Belajar Docker - Deep Dive Container Lifecycle & State Management

#Pendahuluan

Setelah di episode 3 sebelumnya kita menjalankan kontainer pertama dan menguasai dasar-dasar CLI — docker run, ps, stop, start, rm, exec, logs, dan port mapping — pada episode kali ini kita masuk lebih dalam: memahami siklus hidup kontainer secara utuh dan cara mengelola state-nya.

Mengapa ini penting? Karena di dunia produksi, kontainer jarang "jalan dan selesai". Kontainer di-restart saat deployment, di-pause saat maintenance, crash dan restart-loop, atau menggantung dengan status yang tidak jelas. Engineer yang tidak paham state machine kontainer akan panik melihat kontainer Exited — padahal itu bisa jadi hal yang normal. Sebaliknya, engineer yang paham state bisa membaca satu baris docker ps dan langsung tahu kondisi sistem: kontainer mana yang berjalan, mana yang mengulang restart, dan mana yang benar-benar mati.

Episode 4 ini adalah jembatan dari "menjalankan kontainer" menuju "mengelola sistem produksi". Kita akan membedah state machine kontainer (Created, Running, Paused, Stopped, Exited, Dead, dan Restarting), perintah pengendali state (create, start, pause, unpause, restart, kill), inspeksi metadata JSON dengan docker inspect, monitoring real-time (top, stats, events), makna exit code, dan menutup dengan pembersihan sistem yang aman (system prune, system df).

#Pembahasan Utama

#State Machine Container

Setiap kontainer selalu berada dalam salah satu state berikut. Pahami ini seperti peta: setiap perintah yang kalian jalankan adalah "perpindahan" dari satu titik ke titik lain.

         create              start
(no) ─────────► Created ───────────► Running
                                       │   │
                              pause/  │   │  stop / (proses keluar)
                              unpause │   │
                                       ▼   ▼
                                   Paused   Stopped / Exited
                                       │          │  rm
                                       └──────────►  (hilang)

Perbedaan penting yang harus dicamkan:

• Paused vs Stopped. Kontainer yang di-pause tetap hidup — proses dibekukan (sinyal SIGSTOP), memori dan network tetap dialokasikan, tapi tidak mengeksekusi apa pun. Kontainer yang di-stop benar-benar menghentikan proses utamanya. Bayangkan pause sebagai menekan tombol jeda pada pemutar video (tape masih terpasang), stop sebagai mengeluarkan kasetnya.
• Stopped vs Exited. Secara praktik keduanya sering dipakai bergantian — docker ps menampilkan Exited untuk kontainer yang sudah berhenti. Bedanya halus: Stopped adalah state "resmi" hasil perintah stop, Exited adalah status akhir proses yang sudah selesai (baik disengaja maupun crash).

STATUS          PORTS               NAMES
Up 3 minutes    0.0.0.0:8080->80   my-web
Exited (0) ...                      old-job

#Perintah Pengendali State

Semua perintah berikut hanya memindahkan state — tidak menciptakan image baru. Hafalkan transisinya:

docker create --name my-web nginx
docker ps -a --filter "status=created"

docker create menyimpan seluruh konfigurasi kontainer (image, port, env, mount) tanpa menjalankan prosesnya. Berguna untuk menyiapkan kontainer di muka lalu menjalankannya di waktu yang tepat — dan untuk memeriksa konfigurasi sebelum dieksekusi.

docker start my-web
docker pause my-web
docker unpause my-web
docker restart my-web

Perhatikan docker restart di baris terakhir — ini kombinasi stop + start dengan tenggang waktu SIGTERM. Sedangkan docker kill di bawah adalah kebalikan dari stop: ia langsung mengirim SIGKILL tanpa memberi proses kesempatan membersihkan diri:

docker kill my-web

#Restart Policies: Menghidupkan Kembali Secara Otomatis

State Restarting tadi sering membuat bingung: apakah itu state normal atau indikasi crash-loop? Jawabannya ada di restart policy — aturan yang menentukan apa yang dilakukan daemon saat kontainer berhenti. Aturan ini ditetapkan saat kontainer dibuat:

docker run -d --name my-web --restart always nginx
docker inspect my-web | jq '.[0].HostConfig.RestartPolicy'

{
  "Name": "always",
  "MaximumRetryCount": 0
}

#Membaca Metadata: docker inspect

docker inspect adalah pintu menuju seluruh metadata kontainer dalam bentuk JSON — inilah alat paling penting untuk memahami kondisi nyata sebuah kontainer:

docker inspect my-web

Output-nya panjang, jadi biasakan memfilter dengan jq (atau --format). Empat bidang yang paling sering dibaca:

docker inspect my-web | jq '.[0].Id'
docker inspect my-web | jq '.[0].State'
docker inspect my-web | jq '.[0].Config.Image'
docker inspect my-web | jq '.[0].Mounts'
docker inspect my-web | jq '.[0].NetworkSettings.IPAddress'

{
  "Status": "running",
  "Running": true,
  "Paused": false,
  "Restarting": false,
  "OOMKilled": false,
  "Dead": false,
  "Pid": 12345,
  "ExitCode": 0,
  ...
}

Skenario khas: kontainer berhenti tanpa alasan jelas. docker inspect akan menjawab — apakah OOMKilled: true (kehabisan memori), ExitCode berapa, dan apa Error yang tercatat. Ini jauh lebih cepat daripada menebak.

