Docker 教學 第 2 堂：容器生命週期、Nginx Volume 與 Flask 練習

2-1 容器生命週期與管理指令（約 50 分鐘）

容器基本操作概念

上一堂已經知道 Docker 會用 image 建立 container。這一節不要先背指令，先用 nginx 跑一次完整流程：

Registry(Docker Hub)
    ↓ docker pull
Image(nginx)
    ↓ docker run
Container(nginx-life)
    ↓ docker stop / docker start / docker restart
Running / Exited
    ↓ docker rm
Container 被刪除
    ↓ docker rmi
Image 被刪除

這裡要先建立一個很重要的觀念：

• Image 是範本：像安裝檔或模板，本身不會因為容器裡的操作被改掉。
• Container 是執行個體：從 image 建立出來，可以啟動、停止、刪除。
• Container 預設是可拋棄的：你在 container 裡改的東西，如果沒有用 Volume 或重新 build 成 image，刪掉 container 後就會消失。這也是常說的「容器本身盡量保持無狀態（stateless）」。

今天先用 nginx 示範這件事，因為它一跑起來就有網頁可以看，學生會比較有感。

Step 1：先下載 nginx image

這一步只做一件事：把 nginx image 下載到本機。

docker pull nginx

docker pull 是從 Docker Hub 下載 image。其實 docker run nginx 在本機找不到 image 時也會自動下載，但課堂上先手動 pull，學生比較容易看懂「先有 image，才用 image 建 container」。

Step 2：確認本機 image 清單

不要急著接 run，先確認本機真的有 nginx image。

docker images

你會看到類似：

REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED       SIZE
nginx        latest    xxxxxxxxxxxx   2 weeks ago   192MB

注意：現在只有 image，還沒有 container。

Step 3：用 nginx image 啟動網站

這一步只做 run：

docker run -d --name nginx-life -p 9090:80 nginx

這行指令的意思是：用 nginx image 建立一個叫做 nginx-life 的 container，並把主機的 9090 port 對應到 container 裡的 80 port。

• nginx 是 image 名稱
• nginx-life 是 container 名稱
• -d：背景執行
• --name nginx-life：幫 container 取一個好記的名字
• -p 9090:80：主機 9090 對應到 container 80

打開瀏覽器前往 http://localhost:9090，會看到 Nginx 的歡迎頁面。

Step 4：用 docker ps 檢查 container 狀態

這一步只看正在執行的 container：

docker ps

docker ps 輸出範例：

CONTAINER ID   IMAGE   COMMAND         CREATED        STATUS        PORTS                  NAMES
9f89a41aca7d   nginx   "nginx -g..."   6 seconds ago  Up 5 seconds  0.0.0.0:9090->80/tcp   nginx-life

先看三個重點：

如果要看所有 container，包含已停止的，再另外輸入：

docker ps -a

Step 5：進入 nginx container 看首頁檔案

這一步示範「進入正在跑的 container」：

docker exec -it nginx-life sh

進入 container 後，再一行一行輸入：

cd /usr/share/nginx/html
ls
cat index.html

/usr/share/nginx/html/index.html 就是 Nginx 預設歡迎頁的位置。

docker exec 的意思是在已經跑起來的 container 裡再開一個指令。Debug、看設定檔、確認檔案是否存在時都很常用。

Step 6：在 container 裡修改 index.html

官方 Nginx image 通常沒有安裝 vim、nano，所以課堂示範先用 echo 改檔案：

echo '<h1>Hello from container</h1>' > index.html
cat index.html
exit

回到瀏覽器重新整理 http://localhost:9090，你會看到頁面變了。這裡不需要重啟 Nginx，因為 HTML 是靜態檔案，Nginx 每次收到請求都會重新讀檔案。

但是這個修改只存在於 nginx-life 這個 container 裡，不代表 nginx image 被改掉了。

Step 7：停止、啟動與重新啟動

停止 container：

docker stop nginx-life

這時候 http://localhost:9090 會連不到。再看正在執行的 container：

docker ps

你會發現 nginx-life 不見了，因為 docker ps 預設只看「正在執行」的 container。要看已停止的 container，再輸入：

docker ps -a

把同一個 container 啟動回來：

docker start nginx-life

重新整理瀏覽器，剛剛改過的 index.html 還在，因為這是同一個 container。

重新啟動同一個 container：

docker restart nginx-life

restart 是同一個 container 重開一次，不等於刪掉重建。

Step 8：刪掉 container，再用 image 重建

現在刪掉剛剛那個 container：

docker rm -f nginx-life

確認 container 被刪掉：

docker ps -a

接著用同一個 image 重新建立一個同名 container：

docker run -d --name nginx-life -p 9090:80 nginx

再打開 http://localhost:9090，你會發現剛剛改過的 HTML 不見了，又回到 Nginx 預設歡迎頁。

這就是這堂課最重要的重點：

Container 可以停止、刪除、重建。Container 裡的修改不是長期保存資料的地方。

如果資料要留下來，要放到 container 外面，例如後面會講的 Volume / Bind Mount；如果環境要固定下來，就要寫 Dockerfile 重新 build image。

