【コマンド例付】DockerでPostgreSQLを使う方法

（最終更新日：2023年6月）

✔このような方へ向けて書かれた記事となります

「PostgreSQLとDockerの組み合わせってどんなメリットがあるのだろうか？」
「PostgreSQLとDockerを連携させる方法を知りたい」
「PostgreSQLとDockerの実際の使い方が見たい」

✔当記事を通じてお伝えすること

PostgreSQLとDockerの基本的な概要
PostgreSQLとDockerの連携方法とその応用
PostgreSQLとDockerを活用した具体的な例

当記事では、PostgreSQLとDockerの基本的な概要に加え、それらの連携方法や応用事例まで、具体的な手順を用いて詳しく解説しています。

ぜひ最後までご覧いただき、PostgreSQLとDockerを活用した開発がスムーズに進むようサポートいたします。

筆者プロフィール

【現職】プロダクトマネージャー

【副業】ブログ（月間20万PV）/YouTube/Web・アプリ制作

「プログラミング × ライティング × 営業」の経験を活かし、30後半からのIT系職へシフト。現在はプロダクトマネージャーとして、さまざまな関係者の間に入り奮闘してます。当サイトでは、実際に手を動かせるWebアプリの開発を通じて、プログラミングはもちろん、IT職に必要な情報を提供していきます。

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DockerでPostgreSQLを扱うための前提知識

ここでは、PostgreSQLとDockerの概要についてお伝えしていきます。

基本的なことをおさえたうえで次へ進みましょう。

PostgreSQLとは？
Dockerとは？

PostgreSQLとは？

PostgreSQLは、オープンソースのリレーショナルデータベース管理システム（RDBMS）のひとつです。

企業から学術研究まで、さまざまな用途に使用され、その機能の豊富さと柔軟性から、非常に人気のあるデータベースシステムとなっています。

PostgreSQLは、SQL標準に準拠した高度な機能を備えています。

トランザクション
ACID（原子性、一貫性、独立性、永続性）コンプライアンス
ビュー
外部キー
ストアドプロシージャ
トリガー
ユーザー定義型
ルール
サブクエリ
トランザクション内での複数のバージョン同時実行（MVCC）

PostgreSQLはその機能性、拡張性、オープンソースの自由さから、多くのWebアプリケーション開発者やデータベース管理者にとって重要なツールとなっています。

Dockerとは？

Dockerは、ソフトウェアの開発、配布、運用を効率化するためのオープンソースのプラットフォームです。

Dockerを使うことで、アプリケーションを「コンテナ」という形でパッケージ化できます。

そのコンテナ内には以下のようなものをすべて含めることが可能。

アプリケーションのコード
実行に必要なライブラリやツール
そのほか依存関係全て

開発の環境をパッケージ化することで、環境ごと持ち運びができるのが特徴です。

Dockerの利点とPostgreSQLへの適用

こちらでは、DockerのメリットとそのPostgreSQLへの適用について詳しく説明します。

Dockerのメリット
PostgreSQLでDockerを使用する利点

Dockerのメリット

Dockerによるコンテナ化により、開発環境と本番環境の違いによる問題を回避しやすくなります。

なぜならコンテナに含まれるアプリケーションは、どのような環境でも同じように動作するからです。

それぞれのコンテナは独立して動作し、他のコンテナやホストシステムと隔離されているため、セキュリティ面でも利点があります。

また、Dockerは軽量であるため、1台のマシン上で複数のコンテナを動かすことも可能です。

これによりリソースをより効率的に利用することが可能となります。

さらに、Dockerのイメージ（コンテナを作成するための設計図）は、Docker Hubという中央リポジトリで共有することができ、このイメージをベースに独自のアプリケーションを開発したり、他の人が作成したイメージを利用したりすることも可能です。

これらの特徴により、Dockerは開発からテスト、本番環境へのデプロイ、さらにはマイクロサービスアーキテクチャの実現など、さまざまなシーンで活用されています。

PostgreSQLでDockerを使用する利点

PostgreSQLをDockerで運用することは多くの利点をもたらします。

DockerはPostgreSQLのインストールと設定プロセスを簡素化できる
複数のPostgreSQLインスタンスを同じマシン上で分離して実行可能
様々なバージョンのPostgreSQLを試せる
Dockerを使うことでデータの永続性を管理しやすくなる
バックアップとリストアが容易になる