#Memahami Exit Code

Setiap kontainer berhenti dengan exit code — angka yang dicatat dari proses utamanya. Inilah "pesan terakhir" kontainer:

docker run --name fail alpine sh -c "exit 1"
docker inspect fail | jq '.[0].State.ExitCode'
docker run --name oom-test -m 20m alpine sh -c "tail /dev/zero"

Contoh terakhir di atas sengaja menjalankan kontainer yang memaksa OOM (membaca /dev/zero tanpa henti dengan limit memori 20 MB). Perhatikan exit code 137 — sinyal paling umum bahwa kontainer di-kill karena kehabisan memori. Belajar membaca exit code adalah keterampilan debugging pertama yang akan menyelamatkan kalian di produksi.

#Monitoring Real-Time: top, stats, events

docker top my-web

docker top menampilkan proses yang sedang berjalan di dalam kontainer (dari perspektif host). Bandingkan dengan ps aux di host — kontainer nginx akan muncul sebagai proses nginx dengan user dan PID host.

docker stats

docker stats adalah dashboard live: kolom CPU %, memory usage/limit, network I/O, dan block I/O untuk semua kontainer aktif — diperbarui setiap beberapa detik. Alat wajib saat mencari tahu "kontainer mana yang makan memory".

docker events

docker events mengalirkan semua event daemon secara real-time: create, start, stop, die, restart, pause, kill, exec_start, dan lainnya. Jalankan ini di satu terminal, lalu coba docker run -d --rm alpine sleep 60 di terminal lain — kalian akan melihat event create, start, dan die mengalir. Ini alat observasi paling murni untuk mempelajari siklus hidup yang barusan kita bahas.

#Pembersihan Sistem: system prune dan system df

Kontainer, image, volume, dan network yang tidak terpakai akan menumpuk — dan memenuhi disk /var/lib/docker. Dua perintah berikut adalah "tukang bersih-bersih" kalian:

docker system df

docker system df melaporkan berapa banyak disk yang dipakai image, kontainer, volume, dan build cache — plus kolom RECLAIMABLE (berapa yang bisa dibebaskan).

docker system prune
docker system prune -a
docker system prune -a --volumes

Pahami setiap opsi dengan hati-hati:

• docker system prune — hapus kontainer berhenti, network yang tidak dipakai, image yang tergantung (dangling), dan build cache.
• -a (all) — selalu bertanya dulu dan menghapus semua image yang tidak dipakai kontainer aktif, bukan hanya yang dangling.
• --volumes — hapus volume yang tidak terpakai. Volume berisi data — perintah ini berbahaya untuk data yang tidak ter-backup.

WARNING! This will remove all dangling images...
Are you sure you want to continue? [y/N]

#Kesalahan Umum (Common Pitfalls)

1. Menganggap Exited selalu error. Kontainer hello-world yang Exited (0) adalah perilaku normal. Baca exit code-nya sebelum panik — 0 berarti selesai dengan sukses.

2. docker rm kontainer yang masih berjalan. Error "cannot remove running container". Hentikan dulu (stop) atau gunakan -f secara sadar.

3. Tidak membaca State.Error saat crash. docker inspect berisi pesan error dalam JSON — sering kali jawaban sudah ada di sana sebelum kalian menebak-nebak.

4. Melewatkan docker system df. Disk penuh di server Docker biasanya bukan karena image yang dipakai, tapi karena build cache dan kontainer/image menganggur yang menumpuk. Audit rutin dengan system df mencegah krisis disk.

5. Menjalankan system prune -a --volumes tanpa berpikir. Data yang tidak ter-backup bisa hilang permanen. Selalu konfirmasi apa yang akan dihapus.

#Penutup

Pada episode 4 ini kalian telah memperdalam pemahaman siklus hidup kontainer: state machine dari Created → Running → Paused → Stopped/Exited → Dead (plus Restarting), perintah pengendali state (create, start, pause, unpause, restart, kill), pembacaan metadata JSON dengan docker inspect dan jq (bidang State, Config, Mounts, NetworkSettings), monitoring real-time dengan docker top, docker stats, dan docker events, pemahaman makna exit code (terutama 137 untuk OOM), serta pembersihan sistem dengan docker system df dan docker system prune beserta bahaya opsi -a --volumes.

Inti yang harus kalian bawa:

• Kontainer adalah state machine: setiap perintah memindahkan state, tidak ada yang ajaib.
• pause membekukan proses; stop (SIGTERM) berhenti dengan rapi; kill (SIGKILL) memaksa berhenti.
• docker inspect + jq adalah mata kalian — State.ExitCode, OOMKilled, dan State.Error menjawab kenapa kontainer mati.
• Exit code 137 = di-kill (sering OOM); 0 = selesai normal — baca sebelum panik.
• system df untuk audit disk; system prune untuk bersih-bersih; hati-hati dengan --volumes.

Sekarang kalian tidak lagi sekadar "menjalankan kontainer" — kalian mengelola siklus hidupnya. Di episode 5 selanjutnya kita akan naik satu level: membuat image custom menggunakan Dockerfile — memahami konsep layered architecture dan build context, instruksi inti FROM, WORKDIR, COPY vs ADD, RUN, EXPOSE, serta perbedaan mendasar CMD vs ENTRYPOINT yang akan mengubah cara kalian mengemas aplikasi sendiri. Sampai jumpa di episode 5!