Step 9：rm 和 rmi 是兩件事

docker rm 刪 container：

docker rm -f nginx-life

docker rmi 刪 image：

docker rmi nginx

如果還有 container 使用 nginx image，Docker 可能會拒絕刪除 image。要先刪 container，再刪 image。

課堂提醒：後面 Volume 練習還會用到 nginx，實際上課時可以先不要刪掉 image。這裡先讓學生知道 rm 和 rmi 的操作對象不同。

生命週期指令總整理

用完即丟的容器：--rm

如果你只是想臨時進一個容器測試一下，用完就不需要了，可以加上 --rm：

# 有 --rm：exit 離開後容器自動消失，不留垃圾
docker run -it --rm ubuntu bash

# 沒有 --rm：停止後容器還在，要手動 docker rm 才會刪掉
docker run -it ubuntu bash

--rm 可以避免忘記清理而累積一堆已停止的容器。養成好習慣：臨時用的容器都加 --rm。

2-2 Volume 基礎：用 Nginx 學 Bind Mount（約 50 分鐘）

為什麼接著講 Volume？

剛剛已經看過：container 可以停止、刪除、重建。這代表 container 自己的檔案系統很適合「用完可丟」，但不適合拿來保存資料。

這一節全程用 nginx，不要換來換去。因為 Nginx 的網頁目錄很固定：

/usr/share/nginx/html

只要把不同來源掛到這個路徑，就能很清楚看到 Volume 的效果。

先分清楚：Mounted Volume vs Named Volume

很多同學會口語說「mounted volume」。這一堂課先把它對應到 Docker 的 Bind Mount：你自己指定主機資料夾，掛進 container 裡。

Mounted Volume（Bind Mount）範例：

docker run -d --name nginx-bind -p 8080:80 -v "C:\docker-lab\nginx-site:/usr/share/nginx/html" nginx

• 左邊 C:\docker-lab\nginx-site：主機上的資料夾
• 右邊 /usr/share/nginx/html：Nginx 在 container 裡讀網頁的資料夾
• 適合：教學展示、開發時直接用編輯器改 index.html

Named Volume 範例：

docker volume create nginx-html
docker run -d --name nginx-volume -p 8082:80 -v nginx-html:/usr/share/nginx/html nginx

• 左邊 nginx-html：Docker 管理的 volume 名稱
• 右邊 /usr/share/nginx/html：Nginx 在 container 裡讀網頁的資料夾
• 適合：希望資料跟 container 分開保存，但不想指定主機路徑

簡單記：

先建立一個對照：沒有 Volume，改了會消失

如果你直接進 container 改首頁：

docker exec -it nginx-life sh

cd /usr/share/nginx/html
echo '<h1>No volume</h1>' > index.html
exit

瀏覽器重新整理會看到畫面改變。但是刪掉 container、再用同一個 image 重建：

docker rm -f nginx-life
docker run -d --name nginx-life -p 9090:80 nginx

首頁會回到 Nginx 預設頁。這就是 Volume 要解決的問題：資料不要只放在 container 裡。

Bind Mount 的核心語法

Bind Mount 是把「主機上的資料夾」掛到「container 裡的資料夾」。

-v "主機路徑:container路徑"

等一下要用的完整版本是：

-v "C:\docker-lab\nginx-site:/usr/share/nginx/html"

請學生先抓住一件事：冒號左邊是主機，右邊是 container。

Step 1：建立本機網站資料夾

mkdir C:\docker-lab\nginx-site
notepad C:\docker-lab\nginx-site\index.html

先放入第一版 HTML：

<h1>Hello Nginx Volume!</h1>
<p>這是第一個版本。</p>

這一步還沒有啟動 container，只是在主機準備資料。

Step 2：用 Bind Mount 啟動 Nginx

docker run -d --name nginx-bind -p 8080:80 -v "C:\docker-lab\nginx-site:/usr/share/nginx/html" nginx

