So führen Sie GUI-basierte Anwendungen in Docker aus

Docker ermöglicht die Ausführung von GUI-Anwendungen in Containern. Diese Anleitung erläutert, wie Sie mit minimalem Aufwand grafische Anwendungen sicher und isoliert betreiben können.

Docker wird häufig für serverseitige und Kommandozeilenanwendungen verwendet. Mit der richtigen Konfiguration können Sie jedoch auch GUI-basierte Anwendungen in Containern ausführen. Diese Container können GUI-Bibliotheken und Anzeigetools enthalten, die es ermöglichen, Apps in einer sicheren und isolierten Umgebung auszuführen. Dieser Ansatz vereinfacht die Entwicklung, das Testen und das Bereitstellen von GUI-Apps auf verschiedenen Maschinen oder Betriebssystemumgebungen. Diese Anleitung zeigt Ihnen, wie Sie GUI-Apps in Docker-Containern mit minimalem Aufwand ausführen können.

Docker und Docker GUI-Container verstehen

Docker ermöglicht es Ihnen, eine Anwendung zusammen mit allem, was sie benötigt, wie Code, Bibliotheken und Einstellungen, in einer eigenständigen Einheit namens Container zu verpacken. Diese Container teilen sich den Kernel des Hostsystems, was sie im Vergleich zu vollständigen virtuellen Maschinen leichtgewichtig, schnell zu starten und effizient macht.

GUI-Container sind Docker-Setups, die grafische Anwendungen wie Firefox, Gedit oder andere Desktop-Tools beinhalten, wodurch deren Fenster auf Ihrem tatsächlichen Bildschirm angezeigt werden können. Im Gegensatz zu normalen Containern erfordern diese eine zusätzliche Konfiguration, um sich mit dem Anzeigesystem des Hosts zu verbinden, was eine ordnungsgemäße Darstellung und Interaktion mit GUI-Elementen ermöglicht.

Warum GUI-Anwendungen in Docker ausführen?

Hier sind die Hauptgründe, warum die Ausführung von GUI-Apps in Docker vorteilhaft sein kann:

• Wenn Sie eine GUI-App in Docker ausführen, wird alles, was sie benötigt, wie Bibliotheken und Einstellungen, im Container verpackt. Das hält Ihr Hauptsystem von Unordnung oder Konflikten frei.
• Mit Docker funktioniert Ihre App auf jeder Maschine gleich. Egal, ob Sie entwickeln, testen oder mit anderen teilen, die Umgebung bleibt konsistent.
• Container erleichtern das Testen einer neuen App oder das Debuggen von Problemen. Sie können sie ausführen, pausieren oder entfernen, ohne Ihre Hostmaschine zu beeinflussen.
• Docker ermöglicht es Ihnen, Linux-GUI-Anwendungen auf Nicht-Linux-Systemen auszuführen. Dies geschieht durch die Verwendung von Anzeigeteilungstools wie XQuartz oder VcXsrv, sodass keine virtuelle Maschine erforderlich ist.
• Im Gegensatz zu traditionellen VMs verwenden Docker-Container weniger Systemressourcen. Sie starten schneller und laufen reibungsloser, selbst für GUI-basierte Apps.

GUI-Anwendungen in Docker ausführen

Um GUI-Anwendungen in Docker auszuführen, müssen Sie zunächst sicherstellen, dass Docker auf Ihrem Linux-System installiert ist. Sie können dies überprüfen, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

docker --version

Wenn dieser Befehl eine Versionsnummer zurückgibt, bedeutet dies, dass Docker installiert und funktionsfähig ist. Andernfalls sehen Sie wahrscheinlich einen Fehler "Befehl nicht gefunden".

Sobald Docker ordnungsgemäß eingerichtet ist, können Sie zu den nächsten Schritten übergehen.

