この記事はDockerを用いてDjangoプロジェクトの構築をすることを紹介する．共同開発時に開発環境を揃えたり，リソース管理をDockerで行いたい人向けである．
Djangoの説明や仮想環境を用いて構築する場合はこちらを参照
https://qiita.com/tarakokko3233/items/46c567fb32a26a69269a
はじめに 〜Dockerとは〜
Dockerは，アプリケーションを環境に依存せず一貫した方法で開発，デプロイ，実行するためのプラットフォームである．コンテナ化技術を使用することで，環境の一貫性，移植性，スケーラビリティ，リソース効率，開発効率が向上し，マイクロサービスアーキテクチャの実装やCI/CDパイプラインの強化にも役立つ．
環境の一貫性
Dockerはアプリケーションとその依存関係をコンテナ内にパッケージ化するため異なる環境間で一貫した動作を保証する．
開発，テスト，ステージング，本番環境で同じDockerイメージを使用することで，環境差異によるバグを防ぐことができる．
移植性
Dockerコンテナは，LinuxやWindowsなどの異なるオペレーティングシステム上で実行できる．
アプリケーションをDockerイメージとしてパッケージ化することで，異なるインフラストラクチャ間で簡単に移行できる．
スケーラビリティ
Dockerを使用すると，アプリケーションを複数のコンテナに分割し，必要に応じてスケールアップ・ダウンすることができる．
コンテナオーケストレーションツール（Kubernetes、Docker Swarmなど）と組み合わせることで，大規模なアプリケーションを効率的に管理できる．
リソース効率
Dockerコンテナは，仮想マシンと比較してオーバーヘッドが小さく，リソースを効率的に使用できる．
複数のコンテナを1台のホストマシン上で実行することで，ハードウェアコストを削減できる．
開発効率
Dockerを使用することで，開発者は自分のローカル環境でアプリケーションの依存関係を簡単に管理できる．
新しい開発者がプロジェクトに参加する際，Dockerを使用することで環境セットアップの時間を大幅に短縮できる．
マイクロサービスアーキテクチャ
Dockerは，マイクロサービスアーキテクチャの実装に適している．
各マイクロサービスをDockerコンテナとして分離することで，サービス間の結合を低く保ち，独立したデプロイと拡張が可能になる．
CI/CDの強化
Dockerを継続的インテグレーション・継続的デリバリー（CI/CD）パイプラインに組み込むことで，アプリケーションの構築，テスト，デプロイを自動化できる．
これにより，リリースプロセスの信頼性と速度が向上する．
事前準備としてCLIを使わずにDockerコンテナを実行するためにDocker Desktopをインストールすると良い
https://www.docker.com/products/docker-desktop/
1.プロジェクトディレクトリの作成
プロジェクトを作成し，カレントディレクトリを作成したディレクトリに移動する．
$ mkdir yourprojectname
$ cd yourprojectname
2.Dockerイメージ用ファイル作成
requirements.txtの作成
Pythonプロジェクトの依存関係を記述するためのテキストファイル．このファイルには，プロジェクトが正常に機能するために必要なPythonパッケージとそのバージョンが列挙されている．
Django==4.1.7
//その他使用するパッケージとそのバージョンを記述
Dockerfileの作成
Dockerイメージをビルドするための命令を含むテキストファイル．Dockerfileには，ベースイメージの指定，必要なパッケージのインストール，ファイルのコピー，環境変数の設定，コンテナ起動時に実行するコマンドなどの手順が記述されている．
FROM python:3.9
ENV PYTHONUNBUFFERED=1
WORKDIR /yourprojectname
COPY requirements.txt /yourprojectname/
RUN pip install -r requirements.txt
COPY . /yourprojectname/
docker-compose.ymlの作成
docker-compose.ymlは，複数のDockerコンテナを定義し，それらの間の関係を設定するために使用されるYAML形式のファイル．
version: '3'
services:
web:
build: .
command: python manage.py runserver 0.0.0.0:8000
volumes:
- .:/yourprojectname
ports:
- "8000:8000"
3.Djangoプロジェクトとアプリケーションの作成
Docker Composeを使用してDjangoプロジェクトを作成する．
docker-compose runはDocker Compose経由で新しいコンテナを起動し，指定されたコマンドを実行する．
webはdocker-compose.ymlファイルで定義されているサービス名を指定する．django-admin startprojectに関してはこちらを参照．
$ docker-compose run web django-admin startproject yourprojectname .
このコマンドを実行すると，Docker Composeはwebサービス用の新しいコンテナを起動し，その中で実行する．これにより，現在のディレクトリにyourprojectnameという名前の新しいDjangoプロジェクトが作成される．
同様にdjangoアプリケーションを作成する．
$ docker-compose run web python manage.py startapp yourappname
python manage.py startappに関してはこちらを参照．
これでこのようなディレクトリ構造になっているはずである．
yourprojectname
├── docker-compose.yml
├── Dockerfile
├── manage.py
├── requirements.txt
├── yourprojectname
│ ├── __init__.py
│ ├── asgi.py
│ ├── settings.py
│ ├── urls.py
│ └── wsgi.py
└──yourappname
├── __init__.py
├── admin.py
├── apps.py
├── migrations/
│ └── __init__.py
├── models.py
├── tests.py
└── views.py
Dockerfileやdocker-compose.ymlやrequirements.txtをgitなどで共有し各々のデバイスで実行すれば同じ環境を構築できる．
djangoプロジェクトの階層説明はこちらを参照．
4.settings.pyの設定
yourprojectname/yourprojectname/settings.pyを開き，
INSTALLED_APPSの中に
INSTALLED_APPS = [
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
'yourappname', #これを追加
]
を追加する．これはDjangoにアプリケーションyourappnameを認識させるために必要である．
さらに
ALLOWED_HOSTSの中に
ALLOWED_HOSTS = [
'localhost',
'0.0.0.0',
]
を追加する．これは後ほどローカルサーバを立ち上げることを許可するために必要である．
5.Dockerコンテナを起動
Dockerコンテナを起動してローカルサーバを起動．①または②を行う．
①CLIで以下のコマンドを実行
$ docker-compose up
②Docker DesktopでContainersを選び，
実行ボタンを押す．
いずれかを実行したら，
http://0.0.0.0:8000
にアクセスして以下の画像が表示されたら構築完了である．