打開瀏覽器：

http://localhost:8080

你會看到主機 index.html 的內容。這時候 Nginx 不是讀 image 內建的歡迎頁，而是讀你掛進去的主機資料夾。

Step 3：修改主機檔案，瀏覽器直接變

用記事本再打開：

notepad C:\docker-lab\nginx-site\index.html

改成第二版：

<h1>Hello Nginx Volume!</h1>
<p>這是修改後的第二個版本。</p>
<p>我在主機改檔案，nginx container 會立刻讀到。</p>

回到瀏覽器重新整理 http://localhost:8080。不需要 docker restart，也不需要重新 build image。

原因是：Nginx 每次收到請求會讀 /usr/share/nginx/html/index.html，而這個路徑現在其實指向主機資料夾。

Step 4：進 container 確認掛載結果

docker exec -it nginx-bind sh

cd /usr/share/nginx/html
ls
cat index.html
exit

你會看到的內容，會和主機 C:\docker-lab\nginx-site\index.html 一樣。

Step 5：反過來，在 container 裡新增檔案

Bind Mount 是同一份檔案系統，所以也可以反過來測試：

docker exec -it nginx-bind sh

cd /usr/share/nginx/html
echo '<h1>Created in container</h1>' > test.html
cat test.html
exit

打開瀏覽器：

http://localhost:8080/test.html

同時去主機資料夾 C:\docker-lab\nginx-site 看，會發現 test.html 也出現了。

Bind Mount 重點：主機和 container 看到的是同一份資料。改任何一邊，另一邊都會看到。

Step 6：唯讀掛載 :ro

有時候你只希望 container 讀取資料，不希望它改主機檔案。這時候在最後加上 :ro：

docker rm -f nginx-bind
docker run -d --name nginx-readonly -p 8081:80 -v "C:\docker-lab\nginx-site:/usr/share/nginx/html:ro" nginx

進 container 測試：

docker exec -it nginx-readonly sh

cd /usr/share/nginx/html
cat index.html
echo '<h1>Try write</h1>' > index.html

cat 可以讀，echo 寫入會失敗。這就是 read-only 掛載。

適合場景：

• 靜態網站只想讓 container 讀
• 設定檔不想被 container 改掉
• 課堂展示不希望學生誤改主機資料

Bind Mount 常見卡關點

2-3 Volume 進階：用 Nginx 學 Named Volume（約 40 分鐘）

Mounted Volume（Bind Mount）和 Named Volume 差在哪？

前面 Bind Mount 的資料在你指定的主機路徑：

-v "C:\docker-lab\nginx-site:/usr/share/nginx/html"

Named Volume 則是給資料一個名字，實際位置交給 Docker 管理：

-v nginx-html:/usr/share/nginx/html

Volume 管理指令

docker volume ls
docker volume create nginx-html
docker volume inspect nginx-html
docker volume rm nginx-html
docker volume prune

先不要急著背，等一下會照順序用到。

Step 1：建立 Named Volume

docker volume create nginx-html
docker volume ls

你會看到 nginx-html 出現在 volume 清單裡。

Step 2：用 Named Volume 啟動 Nginx

docker run -d --name nginx-volume -p 8082:80 -v nginx-html:/usr/share/nginx/html nginx

這次 -v 左邊不是 Windows 路徑，而是一個 volume 名稱：nginx-html。

Step 3：把首頁寫進 Named Volume

docker exec nginx-volume sh -c "echo '<h1>Hello Named Volume</h1>' > /usr/share/nginx/html/index.html"

打開：

http://localhost:8082

你會看到 Hello Named Volume。

Step 4：刪掉 container，再掛同一個 volume

刪掉 container：

docker rm -f nginx-volume

用同一個 volume 重建：

docker run -d --name nginx-volume -p 8082:80 -v nginx-html:/usr/share/nginx/html nginx

重新整理 http://localhost:8082，剛剛寫進去的首頁仍然存在。

這就是 Named Volume 的重點：container 可以重建，volume 還在。

Step 5：查看 Docker 管理的位置

docker volume inspect nginx-html

你會看到類似 Mountpoint 的資訊。這是 Docker 在本機管理 volume 的實際位置。課堂上只要讓學生知道有這個位置，不需要手動進去改。

Step 6：兩個 Nginx 共用同一個 Named Volume

可以讓兩個 Nginx container 讀同一份 nginx-html：

docker run -d --name nginx-vol-a -p 8083:80 -v nginx-html:/usr/share/nginx/html:ro nginx
docker run -d --name nginx-vol-b -p 8084:80 -v nginx-html:/usr/share/nginx/html:ro nginx

