Nginx/React/Express/MongoDB on Docker の構築 その4 バックエンドサーバ構築 Express on Docker

今回はExpressを使って、バックエンドを構築。
具体的には、Expressを使って、MongoDBを操作するAPIのサーバを構築する。

Expressは小さくて柔軟なwebフレームワーク。
今回は、GET/POST/DELETEに合わせてDBの取得/追加/削除のロジックを構築する。

CentOSのDockerを作成

まずはいつも通りCentOSのDocker作成から

docker run -itd --privileged -p 3000:3000 --name express centos:7 /sbin/init
docker exec -it express /bin/bash

3000番ポートを外部に公開する。

node.jsのインストール

前回と同様にnode.jsのインストール。

yum install -y epel-release
yum install -y nodejs npm

Expressのインストール

ここを参考に、新規アプリケーションを作成していく。

create-react-appでReactのアプリケーションを作成。npm initのとき色々聞かれるけど、空白のままで。

mkdir backend
cd backend/
npm init

続いて、expressのモジュールをインストール

npm install express --save

このコマンドを実行すると、package.jsonの中にexpressのパッケージが追加される。

他に必要なパッケージの追加

  • body-parser
    POSTパラメータをJsonで取得するのに必要

  • mongoose
    MongoDBにつなぐためのモジュール

npm install body-parser --save
npm install mongoose --save

これでpackage.jsonは以下の通り3つのモジュールが追加されている。

{
  "name": "backend",
  "version": "1.0.0",
  "description": "",
  "main": "index.js",
  "scripts": {
    "test": "echo \"Error: no test specified\" && exit 1"
  },
  "author": "",
  "license": "ISC",
  "dependencies": {
    "body-parser": "^1.18.2",
    "express": "^4.16.3",
    "mongoose": "^5.0.10"
  }
}

動作確認

とりあえず動かしてみる。
チュートリアルのExampleにあるコードをコピーしてindex.jsとして保存。

var express = require('express')
var app = express()

app.get('/', function (req, res) {
  res.send('Hello World!')
})

app.listen(3000)

expressの起動

node ./index.js

その後、Dockerの外からホストの3000宛にHTTPリクエストを投げて確認。

$ curl -X GET http://localhost:3000
Hello World!

APIの設計

今回はTODOアプリを想定。

DB

MongoDBにはタスク用のDBが用意されていると想定する。
中身はシンプルで、tododbという名前のDB内にtasksテーブルを作成して、nameのフィールドを持つエントリが増えていく形。

  • tododb
    • tasks
      • name

API

  • GET /api/tasksでタスクリストの取得
  • POST /api/tasksでタスクリストの追加
  • DELETE /api/tasks/:idでタスクリストの削除

Expressの実装

Mongooseを使っているので、この簡単なチュートリアルをコピペして、DBとのやりとりを作る。
index.jsにロジックを追加していく。勉強用なので、MongoDBのアクセス先もべたがき。
アドレスは 172.17.0.4 で、ポートはデフォルトの 27017

var express = require('express');
var bodyParser = require('body-parser');
var mongoose   = require('mongoose');

var app = express();
app.use(bodyParser.json());
app.use(bodyParser.urlencoded({ extended: true }));

var router = express.Router();
mongoose.connect('mongodb://172.17.0.4/tododb');

const Task = mongoose.model('Task', { name: String });

router.use(function (req, res, next) {
  console.log('Time:', Date.now())
  next()
})

router.route('/tasks')
  .post(function(req, res) {
    var task = new Task();
    task.name = req.body.name;
    task.save(function(err) {
      if (err)
        res.send(err);
      res.json({ message: 'task created' });
    });
  })
  .get(function(req, res) {
    Task.find(function(err, tasks) {
      if (err)
        res.send(err);
      res.json(tasks);
    });
  });

router.route('/tasks/:id')
  .delete(function(req, res) {
     Task.remove({
       _id: req.params.id
     }, function(err, task) {
       if (err)
         res.send(err);
       res.json({ message: 'task deleted' });
     });
  });


app.use('/api', router);
app.listen(3000);

APIサーバの動作確認

上記ファイルを作成するとbackendフォルダ内が以下のようになる。

$ ls -l
total 16
-rw-r--r--.  1 root root 1071 Mar 14 02:08 index.js
drwxr-xr-x. 67 root root 4096 Mar 14 01:39 node_modules
-rw-r--r--.  1 root root  342 Mar 14 01:42 package.json

