Serverless 利用开发的 7 个教训心得
作者说：Serverless 架构下的利用开发，与传统架构的利用开发还是有比拟大的区别点的，例如人造分布式架构会让很多框架丢失肯定的 ” 便利性 ”，无状态的特点又让很多 ” 传统架构下看起来再失常不过的操作 ” 变得异样危险。所以本篇我会介绍一些在 Serverless 架构下，常见的利用开发注意事项，分享一些集体的实战经验心得。如果你在 Serverless 开发过程中遇到问题，无妨往下听听看吧。
1、如何上传文件
在传统 Web 框架中，上传文件是非常简单和便捷的，例如 Python 的 Flask 框架：
f = request.files['file']
f.save('my_file_path')然而在 Serverless 架构下，却不能间接上传文件，起因有以下几点：
- 一些云平台的 API 网关触发器会将二进制文件转换成字符串；不便间接获取和存储；
- 此外，API 网关与 FaaS 平台之间传递的数据包有大小限度，很多平台被限度在 6M；
- FaaS 平台大都是无状态的，即便存储到以后实例中，也会随着实例开释而导致文件失落；
因而，传统框架中罕用的上传计划，是不太适宜在 Serverless 架构中间接应用的。若是想在 Serverless 架构上传文件，能够尝试以下两种办法：
- 一种是 BASE64 后上传，长久化到对象存储或者是 NAS 中，这种做法可能会涉及到 API 网关与 FaaS 平台之间传递的数据包有大小限度，所以个别应用这种上传办法的通常是上传头像等小文件的业务场景；
- 第二种上传办法是，通过对象存储等平台来上传，因为客户端间接通过密钥等信息，来将文件直传到对象存储是有肯定危险的。所以通常状况是客户端发动上传申请，函数计算依据申请内容进行预签名操作，并将预签名地址返回给客户端，客户端再应用指定的办法进行上传，上传实现之后，能够通过对象存储触发器等来对上传后果进行更新，详情如下图所示：
2、文件读写与长久化办法
利用在执行过程中，可能会波及到文件的读写操作，或者是一些文件的长久化操作。在传统的云主机模式下，通常状况下是能够间接读写文件，或者将文件长久化某个目录下，然而在 Serverless 架构下却并不是这样的。
因为 FaaS 平台是无状态的，并且用过之后会被销毁，所以文件如果须要长久化并不能间接长久化在实例中，能够抉择长久化到其余的服务中，例如对象存储、NAS 等。
同时，在不配置 NAS 的状况下，FaaS 平台通常状况下之后 /tmp 目录具备可写权限，所以局部临时文件能够缓存在 /tmp 文件夹下。
3、慎用局部 Web 框架的个性
函数计算（FC) 是申请级别的隔离，所以能够认为这个申请完结了，实例就有可能进入到一个“静默”的状态。在函数计算中，API 网关触发器通常是同步调用_（以阿里云函数计算为例，通常只在定时触发器、OSS 事件触发器、MNS 主题触发器和 IoT 触发器等几种状况下是异步触发）_，这就意味着当 API 网关将后果返回给客户端的时候，整个函数就会进入“静默”状态，或者被销毁，而不是会继续执行完异步办法。
所以通常状况下像 Tornado 等框架就很难在 Serverless 架构下施展其异步的作用。当然，如果使用者须要异步能力，能够参考云厂商所提供异步办法，以阿里云函数计算为例，阿里云函数计算为用户提供了一种异步调用能力，当函数的异步调用被触发后，函数计算会将触发事件放入外部队列中，并返回申请 ID，而具体的调用状况及函数执行状态将不会返回。如果用户心愿取得异步调用的后果，能够通过配置异步调用指标来实现，详情如图中所示：
Serverless 架构下，利用一旦实现以后申请，就会进入到“静默”状态，实例甚至都会被销毁，所以这就导致一些自带定时工作的框架没有方法失常执行定时工作。因为函数计算通常是由事件触发，不会自主定时启动。例如 Egg 我的项目中设定了一个定时工作，然而在理论的函数计算中如果没有通过触发器触发该函数，那么该函数是不会被触发，函数也不会从外部主动启动来执行定时工作，所以此时能够应用各个云厂商为其 FaaS 平台提供的定时触发器，通过定时触发器触发指定办法，来代替定时工作。
4、要留神利用组成构造