Docker-Dienst aktivieren

Starten Sie nun den Docker-Dienst mit dem folgenden Befehl:

sudo systemctl start docker

Um zu überprüfen, ob der Docker-Dienst ordnungsgemäß läuft, führen Sie aus:

sudo systemctl status docker

Die Ausgabe bestätigt, dass der Docker-Dienst aktiv und ohne Probleme läuft:

Projektordner und Dockerfile einrichten

Erstellen wir ein Verzeichnis namens "dockerGUI", in dem wir alle Docker-bezogenen Dateien zum Ausführen von GUI-Apps speichern werden:

mkdir dockerGUI

Wechseln Sie nun in dieses Verzeichnis, um sicherzustellen, dass alle nachfolgenden Dateien, die wir erstellen oder ändern, im dockerGUI-Ordner gespeichert werden:

cd dockerGUI

Erstellen Sie eine neue Datei namens dockerGUIFile, um die Docker-Image-Konfiguration zu definieren:

nano dockerGUIFile

Fügen Sie jetzt die folgenden Zeilen Code in die dockerGUIFile ein:

FROM jess/firefox
ENV DISPLAY=:0
CMD ["firefox"]

Der obige Code weist Docker an, ein vorgefertigtes Bild von Firefox zu verwenden und die Anzeigeumgebung so einzustellen, dass die GUI auf dem Hostsystem angezeigt werden kann. Außerdem wird sichergestellt, dass Firefox automatisch gestartet wird, wenn der Container ausgeführt wird.

Hinweis: Um eine andere App auszuprobieren, ändern Sie einfach das Image und den Befehl in Ihrem Dockerfile. Wenn Sie z. B. Gedit ausführen möchten, können Sie das offizielle Ubuntu-Image verwenden und die App während des Builds wie folgt installieren:

FROM ubuntu
RUN apt-get update && apt-get install -y gedit
ENV DISPLAY=:0
CMD ["gedit"]

Docker-Image erstellen

Jetzt, da die Docker-Konfiguration in der dockerGUIFile eingerichtet ist, lassen Sie uns das Docker-Image mit folgendem Befehl erstellen:

sudo docker build -t myfirefox:1 -f dockerGUIFile .

Dieser Befehl erstellt ein Docker-Image aus der dockerGUIFile, nennt es myfirefox mit dem Tag 1 und verwendet das aktuelle Verzeichnis als Kontext:

Docker-Container mit aktivierter GUI-Unterstützung starten

Aktivieren Sie jetzt die GUI-Unterstützung für Docker-Container, indem Sie den folgenden Befehl ausführen:

xhost +local:docker

Die Ausgabe bestätigt, dass lokale Clients (wie Docker-Container), die auf meinem System laufen, jetzt mit meinem X-Server verbunden werden dürfen:

Führen Sie nun den Container mit folgendem Befehl aus, um Firefox mit GUI-Unterstützung auf Ihrem Host-System zu starten:

docker run -it --rm -e DISPLAY=$DISPLAY -v /tmp/.X11-unix:/tmp/.X11-unix myfirefox:1

Dieser Befehl verbindet den Container mit Ihrem Display, wodurch Firefox wie eine native Anwendung auf Ihrem Bildschirm geöffnet werden kann:

Hinweis: Die Verwendung der --rm-Option lässt Docker den Container automatisch löschen, nachdem die Anwendung geschlossen wird, wodurch Ihr System sauber bleibt und verhindert, dass er mit docker ps -s angezeigt wird.

Docker vom X-Server trennen

Sobald Sie die GUI-Anwendung beendet haben, wird empfohlen, den Zugriff auf den X-Server aus Sicherheitsgründen zu schließen:

xhost -local:docker

Abschließende Gedanken

GUI-basierte Anwendungen in Docker auszuführen, ist eine großartige Möglichkeit, was Container über die Befehlszeile hinaus leisten können. Mit der richtigen Einrichtung können Sie Desktop-Apps aus einem Container starten, als wären sie auf Ihrem System installiert. Es ist ein einfacher, aber kraftvoller Ansatz für Tests, Entwicklung oder zum Erkunden von Linux-Tools in einer sauberen Umgebung. Beginnen Sie damit, Ihre eigenen GUI-fähigen Container zu erstellen und nutzen Sie die Vorteile, die Docker Ihnen auf Ihrem Linux-Desktop bietet.

Leitfaden zu häufig gestellten Fragen

Kann ich die GUI-App in Docker ausführen?