Expressを起動する

node ./index.js

外部から動作確認。
ちなみに、テスト環境では172.17.0.4のDocker上でMongoDBがデフォルトポート(27017)で待ち受けている前提。

最初は何もタスクがない状態。GETしても何も得られない。

$ curl -X GET http://localhost:3000/api/tasks
[]

新しいタスクを追加してみる。OKのメッセージが返ってきたら取得して確認。

$ curl --data-urlencode "name=task1" -X POST "http://localhost:3000/api/tasks"
{"message":"task created"}

$ curl -X GET http://localhost:3000/api/tasks
[{"_id":"5aa8846f3a07580112286a66","name":"task1","__v":0}]

ちゃんと追加されているので、削除して確認。

$ curl -X DELETE http://localhost:3000/api/tasks/5aa8846f3a07580112286a66
{"message":"task deleted"}

$ curl -X GET http://localhost:3000/api/tasks
[]

おわり

CRUDのUは実装していないけど、APIサーバとしては今は十分。
次はReactからこのAPIサーバにリクエストしてページに表示するところ。

Nginx/React/Express/MongoDB on Docker の構築 その1 MongoDB

インフラエンジニアとして、上で動くアプリケーションの勉強のため
表題の構成を作る。

まずは、MongoDBをDockerで建てるところから。

MongoDB

もともとDoubleClick社で開発されていたデータベースで所謂NoSQLと呼ばれるもの。
オープンソースで、Failoverもサポートされていて、分散データベースのためスケールアウトもするとのこと。
ここからダウンロード可能。
https://github.com/mongodb/mongo

CentOSベースのDockerを動かす

CentOSベースのイメージをダウンロード

$ docker pull centos:latest
Trying to pull repository docker.io/library/centos ...
latest: Pulling from docker.io/library/centos
af4b0a2388c6: Pull complete
Digest: sha256:2671f7a3eea36ce43609e9fe7435ade83094291055f1c96d9d1d1d7c0b986a5d

イメージの確認

$ docker images centos:latest
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
docker.io/centos    latest              ff426288ea90        7 weeks ago         207.2 MB

CentOSのdockerをデーモンとして動作させる
systemctlを使いたいので、--priviledgedを指定。

$ docker run -itd --privileged --name mongodb centos:latest /sbin/init
72059102d58eb931b92ee1d32b55c759e7e5a46153e99607495756ca47bf6d2a

CentOSのdockerに接続

$ docker exec -it mongodb /bin/bash
[root@72059102d58e /]#

YumからMongodbのインストール

ここを参考に
最後にsystemctl status mongodで状態確認。

[root@72059102d58e /]# touch /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo '[mongodb-org-3.6]' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo 'name=MongoDB Repository' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo 'baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.6/x86_64/' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo 'gpgcheck=1' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo 'enabled=1' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# echo 'gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
[root@72059102d58e /]# yum install -y mongodb-org
<snip>
[root@72059102d58e /]# systemctl enable mongod
[root@72059102d58e /]# systemctl start mongod
[root@72059102d58e /]# systemctl status mongod
● mongod.service - High-performance, schema-free document-oriented database
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/mongod.service; enabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Tue 2018-02-27 01:36:23 UTC; 2s ago
     Docs: https://docs.mongodb.org/manual
  Process: 171 ExecStart=/usr/bin/mongod $OPTIONS (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 170 ExecStartPre=/usr/bin/chmod 0755 /var/run/mongodb (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 169 ExecStartPre=/usr/bin/chown mongod:mongod /var/run/mongodb (code=exited, status=0/SUCCESS)
  Process: 168 ExecStartPre=/usr/bin/mkdir -p /var/run/mongodb (code=exited, status=0/SUCCESS)
 Main PID: 173 (mongod)
   CGroup: /system.slice/docker-72059102d58eb931b92ee1d32b55c759e7e5a46153e99607495756ca47bf6d2a.scope/system.slice/mongod.service
           └─173 /usr/bin/mongod -f /etc/mongod.conf