打開：

http://localhost:8083
http://localhost:8084

兩個 port 會看到同一份 HTML。這裡使用 :ro，是因為多個 container 共用同一份資料時，先用唯讀比較安全。

Step 7：清理

先刪 container：

docker rm -f nginx-bind nginx-readonly nginx-volume nginx-vol-a nginx-vol-b

再刪 volume：

docker volume rm nginx-html

如果只是課堂後清理所有未使用的 volume，可以用：

docker volume prune

prune 會刪掉所有「沒有被 container 使用」的 volume，正式環境不要隨便下。

Volume 總整理

這一章的結論：

Container 可以刪、可以重建；要留下的資料，請放到 Volume。

2-4 Flask 練習：用 Bind Mount 跑 Python Web App（約 40 分鐘）

為什麼 nginx 後面接 Flask？

剛剛用 nginx 學會了兩件事：

• -v 主機路徑:container路徑 會讓主機和 container 看到同一份檔案。
• container 可以刪掉重建，資料要放在 container 外面。

接著用 Flask 練習同一個觀念，但這次掛進去的不是靜態 HTML，而是一個 Python 專案。這樣學生會看到：Bind Mount 不只可以掛網頁檔，也可以掛程式碼。

這一段先不寫 Dockerfile，也不 build image。先用官方 python:3.11 image 當練習環境，把本機 Flask 專案掛進 container 裡跑。

Step 1：建立 Flask 專案資料夾

mkdir C:\docker-lab\flask-app
notepad C:\docker-lab\flask-app\requirements.txt
notepad C:\docker-lab\flask-app\app.py

requirements.txt：

flask==3.0.3

app.py：

from flask import Flask

app = Flask(__name__)

@app.get("/")
def index():
    return "<h1>Hello Flask Volume!</h1><p>這是從 bind mount 掛進來的程式碼。</p>"

@app.get("/about")
def about():
    return "<h1>About</h1><p>修改主機 app.py 後，重新啟動 Flask 就會看到新內容。</p>"

if __name__ == "__main__":
    app.run(host="0.0.0.0", port=5000)

先提醒學生兩個重點：

• host="0.0.0.0"：Flask 必須聽 container 的所有網路介面，主機瀏覽器才連得到。
• port=5000：Flask 在 container 裡跑 5000 port，等一下用 -p 5000:5000 對外開出來。

Step 2：用 Python container 掛載專案

docker run -it --rm --name flask-dev -p 5000:5000 -v "C:\docker-lab\flask-app:/app" -w /app python:3.11 bash

這行指令和剛剛 nginx 的 Bind Mount 是同一個概念，只是 container 內路徑換成 /app。

Step 3：安裝 Flask 並啟動

進入 container 後輸入：

pip install -r requirements.txt
python app.py

打開瀏覽器：

http://localhost:5000
http://localhost:5000/about

你會看到 Flask 回傳的頁面。這代表：

• 主機的 app.py 已經掛進 container 的 /app/app.py
• Flask 在 container 裡跑起來
• -p 5000:5000 讓主機瀏覽器可以連進 container

Step 4：修改主機 app.py，重啟 Flask

先不要刪 container。直接在主機改檔案：

notepad C:\docker-lab\flask-app\app.py

例如把首頁改成：

@app.get("/")
def index():
    return "<h1>Hello Flask Again!</h1><p>我在主機改 app.py，container 讀到同一份檔案。</p>"

回到正在跑 Flask 的終端機，按 Ctrl + C 停止 Flask，再重新啟動：

python app.py

重新整理 http://localhost:5000，你會看到新內容。

這裡和 nginx 的差異要講清楚：

• nginx 讀靜態 HTML，改檔案後重新整理通常就會變。
• Flask 是正在跑的 Python 程式，程式碼已經被 process 載入；改 app.py 後通常要重啟 Flask process，或改用 debug reload。

Step 5：從另一個終端機確認 /app

如果 Flask 還在跑，可以另開一個 PowerShell 檢查 container 裡看到的檔案：

docker exec -it flask-dev bash

pwd
ls
cat app.py
exit

你會看到 /app 裡的內容就是主機 C:\docker-lab\flask-app。

Step 6：清理 Flask 練習容器

回到 Flask 那個終端機，按 Ctrl + C 停止 Flask，再輸入：

exit

因為一開始有加 --rm，離開後 container 會自動刪掉。確認一下：

docker ps -a

通常不會再看到 flask-dev。

nginx 和 Flask 的學習差異

第二堂最後要讓學生能說出：

nginx 讓我們看懂 Volume；Flask 讓我們把同一個 Volume 觀念用到真正的程式碼開發流程。