覚えておけば必ず役に立つでしょう。

DockerとDocker Composeのインストール

DockerとDocker Composeのインストール手順とその動作確認について詳しく解説します。

インストール手順
動作確認

インストール手順

DockerとDocker Composeのインストールは簡単です。

まず、公式のDockerウェブサイトからDocker Desktopをダウンロードしてインストールします。

Docker DesktopはMacとWindowsで利用可能で、Linuxユーザーは個別にDocker EngineとDocker Composeをインストールする必要があります。

インストールが終わったら、コマンドプロンプトまたはターミナルを開きます。

$ docker --version
Docker version 24.0.2, build cb74dfc

$ docker-compose --version
Docker Compose version v2.17.3

それぞれのインストールが成功したか確認します。

動作確認

インストールが無事に完了したら、DockerとDocker Composeが正しく動作するか確認しましょう。

docker run hello-world

このコマンドでは以下がおこなわれます。

Docker Hubからhello-worldイメージをダウンロード
新しいコンテナを作成して実行
コマンドの出力に “Hello from Docker!” のメッセージが表示される

以上がおこなわれれば、Dockerは正しく動作しています。

次に、適当なディレクトリに移動し、docker-compose.ymlファイルを作成します。

version: '3.8'
services:
  backend:
    image: mybackendimage
    ports:
      - 8000:8000
    environment:
      - DB_HOST=db
      - DB_PORT=5432
    depends_on:
      - db

  frontend:
    image: myfrontendimage
    ports:
      - 80:80
    environment:
      - API_URL=http://backend:8000

  db:
    image: postgres
    environment:
      - POSTGRES_USER=myuser
      - POSTGRES_PASSWORD=mypassword
      - POSTGRES_DB=mydatabase

そのファイルにはversionとservicesという2つのキーが含まれていることを確認します。

docker-compose up

これにより、docker-compose.ymlファイルに記述されたサービスが起動します。

公式のPostgreSQL Dockerイメージを使う

こちらでは、Docker Hubから公式のPostgreSQL Dockerイメージをダウンロードし、使用する方法について説明します。

Dockerイメージとは？
ダウンロード手順

Dockerイメージとは？

Dockerイメージは、Dockerコンテナを実行するためのテンプレートです。

アプリケーションを実行するために、必要なすべてのソフトウェアやライブラリを含んでいるもの。

PostgreSQL Dockerイメージは、PostgreSQLデータベースサーバーを含んでいます。

これを使用することで、PostgreSQLサーバーを簡単に立ち上げられるのです。

またバージョンによってタグが分けられており、自身の環境に最適なバージョンを選択できます。

ダウンロード手順

PostgreSQL Dockerイメージは、Docker Hubから無料でダウンロードできます。

ターミナルまたはコマンドプロンプトを開き、コマンドを実行します。

docker pull postgres

最新版のPostgreSQL Dockerイメージがダウンロードされます。

特定のバージョンをダウンロードする場合は、こちら。

docker pull postgres:バージョン番号

ダウンロードが完了したら、「docker images」コマンドを実行して、ダウンロードしたイメージが表示されることを確認します。

$ docker images
REPOSITORY   TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE
nginx        latest    f9c14fe76d50   3 weeks ago    143MB
wordpress    latest    c220bf5535cd   6 weeks ago    616MB
python       3         815c8c75dfc0   6 weeks ago    920MB
postgres     latest    bf700010ce28   6 weeks ago    379MB

PostgreSQLコンテナの実行と初期設定

こちらでは、ダウンロードしたPostgreSQLのDockerイメージを使用します。

PostgreSQLのコンテナを実行する方法と初期設定をご覧ください。

起動方法
初期データと永続化設定
データボリュームの利用

起動方法

PostgreSQLのコンテナを起動するには、docker runコマンドを使用します。

この際、必要な環境変数を指定するために-eオプションを利用します。

docker run --name some-postgres -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword -d postgres

名前：some-postgres
パスワード：mysecretpassword

-dオプションはバックグラウンドで実行することを指定します。

初期データと永続化設定

PostgreSQLコンテナは、デフォルトで新しいデータベースとして起動します。

初期データをロードするには、PostgreSQLの初期化スクリプトを以下に配置します。

/docker-entrypoint-initdb.d/ディレクトリ

データの永続化を行うには、ホストのディレクトリをコンテナの/var/lib/postgresql/dataディレクトリにマウントします。

docker run --name some-postgres -v /my/own/datadir:/var/lib/postgresql/data -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword -d postgres