在 Serverless 架构下，动态资源更应该在对象存储与 CDN 的加持下对外提供服务；否则所有的资源都在函数中，通过函数计算对外裸露，不仅仅会让函数的实在业务逻辑并发度升高，也会造成更多的老本收入。尤其是将一些已有的程序迁徙到 Serverless 架构上，如 WordPress 等，更是要留神将动态资源与业务逻辑进行拆分，不然在高并发的状况下，性能与老本都将会受到严格的考验。
在泛滥云厂商中，函数的免费规范都是依附运行工夫和配置的内存，以及产生的流量进行免费的。如果一个函数的内存设置不合理，会导致老本翻倍减少。因而咱们既要保障内存设置正当，更要保障业务逻辑构造的可靠性。
以阿里云函数计算为例，当一个利用，有两个对外的接口，其中有一个接口的内存耗费在 128MB 以下，另一个接口的内存耗费稳固在 3000MB 左右。这两个接口，均匀每天会被触发 10000 次，并且工夫耗费均在 100ms。如果两个接口写到一个函数中，那么这个函数可能须要将内存设置在 3072MB，同时在用户申请内存耗费较少的接口时，在冷启动的状况下可能难以失去较好的性能体现；然而，如果两个接口别离写到两个函数中，那么两个函数内存别离设置成 128MB 以及 3072MB 即可：
通过上表，咱们能够明确看出，当正当的、适当地把业务进行拆分之后，会在肯定水平上更节约老本，以上述例子来看，老本节约近 50%！
5、传统框架迁徙计划与策略
Serverless 的范畴越来越广，它实质上来讲更像是一种设计理念，一种新的编程范式。在这种新的架构下，或者说新的编程范式下，应用全新的思路来做 Serverless 利用是再好不过的了。然而原生的 Serverless 开发框架是非常少的，以 Web 框架为例，目前的支流的 Web 框架“均不反对 Serverless 模式部署”，一方面是要尝试接触 Serverless，一方面又没方法齐全放弃传统框架，所以如何将传统框架更简略、更疾速、更迷信地部署到 Serverless 架构上是一个值得探讨的问题。上面我联合案例分享一下迁徙思路：
- 传统框架迁徙案例
申请集成计划实际上就是把实在的 API 网关申请，间接透传给 FaaS 平台，而不在中途减少任何转换逻辑。以阿里云函数计算的 HTTP 函数为例，当开发者想要把传统框架（例如 Django，Flask，Express，Next.js 等）部署到阿里云函数计算平台上，并且体验 Serverless 带来的按量付费，弹性伸缩等便捷劣势。
得益于阿里云函数计算的 HTTP 函数和 HTTP 触发器，开发者不仅能够疾速、简略地将框架部署到阿里云函数计算，更能够放弃和传统开发一样的体验。以 Python 的 Bottle 框架为例，当咱们开发一个 Bottle 我的项目之后：
# index.pyp
import bottle
@bottle.route('/hello/<name>')
def index(name):
return "Hello world"
if __name__ == '__main__':
bottle.run(host='localhost', port=8080, debug=True)能够间接在本地进行调试。当想要把该我的项目部署到阿里云函数计算上，只须要减少一个 default_app 的对象即可：
app=bottle.default_app()
整个我的项目：
# index.py
import bottle
@bottle.route('/hello/<name>')
def index(name):
return "Hello world"
app = bottle.default_app()
if __name__ == '__main__':
bottle.run(host='localhost', port=8080, debug=True)此时，在阿里云函数计算平台，创立函数时，将函数入口设置为：index.app 即可。除了 Bottle 之外，其余的 Web 框架的操作方法是相似的，再以 Flask 为例：
# index.py
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
@app.route('/')
def hello_world():
return 'Hello, World!'
