8

docker-compose.dev.ymlを作成

docker-compose.dev.yml
version: "3"
services:
  golang:
    build:
      context: .
      dockerfile: ./env/Dockerfile.golang.dev
      args:
        - USER_NAME=$USER_NAME
        # - USER_PW=$USER_PW # いらない
        - USER_ID=$USER_ID
        - GROUP_NAME=$GROUP_NAME
        - GROUP_ID=$GROUP_ID
        - TZ=$TZ
    image: dev-env-golang-image
    container_name: dev-env-golang
    command: bash
    tty: true
    volumes:
      - ./src/golang:/home/$USER_NAME
    env_file: .env.dev
    environment:
      - GO111MODULE=on
    networks:
      dev-env-link:
        ipv4_address: $NETWORK_BASE.1    # .envのNETWORK_BASEと合わせて、コンテナのIPは192.168.10.1になる

networks:
  dev-env-link:
    external: true

Dockerfaleの書き換え

docker-compose.ymlからの環境変数を使用して以下の設定を行うように書き換える。

  • logaletimeの設定
  • システムユーザーの作成
Dockerfile.golang.dev
FROM golang:1.18.3-buster

ARG USER_NAME=$USER_NAME
ARG USER_ID=$USER_ID
ARG GROUP_NAME=$GROUP_NAME
ARG GROUP_ID=$GROUP_ID
# ARG USER_PW=$USER_PW # いらない
ARG TZ=$TZ
ENV TZ=$TZ

RUN ln -sf /usr/share/zoneinfo/$TZ /etc/localtime

ENV DEBIAN_FRONTEND=noninteractive
RUN apt update && apt install -y sudo

RUN groupadd -g $GROUP_ID $GROUP_NAME && \
    useradd -s /bin/bash -u $USER_ID -g $GROUP_ID -G sudo $USER_NAME -r -d /home/$USER_NAME -M && \
    # パスワード設定いらない    
    # echo $USER_NAME:$USER_PW | chpasswd && \
    echo "$USER_NAME   ALL=(ALL) NOPASSWD:ALL" >> /etc/sudoers

USER $USER_NAME
WORKDIR /home/$USER_NAME

docker-composeでbuild、up、execを実施。runで立ち上げないのは、stopでコンテナを止めたい、同一コンテナ上で複数のコンソールを立ち上げたいため。

docker-composeでの環境立ち上げ確認
$ docker-compose -f docker-compose.dev.yml build --force golang
$ docker-compose -f docker-compose.dev.yml up -d golang
Creating dev-env-golang ... done
$ docker-compose -f docker-compose.dev.yml exec golang bash
gouser@e0dd620928c2:~$

gouser@e0dd620928c2:~$ ip -4 address
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
173: eth0@if174: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue state UP group default  link-netnsid 0
    inet 192.168.10.1/24 brd 192.168.10.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever

gouser@e0dd620928c2:~$ ip -4 route
default via 192.168.10.254 dev eth0
192.168.10.0/24 dev eth0 proto kernel scope link src 192.168.10.1

gouser@e0dd620928c2:~$ grep gouser /etc/passwd
gouser:x:1000:1000::/home/gouser:/bin/bash

gouser@e0dd620928c2:~$ grep gouser /etc/group
sudo:x:27:gouser
gouser:x:1000:

gouser@e0dd620928c2:~$ export | grep -E '(LAN|LC|TZ|GO)'
declare -x GO111MODULE="on"
declare -x GOLANG_VERSION="1.18.3"
declare -x GOPATH="/go"
declare -x LANG="C.UTF-8"
declare -x LANGUAGE="C"
declare -x LC_ALL="C.UTF-8"
declare -x TZ="Asia/Tokyo"

試しに別ターミナルでdocker-compose top、execをしてみる。upで立ち上がったbashと、execで立ち上げたbashの2プロセスが起動している。もう一度execすると3つ目のbashプロセスが同一コンテナで立ち上がる。

docker-composeでの環境立ち上げ確認(別ターミナルで)
$ docker-compose -f docker-compose.dev.yml top
dev-env-golang
UID     PID    PPID    C   STIME   TTY     TIME        CMD
-------------------------------------------------------------
1000   18191   18170   0   14:20   ?     00:00:00   /bin/bash
1000   18260   18170   0   14:20   ?     00:00:00   bash

$ docker-compose -f docker-compose.dev.yml exec golang bash
gouser@e0dd620928c2:~$

Makefile作成

環境操作を簡単に操作できるようにMakefileを作っておく。

Makefile
.PHONY: \
	env-create env-destroy env-down env-rmi env-build env-top env-images \
	net-init net-deinit \
	go-build go-up go-console go-stop go-down go-rmi

# 変数 --------------------------
# network addressを.envrcから取得
NETWORK_ADDR := $(shell grep 'NETWORK_ADDR' .env | sed -r 's/NETWORK_ADDR=(.+)/\1/g' )
# gateway addressを.envrcから取得
NETWORK_GATEWAY_IP := $(shell grep 'NETWORK_GATEWAY_IP' .env | sed -r 's/NETWORK_GATEWAY_IP=(.+)/\1/g' )

# 環境 --------------------------
env-create: net-init env-build
env-destroy: env-rmi net-deinit

env-down:
	# 全コンテナ停止
	-$(DC) down

env-rmi:
	# 全コンテナ停止とイメージ削除
	-$(DC) down --rmi all

env-build: go-build

env-top:
	$(DC) top

# ネットワーク -------------------
net-init:
	-$(D) network create --driver=bridge --subnet=$(NETWORK_ADDR) --gateway=$(NETWORK_GATEWAY_IP) dev-env-link

net-deinit:
	-$(D) network remove dev-env-link

# golang環境 ---------------------
go-build:
	$(DC) build --force golang

go-up:
	$(DC) up -d golang

go-console: go-up
	$(DC) exec golang bash

go-stop:
	-$(DC) stop golang

go-down: go-stop
	-$(DC) rm -f golang

go-rmi: go-down
	-$(D) rmi -f dev-env-golang-image

ここまで。
作成した環境は GitHub を参照。

その他

この作業で便利なVSCode extension

  • Docker(Microsoft)
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