ホストの/my/own/datadirディレクトリをコンテナ内にマウントします。

データボリュームの利用

Dockerは、データボリュームという仕組みを提供しており、データの永続化を簡単におこなえます。

コンテナが削除されてもボリュームデータが保持されて、新しいコンテナでもそのデータを使用できるのです。

データボリュームを使用するには、docker runコマンドで-vオプションを指定します。

docker run --name some-postgres -v postgresql-data:/var/lib/postgresql/data -e POSTGRES_PASSWORD=mysecretpassword -d postgres

postgresql-dataという名前のデータボリュームを使用します。

Docker ComposeでPostgreSQL環境の構築

こちらでは、Docker Composeを利用してPostgreSQL環境を構築する方法を詳しく解説します。

Docker Composeを使用すると、複数のコンテナをまとめて管理することができます。

docker-compose.ymlの作成
コマンド操作
停止と再起動

docker-compose.ymlの作成

Docker Composeを使用するには、まずdocker-compose.ymlという設定ファイルを作成します。

以下に、PostgreSQLサーバーのコンテナを作成するためのdocker-compose.ymlの基本的な例を示します。

version: '3'
services:
  db:
    image: postgres
    restart: always
    environment:
      POSTGRES_PASSWORD: example

この設定ファイルでは、PostgreSQLのDockerイメージを使用して、名前がdbのコンテナを作成します。

また、POSTGRES_PASSWORD環境変数により、データベースのパスワードが設定されます。

コマンド操作

docker-compose.ymlファイルを作成したら、docker-compose upコマンドを使用してコンテナを起動します。

デフォルトでは、このコマンドは前景で実行され、すべてのログがコンソールに出力されます。

バックグラウンドで実行するには、-dオプションを追加します。

docker-compose up -d

停止と再起動

Docker Composeを使うと、すべてのサービスを一度に停止したり再起動したりすることが容易になります。

docker-compose stop：すべてのサービスを停止
docker-compose start：再起動
docker-compose down：サービスを停止し、ネットワークと作成されたコンテナを削除

PostgreSQLクライアントを使ってコンテナに接続

PostgreSQLクライアントを使って作成したDockerコンテナに接続する方法について詳しく見ていきます。

2つの主要な接続方法について説明します。

コマンドラインからの接続
GUIツールを使った接続例

コマンドラインからの接続

コマンドラインからPostgreSQLコンテナに接続するには、動作しているコンテナのIDを確認する必要があります。

これはdocker psコマンドでおこないましょう。

$ docker ps
CONTAINER ID   IMAGE     COMMAND   CREATED   STATUS    PORTS     NAMES

取得したIDを使って以下のように、Dockerコンテナのシェルに入ります。

docker exec -it [container_id] bash

最後にPostgreSQLサーバーにアクセスします。

psql -U postgres

GUIツールを使った接続例

GUIツールを使うと、データベースの操作が直感的でわかりやすくなります。

pgAdminやDataGripなどのツールがありますが、以下はpgAdminの例です。

pgAdminをインストールし、アプリケーションを起動
「サーバー」を右クリックし、「新規サーバー」を選択
表示されたウィンドウに必要な情報（サーバー名、ホスト名、ポート、ユーザ名、パスワードなど）を入力

入力する情報は、docker-compose.ymlファイルで設定したものと一致していなければなりません。

設定が完了したら、「保存」ボタンをクリックして接続を完了します。

DockerfileでカスタマイズされたPostgreSQLイメージを作成

ここでは、Dockerfileを使用してカスタマイズされたPostgreSQLイメージを作成する方法を紹介します。

Dockerfileは、Dockerコンテナのビルド過程を定義するテキストドキュメントであり、Dockerイメージをカスタマイズする最も一般的な方法です。

Dockerfileの記述
イメージビルドと実行
動作確認

Dockerfileの記述

Dockerfileを作成するには、まず新しいテキストファイルを作成し、それを’Dockerfile’という名前で保存します。

次に、基になるイメージを指定する’FROM’命令でファイルを開始します。

この場合、公式のPostgreSQLイメージを基にします。

# ベースイメージの指定
FROM postgres:latest

# 環境変数の設定（任意）
ENV POSTGRES_USER myuser
ENV POSTGRES_PASSWORD mypassword
ENV POSTGRES_DB mydatabase

# ポートの公開（任意）
EXPOSE 5432

# 初期化用のSQLファイルをコンテナ内にコピー
COPY init.sql /docker-entrypoint-initdb.d/

# コンテナ起動時のコマンド
CMD ["postgres"]

RUN命令を使用して必要なパッケージをインストールしたり、COPY命令を使用してローカルシステムからイメージ内部にファイルをコピーしたりできます。

最後に、CMDまたはENTRYPOINT命令を使用してコンテナが実行するコマンドを指定します。