if __name__ == '__main__':
app.run(
host="0.0.0.0",
port=int("8001")
)在配置函数的时候写上入口函数为：index.app 即可，就能够保障该 Flask 我的项目运行在函数计算平台上。
当然，除了应用已有的语言化的 Runtime，还能够思考应用 Custom Runtime 和 Custom Container 来实现，例如，一个 Web 我的项目实现之后，能够编写一个 Bootstrap 文件（在 Bootstrap 文件中写一些启动命令即可），例如我要启动一个 Express 的我的项目，我把我的 Express 我的项目筹备实现之后，能够间接通过 Bootstrap 为：
#!/usr/bin/env bash
export PORT=9000
npm run star- 通过开发者工具疾速迁徙 / 部署
如果通过开发者工具进行传统框架的反对，能够间接通过 Serverless Devs 的命令，进行案例的我的项目的创立。目前 Serverless Devs 曾经反对以下框架：
详情能够参考：https://github.com/devsapp/start-web-framework
以 Express 我的项目为例，能够在命令行工具执行：
s init start-express即可进行我的项目的初始化：
_____
| ___|
| |____ ___ __ _ __ ___ ___ ___
| __\ \/ / '_ \|'__/ _ \/ __/ __|
| |___> <| |_) | | | __/\__ \__ \
\____/_/\_\ .__/|_| \___||___/___/
| |
|_|
? please select credential alias default
Welcome to the start-express application
This application requires to open these services:
FC : https://fc.console.aliyun.com/
Express development docs: https://www.expressjs.com.cn/4x/api.html
* 额定阐明：s.yaml 中申明了 actions：部署前执行：npm install --production
如果遇到 npm 命令找不到等问题，能够适当进行手动我的项目构建，并依据须要勾销 actions 内容
* 我的项目初始化实现，您能够间接进入我的项目目录下，并应用 s deploy 进行我的项目部署
🏄 Thanks for using Serverless-Devs
👉 You could [cd /Users/jiangyu/Desktop/fc-custom-lua-event/image-prediction-app/start-express] and enjoy your serverless journey!
🧭️ If you need help for this example, you can use [s -h] after you enter folder.
💞 Document ❤ Star：https://github.com/Serverless-Devs/Serverless-Devs实现之后，能够进入我的项目并部署：
$ s deploy
framework:
region: cn-beijing
service:
name: web-framework
function:
name: express
runtime: custom
handler: index.handler
memorySize: 128
timeout: 60
url:
system_url: https://1583208943291465.cn-beijing.fc.aliyuncs.com/2016-08-15/proxy/web-framework/express/
custom_domain:
-
domain: http://express.web-framework.1583208943291465.cn-beijing.fc.devsapp.net
triggers:
-
type: http
name: httpTrigger此时能够通过浏览器关上页面：
此时，能够依据案例提供的 Bootstrap 以及 s.yaml 进行参考，并将本身的我的项目部署 / 迁徙到阿里云 Serverless 架构。其中 Bootstrap 为：
#!/bin/bash
node index.js其中 s.yaml 为：
# ------------------------------------
# 欢迎您应用阿里云函数计算 FC 组件进行我的项目开发
# 组件仓库地址 / 帮忙文档：https://github.com/devsapp/fc
# Yaml 参考文档：https://github.com/devsapp/fc/blob/jiangyu-docs/docs/zh/yaml.md
# 对于：# - Serverless Devs 和 FC 组件的关系、如何申明 / 部署多个函数、超过 50M 的代码包如何部署
# - 对于.fcignore 应用办法、工具中.s 目录是做什么、函数进行 build 操作之后如何解决 build 的产物
# 等问题，能够参考文档：https://github.com/devsapp/fc/blob/jiangyu-docs/docs/zh/tips.md
# 对于如何做 CICD 等问题，能够参考：https://github.com/Serverless-Devs/Serverless-Devs/blob/master/docs/zh/cicd.md
# 有问题快来钉钉群问一下吧：33947367
# ------------------------------------
edition: 1.0.0 # 命令行 YAML 标准版本，遵循语义化版本（Semantic Versioning）标准
name: framework # 项目名称
access: "default" # 秘钥别名
services:
framework: # 业务名称 / 模块名称
component: fc # 组件名称
actions:
pre-deploy: # 在 deploy 之前运行
- run: npm install --production # 要运行的命令行
path: ./code # 命令行运行的门路
props: # 组件的属性值
