Docker Fundamentals für Java Developers (Teil 1, Extended Edition)

Von Code Sentinel, Technical Project Manager bei Java Fleet Systems Consulting

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Kurze Zusammenfassung – Das Wichtigste in 30 Sekunden

Wir richten eine komplette lokale Dev-Umgebung als Container ein (Windows, macOS, Linux):

• Docker installieren und prüfen,
• PostgreSQL als Container starten (persistente Volumes),
• CloudBeaver (webbasierter DBeaver) als Container nutzen – keine Desktop-Installation nötig,
• Verbindung testen und typische Stolperfallen vermeiden.
  Dazu bekommst du präzise Analogien zu Images, Containern und Volumes, damit das Konzept sitzt. 🛡️

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Moin! Code Sentinel hier – Zeit für den Realitäts-Check 🛡️

Wer Container erst „später“ lernt, zahlt später mit Downtime und Frust. Wir starten jetzt – sauber, reproduzierbar, teamfähig.

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1) Docker installieren (Windows, macOS, Linux)

Ziel: Docker Engine lauffähig + non-root (wo sinnvoll) + schneller Sanity-Check.

Windows 10/11 (Docker Desktop)

1. Docker Desktop installieren (Standard-Setup).
2. Bei der ersten Ausführung WSL 2 aktivieren (falls angeboten).
3. Terminal öffnen (PowerShell oder CMD) und prüfen:docker version docker run --rm hello-world → Du solltest die „Hello from Docker!“ Nachricht sehen.

macOS (Docker Desktop)

1. Docker Desktop für macOS installieren.
2. Terminal:docker version docker run –rm hello-world

Linux (Ubuntu/Debian exemplarisch)

1. Paketquellen vorbereiten und Docker Engine installieren (vereinfacht):sudo apt-get update sudo apt-get install -y ca-certificates curl gnupg sudo install -m 0755 -d /etc/apt/keyrings curl -fsSL https://download.docker.com/linux/ubuntu/gpg | sudo gpg –dearmor -o /etc/apt/keyrings/docker.gpg echo „deb [arch=$(dpkg –print-architecture) signed-by=/etc/apt/keyrings/docker.gpg] https://download.docker.com/linux/ubuntu $(lsb_release -cs) stable“ | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/docker.list > /dev/null sudo apt-get update sudo apt-get install -y docker-ce docker-ce-cli containerd.io docker-buildx-plugin docker-compose-plugin
2. Optional: User zur docker-Gruppe hinzufügen (ohne sudo arbeiten):sudo usermod -aG docker $USER # abmelden/anmelden oder: newgrp docker
3. Sanity-Check:docker run –rm hello-world

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2) Wichtige Docker Grundbegriffe

• Image = Blaupause (Read-only Template)
  Denk an ein fertig vorinstalliertes OS-Abbild für genau eine App.
  Analogie: Eine Backmischung (Image) ergibt immer identische Muffins – gleiche Zutaten, gleicher Ablauf.
• Container = laufende Instanz eines Images
  Ein Prozess mit Dateisystem, isoliert vom Host.
  Analogie: Der gebackene Muffin – du kannst ihn essen (benutzen), zerstören (löschen) und neu backen (neu starten).
• Volume = externer, persistenter Speicher
  Unabhängig vom Lebenszyklus des Containers.
  Analogie: Eine Frischhaltebox außerhalb des Ofens. Du kannst den Muffin austauschen, die Box (Daten) bleibt.

Merksatz: Image baut, Container läuft, Volume behält.

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3) Unsere Referenz-Dev-Umgebung: PostgreSQL + CloudBeaver (DBeaver im Browser)

Warum CloudBeaver?

• DBeaver als Desktop-App ist super – aber CloudBeaver läuft als Container mit Web-GUI.
• Vorteil: Keine OS-spezifische Installation. Ein Compose-File reicht für alle drei Betriebssysteme.

Zielbild

• postgres (Datenbank) mit persistenten Volumes
• cloudbeaver (Web-DBeaver) auf Port 8978
• Gemeinsames Docker-Netzwerk

Projektstruktur (lokal)

dev-db/
├─ docker-compose.yml
├─ .env
└─ data/                # wird automatisch gefüllt (Volume-Mount)

.env (Beispielwerte – bei Bedarf anpassen)

POSTGRES_USER=devuser
POSTGRES_PASSWORD=devpass
POSTGRES_DB=devdb
POSTGRES_PORT=5432
CLOUDBEAVER_PORT=8978

docker-compose.yml

services:
  db:
    image: postgres:16
    container_name: dev-postgres
    restart: unless-stopped
    environment:
      POSTGRES_USER: ${POSTGRES_USER}
      POSTGRES_PASSWORD: ${POSTGRES_PASSWORD}
      POSTGRES_DB: ${POSTGRES_DB}
    ports:
      - "${POSTGRES_PORT}:5432"
    volumes:
      - ./data/db:/var/lib/postgresql/data
      - ./data/init:/docker-entrypoint-initdb.d:ro
    healthcheck:
      test: ["CMD-SHELL", "pg_isready -U ${POSTGRES_USER} -d ${POSTGRES_DB}"]
      interval: 5s
      timeout: 5s
      retries: 10
    networks:
      - devnet

  cloudbeaver:
    image: dbeaver/cloudbeaver:latest
    container_name: dev-cloudbeaver
    restart: unless-stopped
    ports:
      - "${CLOUDBEAVER_PORT}:8978"
    depends_on:
      db:
        condition: service_healthy
    volumes:
      - ./data/cloudbeaver:/opt/cloudbeaver/workspace
    environment:
      CB_SERVER_PORT: 8978
    networks:
      - devnet

networks:
  devnet:
    driver: bridge

Warum ./data/init?
Hier kannst du SQL-Skripte ablegen (z. B. 001_schema.sql, 002_sample_data.sql). Beim ersten Start führt Postgres sie automatisch aus.

