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以 devcontainer 設計開發環境

· 閱讀時間約 4 分鐘
Vincent Chi
Vincent Chi
Software Enineer, Backend

因應近期在開發 Side Project 時與前端工程師有協作上的需求，原本想要沿用 Laravel 環境設定 中提到的 Local 與 Develop 環境，不過喜新厭舊的我在觀望了一陣子的 devcontainer 之後，決定來嘗試一下。

註：devcontainer 在 VSCode 上的支援性較好，在 JetBrains IDEs 上會有一些奇奇怪怪的小問題（但是我個人仍然是偏好使用 Jetbrains IDE，Jetbrains 該給業配了吧）

專案結構​

對於一個 Go Project，我與我的團隊偏好採用 golang-standard/project-layout 作為基礎。

註：雖然寫 golang-standard，但這並不是 Go 標準的一部份，社群之間也多有反對意見；但不可諱言地，當考慮團隊協作時這種架構有助於降低溝通門檻。

$ tree .
.
├── cmd
│   └── http_server
│       ├── config.json
│       └── main.go
├── go.mod
├── go.sum
├── internal
│   └── data
│       └── config.go
└── readme.md
cmd/http_server/config.json：用於應用程式的設定
{
    "http_server": {
        "addr": ":8000"
    }
}
cmd/http_server/main.go：實際提供 HTTP Server 的服務
package main

import (
    _ "embed"
    "fmt"
    "log"
    "net/http"
)

//go:embed config.json
var configContent []byte

func main() {
    conf, err := data.NewConfig(configContent)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
        w.Write([]byte("Hello World!"))
    })

    log.Fatal(http.ListenAndServe(confg.HttpServer.Addr, nil))
}
internal/data/config.go：解析應用程式設定的工具
package data

type ConfigHttpServer struct {
    Addr string `json:addr`
}

type Config struct {
    HttpServer ConfigHttpServer `json:http_server`
}

func NewConfig(content []byte) (*Config, error) {
    var c Config
    err := json.Unmarshal(content, &c)

    return &c, err
}

導入 devcontainer​

建立 .devcontainer/devcontainer.json 用於定義開發環境

.devcontainer/devcontainer.json
{
  "name": "Go API",
  "image": "mcr.microsoft.com/devcontainers/go:1.23",

  "customizations": {
    "vscode": {
      "settings": {},
      "extensions": [
        "streetsidesoftware.code-spell-checker"
      ]
    }
  },

  "forwardPorts": [8000],

  "portsAttributes": {
    "9000": {
      "label": "Go HTTP Server",
      "onAutoForward": "notify"
    }
  }
}

此時，就可以利用 VSCode 或 Jetbrains IDE 來建立 devcontainer：

加入其它服務​

對於大部份應用程式而言，開發環境中不太可能單純只有 Go 應用程式，通常會需要 Database, Redis 之類的服務

這時我們可以利用 docker-compose.yml 來定義所需的服務：

.devcontainer/devcontainer.json
{
  "name": "Go API",
  "image": "mcr.microsoft.com/devcontainers/go:1.23",
  "dockerComposeFile": "docker-compose.yml",

  // ...
}
.devcontainer/docker-compose.yml
services:
  devcontainer:
    image: mcr.microsoft.com/devcontainers/go:1.23
    volumes:
      - ../:/go-api:cached
    networks: [ 'devcontainer' ]
    command: sleep infinity

  postgres:
    image: postgres:alpine
    volumes:
      - data:/var/lib/postgresql/data
    restart: always
    ports: [ "5432:5432" ]
    networks: [ 'devcontainer' ]
    environment:
      POSTGRES_DB: database
      POSTGRES_USER: user
      POSTGRES_PASSWORD: password
    healthcheck:
      test: [ "CMD", "pg_isready", "-q", "-d", "database", "-U", "user" ]
      interval: 5s
      timeout: 1s
      retries: 10

  redis:
    image: redis:alpine
    volumes:
      - data:/var/lib/redis
    restart: always
    ports: [ "6379:6379" ]
    networks: [ 'devcontainer' ]
    healthcheck:
      test: [ "CMD", "redis-cli", "ping" ]
      interval: 5s
      timeout: 1s
      retries: 10

networks:
  devcontainer:
    driver: bridge

volumes:
  data:

如此一來，便可以在 devcontainer 中利用 database:5432 與 redis:6379 連接到相應的服務；另外也可以用 Host 上的工具經由 localhost:5432 與 localhost:6379 連線到相應的服務上。

註：要注意的是，如果一次啟動多個不同的專案，可能會導致 Port 衝突，這部份請特別小心

加入其它工具​

預設提供的 mcr.microsoft.com/devcontainers/go:1.23 其實沒什麼工具（甚至連 ping 都沒有），這時我們可以利用 Dockerfile 建立一個適合自己的環境。

舉例來說，假設我們需要 Docker in Docker 的話，可以這麼設定

註：事實上，完全可以利用 Docker In Docker 或 Docker Outside of Docker 這兩個 devcontainer feature 來達成目的，以下僅是作為示範

.devcontainer/docker-compose.yml
services:
  devcontainer:
    build:
      context: .
    volumes:
      - ../:/go-api:cached
      - docker-certs-client:/certs/client:ro
    environment:
      DOCKER_HOST: tcp://docker:2376
      DOCKER_TLS_VERIFY: 1
      DOCKER_CERT_PATH: /certs/client
    networks: [ 'devcontainer', 'docker' ]
    command: sleep infinity

  docker:
    image: docker:dind
    networks: [ 'docker' ]
    volumes:
      - docker-certs-ca:/certs/ca
      - docker-certs-client:/certs/client
    environment:
      DOCKER_TLS_CERTDIR: /certs
    privileged: true

# ...

networks:
  devcontainer:
    driver: bridge
  docker:
    driver: bridge
    
volumes:
  data:
  docker-certs-ca:
  docker-certs-client:
.devcontainer/Dockerfile
FROM mcr.microsoft.com/devcontainers/go:1.23

# Install Docker: https://docs.docker.com/engine/install/ubuntu/#install-using-the-convenience-script
RUN curl -fsSL https://get.docker.com -o get-docker.sh && sh get-docker.sh

CMD ["sleep", "infinity"]

如此一來，便可以在 devcontainer 中使用 docker commands，這對於一些 docker based generator （例如用 docker 生成 swagger 文件）之類的相當方便。