Feb 27 01:36:22 72059102d58e systemd[1]: Starting High-performance, schema-free document-oriented database...
Feb 27 01:36:22 72059102d58e mongod[171]: about to fork child process, waiting until server is ready for connections.
Feb 27 01:36:22 72059102d58e mongod[171]: forked process: 173
Feb 27 01:36:23 72059102d58e systemd[1]: Started High-performance, schema-free document-oriented database.
[root@72059102d58e /]# 

DBに接続してみる

[root@72059102d58e /]# mongo --host 127.0.0.1:27017
MongoDB shell version v3.6.3
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/
MongoDB server version: 3.6.3
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
    http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
    http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings:
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: Access control is not enabled for the database.
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] **          Read and write access to data and configuration is unrestricted.
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'.
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never'
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'.
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never'
2018-02-27T01:36:23.109+0000 I CONTROL  [initandlisten]
> show dbs
admin  0.000GB
local  0.000GB
> exit
bye

もうこのdockerはいらないので削除

$ docker kill mongodb
$ docker rm mongodb

Dockerfileを作成して、イメージをBuild

接続できたので、これらをdockerのイメージとしてBuildする

Dockerfileは以下の通り

FROM centos:7
MAINTAINER "yuki"

RUN yum update -y && yum clean all
RUN touch /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo '[mongodb-org-3.6]' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo 'name=MongoDB Repository' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo 'baseurl=https://repo.mongodb.org/yum/redhat/$releasever/mongodb-org/3.6/x86_64/' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo 'gpgcheck=1' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo 'enabled=1' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN echo 'gpgkey=https://www.mongodb.org/static/pgp/server-3.6.asc' >> /etc/yum.repos.d/mongodb-org-3.6.repo
RUN yum install -y mongodb-org && yum clean all

# Enable Mongodb
RUN systemctl enable mongod

# Start init daemon
CMD ["/sbin/init"]

イメージをbuild

$ docker build -t ytsuboi/mongodb:1.0 .
Sending build context to Docker daemon  2.56 kB
Step 1 : FROM centos:7
 ---> ff426288ea90
Step 2 : MAINTAINER "ytsuboi"
 ---> Running in e29fc4bca889
 ---> 223b3391b4ee
Removing intermediate container e29fc4bca889
Step 3 : RUN yum update -y && yum clean all
 ---> Running in 5bd346e13c71
Loaded plugins: fastestmirror, ovl
Determining fastest mirrors
 * base: ftp.riken.jp
 * extras: ftp.riken.jp
 * updates: ftp.riken.jp
<snip>
Removing intermediate container da4c2a49ab06
Successfully built 42a0b42361fd
$ docker images ytsuboi/mongodb:1.0
REPOSITORY          TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
ytsuboi/mongodb     1.0                 42a0b42361fd        8 minutes ago       575.8 MB

試しにDockerを起動してみる

$ docker run -itd --privileged --name mongodb ytsuboi/mongodb:1.0 /sbin/init
69eacc89ba04324c1b679a724a478c31839355b5b29c15365be2c036fb536b1c
$ docker ps
CONTAINER ID        IMAGE                 COMMAND             CREATED             STATUS              PORTS               NAMES
69eacc89ba04        ytsuboi/mongodb:1.0   "/sbin/init"        8 seconds ago       Up 8 seconds                            mongodb
$ docker exec -it mongodb /bin/bash
[root@69eacc89ba04 /]#
[root@69eacc89ba04 /]# mongo --host 127.0.0.1:27017
MongoDB shell version v3.6.3
connecting to: mongodb://127.0.0.1:27017/
MongoDB server version: 3.6.3
Welcome to the MongoDB shell.
For interactive help, type "help".
For more comprehensive documentation, see
    http://docs.mongodb.org/
Questions? Try the support group
    http://groups.google.com/group/mongodb-user
Server has startup warnings:
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: Access control is not enabled for the database.
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] **          Read and write access to data and configuration is unrestricted.
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/enabled is 'always'.
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never'
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten]
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] ** WARNING: /sys/kernel/mm/transparent_hugepage/defrag is 'always'.
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten] **        We suggest setting it to 'never'
2018-02-27T01:43:04.432+0000 I CONTROL  [initandlisten]
>
bye
[root@69eacc89ba04 /]#

おわり

これでMongodbのdockerでの構築終了。
次は、Node.jsあたりからこのDBを操作するあたりを