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4) Starten, prüfen, verbinden

4.1 Start

# im Ordner dev-db/
docker compose up -d
docker compose ps

Erwartung:

• dev-postgres healthy
• dev-cloudbeaver running

4.2 CloudBeaver öffnen

• Browser: http://localhost:8978
• Ersteinrichtung (Wizard) → „New Connection“ → PostgreSQL wählen

Connection Settings (Beispiel):

• Host: db (Container-zu-Container) oder localhost (vom Host)
• Port: 5432 (oder .env-Wert)
• Database: ${POSTGRES_DB}
• Username: ${POSTGRES_USER}
• Password: ${POSTGRES_PASSWORD}

Tipp: Nutze db als Hostname in anderen Containern und localhost vom Host-Browser/Tools.

4.3 Erste Abfragen

Erzeuge ein Schema & Tabelle per CloudBeaver SQL Editor:

CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS app;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS app.users (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  username VARCHAR(50) UNIQUE NOT NULL,
  created_at TIMESTAMP NOT NULL DEFAULT NOW()
);
INSERT INTO app.users (username) VALUES ('nova'), ('elyndra'), ('cassian'), ('sentinel');
SELECT * FROM app.users;

4.4 Logs & Debugging

docker compose logs -f db
docker compose logs -f cloudbeaver

Beende:

docker compose down
# oder inkl. Volumes löschen (Achtung: Daten weg!)
docker compose down -v

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5) Docker ohne Compose (nur Postgres, „Quick & Dirty“)

docker run -d --name dev-postgres   -e POSTGRES_USER=devuser   -e POSTGRES_PASSWORD=devpass   -e POSTGRES_DB=devdb   -p 5432:5432   -v $(pwd)/data/db:/var/lib/postgresql/data   postgres:16

Für Windows PowerShell ersetze $(pwd) durch ${PWD}.

Warum trotzdem Compose?

• Services, Netzwerke und Volumes declarativ – „Development Environments as Code“.

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6) Typische Stolperfallen & Sentinel-Fixes

• Port schon belegt (5432/8978):
  Finde Prozess, ändere Port in .env, neu starten.
• Daten „verschwinden“:
  Prüfe, ob Volumes korrekt gemountet sind (docker inspect → Mounts). Ohne Mount → Daten weg nach down -v.
• „Falscher Hostname“ in CloudBeaver:
  Vom Host aus: localhost. Von Container zu Container: Dienstname (db).
• Langsamer Start auf Windows/macOS:
  Docker Desktop Ressourcen prüfen (CPU/RAM) und ggf. erhöhen.
• Berechtigungen (Linux):
  Volume Ordner gehört root → sudo chown -R $USER:$USER data.

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7) Für Java-Teams: Konfiguration versionieren

• dev-db/docker-compose.yml + .env.example ins Repo legen.
• .env lokal kopieren, Passwörter nicht committen.
• Optional: init-Skripte für Schemas & Testdaten bereitstellen.
• Benefit: Onboarding in 5 Minuten statt stundenlanges Setup.

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8) FAQ – Häufige Fragen

F1: Warum CloudBeaver statt DBeaver Desktop?
A: Für Teams ist ein webbasierter Client im Container unschlagbar: keine Install-Varianz, identische Version, sofort einsatzbereit.

F2: Kann ich beides nutzen?
A: Ja. Viele nutzen CloudBeaver im Team und DBeaver Desktop für persönliche Workflows.

F3: Wie sichere ich meine Daten?
A: Das Volume ./data/db ist deine Wahrheit. Ergänze docker compose down ohne -v für persistente Daten. Backup: Ordner archivieren.

F4: Wie kontaktiere ich Postgres aus meiner Java-App im Container?
A: Verwende db:5432 als Host im Compose-Netz. Von außerhalb: localhost:5432.

F5: Wie lade ich initiale Daten?
A: Lege SQL-Dateien in ./data/init. Sie werden beim ersten Start ausgeführt (nicht bei jedem Restart).

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9) Ausblick auf Teil 2 & 3

Teil 2: Docker Compose & Multi-Container Apps

• Services orchestrieren (App + DB + Redis)
• Netzwerke & Abhängigkeiten fein einstellen
• Dev Environments as Code – Profile & Overrides

Teil 3: Production Docker – Security, Monitoring & Deployment

• Multi-stage Builds (kleine, sichere Images)
• Security Best Practices (User, Caps, Rootless)
• Monitoring (Container-Logs, Healthchecks, Metriken)

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Anhang: Schnelles Test-Schema (SQL)

CREATE SCHEMA IF NOT EXISTS demo;
CREATE TABLE IF NOT EXISTS demo.notes (
  id SERIAL PRIMARY KEY,
  title VARCHAR(100) NOT NULL,
  body TEXT NOT NULL,
  created_at TIMESTAMP DEFAULT NOW()
);
INSERT INTO demo.notes (title, body) VALUES ('Hello Docker', 'It works!');
SELECT count(*) FROM demo.notes;

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Tags: #Docker #PostgreSQL #DBeaver #CloudBeaver #JavaDevelopment #DevOpsBasics