Ja, Sie können GUI-Apps in Docker ausführen, allerdings ist das nicht der primäre Verwendungszweck von Docker. Hier sind einige wichtige Punkte dazu:

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Hauptanwendungsfall

: Docker ist hauptsächlich für serverseitige Anwendungen und Microservices konzipiert, nicht für grafische Benutzeroberflächen.
• Alternativen: Für containerisierte GUI-Apps sind andere Systeme wie Snap oder Flatpak besser geeignet.
• Beispiel: In Ubuntu wird Firefox als Snap-Paket installiert, was eine benutzerfreundliche Möglichkeit zur Ausführung von GUI-Anwendungen innerhalb eines Containers darstellt.
• Komplexität: Die Ausführung von GUI-Apps in Docker erfordert zusätzliche Konfigurationen und kann komplex sein, insbesondere hinsichtlich der Grafik- und Eingabeübertragung. Zusammengefasst: Ja, möglich, aber nicht optimal. Für GUI-Anwendungen sind spezialisierte Containerlösungen empfehlenswerter.

Kann ich Visual Studio in einem Docker-Container ausführen?

Ja, Sie können Visual Studio in einem Docker-Container ausführen, indem Sie die Visual Studio Build Tools in einem Windows-Container installieren. Dies ist besonders nützlich für CI/CD-Workflows. Hier sind die Schritte und Überlegungen:

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Docker-Konfiguration

: Passen Sie Ihre Docker-Konfiguration an, um Windows-Container zu verwenden. Achten Sie darauf, die richtigen Ressourcen und Ports zu definieren.
• Installation von Komponenten: Installieren Sie spezifische Workloads und Komponenten der Visual Studio Build Tools, die Sie für Ihre Anforderungen benötigen. Dazu gehören zum Beispiel:
• .NET Core SDK
• ASP.NET und Webentwicklung
• Desktopentwicklung mit C++
• CI/CD-Integration: Nutzen Sie den Container für automatisierte Builds und Deployments. Dies kann nahtlos in bestehende CI/CD-Pipelines integriert werden. Dieser Ansatz ermöglicht es Ihnen, die leistungsfähigen Funktionen von Visual Studio in einer flexiblen, isolierten Umgebung zu nutzen.

Haben Container eine GUI?

Container selbst haben keine grafische Benutzeroberfläche (GUI). Sie sind isolierte Umgebungen, die normalerweise für die Ausführung von Anwendungen ohne grafische Interaktion konzipiert sind. Um jedoch GUI-Anwendungen in Docker-Containern auszuführen, ist eine besondere Konfiguration erforderlich. Hier sind die grundlegenden Schritte, um Firefox in einem CentOS-basierten Docker-Container mit grafischer Ausgabe auszuführen:

• Docker-Installation: Stellen Sie sicher, dass Docker auf Ihrem System installiert ist.
• X11-Weiterleitung aktivieren: Erlauben Sie dem Container, auf die X11-Sitzung Ihres Hosts zuzugreifen.
• Container starten: Fügen Sie beim Start des Containers die Option zur X11-Verbindung hinzu, z. B. -e DISPLAY=$DISPLAY.
• Benötigte Pakete installieren: Installieren Sie im Container alle erforderlichen Pakete für die GUI-Anwendung (z.B. Firefox).
• Anwendung ausführen: Starten Sie die Anwendung im Container. Durch diese Konfiguration können Sie GUI-Anwendungen in einem Container verwenden, aber beachten Sie, dass dies zusätzliche Sicherheitsrisiken mit sich bringen kann.

Was sind Docker-Anwendungen?

Docker ist ein leistungsstarkes Tool, das speziell für DevOps-Teams und Entwickler konzipiert wurde. Es bietet die Möglichkeit, Anwendungen in sogenannten Containern zu erstellen und zu verwalten. Diese Container sind:

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Portabel

: Egal wo die Anwendung bereitgestellt wird, sie läuft immer gleich, da alle Abhängigkeiten und Konfigurationen im Container enthalten sind.
• Leichtgewichtig: Container benötigen weniger Systemressourcen als herkömmliche virtuelle Maschinen, da sie sich die Betriebssystemkerne teilen.
• Konsistent: Entwickler können sicherstellen, dass die Anwendung in verschiedenen Umgebungen (z. B. Entwicklung, Test, Produktion) identisch funktioniert. Durch die Verwendung von Docker können Anwendungen schneller entwickelt, bereitgestellt und skaliert werden, was den gesamten Entwicklungszyklus optimiert.