region: cn-beijing
service:
name: web-framework
description: 'Serverless Devs Web Framework Service'
function:
name: express
description: 'Serverless Devs Web Framework Express Function'
codeUri: './code'
runtime: custom
timeout: 60
caPort: 9000
triggers:
- name: httpTrigger
type: http
config:
authType: anonymous
methods:
- GET
customDomains:
- domainName: auto
protocol: HTTP
routeConfigs:
- path: '/*'6、可观测性
Serverless 利用的可观测性是被很多用户所关注的。可观测性是通过内部体现判断零碎外部状态的掂量形式，在利用开发中，可观测性帮忙判断零碎外部的健康状况。在零碎呈现问题时，帮忙定位问题、排查问题、剖析问题；在零碎安稳运行时，帮忙评估危险，预测可能呈现的问题。
在 Serverless 利用开发中，如果察看到函数的并发度继续升高，很可能是业务推广团队的致力工作导致业务规模迅速扩张，为了防止达到并发度限度触发流控，开发者就须要提前晋升并发度，以阿里云函数计算为例，阿里云函数计算就在可观测性层面提供了多种纬度，包含 Logging、Metrics 以及 Tracing 等内容。
如图，在控制台监控核心，能够查看到整体的 Metrics，服务级 Metrics 以及每个函数的 Metrics。除此之外，还能够看到以后函数的申请记录：
依据不同的申请记录，咱们能够查看到函数的详细信息：
除了在控制台的监控核心处能够查看到函数的日志等信息，在函数详情页面，也能够看到函数的具体日志信息：
以及 Tracing 相干信息：
当然，通过 Serverless Devs 开发者工具，以及函数计算组件也能够进行观测相干操作，上面咱们来一起看一下是怎么进行的。
- 通过工具进行 Metrics 查看
详情参考：https://github.com/devsapp/fc/blob/main/docs/zh/command/metrics.md
- 有资源形容文件（Yaml）时，能够间接执行 s metrics 查看函数的指标信息；
- 纯命令行模式（在没有资源形容 Yaml 文件时），须要指定服务所在地区以及服务名称，函数名等，例如 sclifcmetrics–regionch-hangzhou–service-namemyService–function-namemyFunction；
上述命令的执行后果示例如下：
[2021-06-07T12:20:06.661] [INFO] [FC-METRICS] - 请用浏览器拜访 Uri 地址进行查看: http://localhost:3000此时，通过浏览器关上地址，能够看到函数指标信息：
P.S. 须要开启申请级别指标，能力查看函数指标信息，否则图表不展现数据。
对于如何开明申请级别指标:
1.https://fcnext.console.aliyun.com/
2. 服务及函数中 - 找到本人 region- 对应的服务名称 - 在操作栏点击配置开启申请级别指标
- 通过工具进行 Logs 查看
详情参考：https://github.com/devsapp/fc/blob/main/docs/zh/command/logs.md
- 有资源形容文件（Yaml）时，能够间接执行 s logs 进行线上函数的日志查问；
- 纯命令行模式（在没有资源形容 Yaml 文件时），须要指定服务所在地区以及服务名称，函数名等，例如 s cli fc logs –region cn-hangzhou –service-name fc-deploy-service –function-name http-trigger-py36
上述命令的执行后果示例：
FunctionCompute python3 runtime inited.
FC Invoke Start RequestId: 84d6ae81-02ff-4011-b3ca-45e65b210cc3
FC Invoke End RequestId: 84d6ae81-02ff-4011-b3ca-45e65b210cc3
FC Invoke Start RequestId: de4812be-9137-4a33-9869-370cb61ac427
FC Invoke End RequestId: de4812be-9137-4a33-9869-370cb61ac427如果须要以 tail 模式进行日志的查问，能够减少 –tail 参数，例如 s logs –tail；
查问指定时间段的日志，能够通过减少 –start-time 和 –end-time 参数实现，例如 s logs -s 2021-11-04T15:40:00 -e 2021-11-04T15:45:00；
7、如何对利用进行调试
在利用开发过程中，或者利用开发实现，然而所执行后果不合乎预期时，通常要进行肯定的调试工作。然而在 Serverless 架构下，调试往往会受到极大的环境因素限度，有可能呈现的状况是，所开发的利用在本地是能够比拟衰弱的、合乎预期的运行，然而在 FaaS 平台上，则会呈现一些不可预测的问题；或者是在一些非凡的环境下，本地没有方法模仿线上环境，难以进行我的项目的开发和调试。
Serverless 利用调试被视为 Serverless 落地最大的痛点与挑战，然而各个云厂商并没有因而放弃在调试方向的不断深入摸索。以阿里云函数计算为例目前就提供在线调试、本地调试等多种调试计划。一些具体的操作可参考这篇文章：< 硬核调试实操 | 手把手带你实现 Serverless 断点调试 >, 这里就不再赘述啦。
结语
以上就是我在 Serverless 利用开发中的一些教训分享，Forrester 曾提出：Serverless 架构的衰亡，让 FaaS（Function As A Service）成为继 IaaS、PaaS、SaaS 之后一种新的云计算能力提供形式。将来也将会有大量支流企业的外围利用，从原来的主机架构迁徙到 Serverless 架构。
Serverless 架构正过后，其未然开启从概念到实际的大规模落地之路，正如 Gartner 报告中的预测：到 2025 年，寰球一半的企业将采纳 FaaS 部署；
Serverless 不仅能够做到让开发者无需再治理服务器，无需再对资源做预估并思考扩大；施展降本提效，按量付费的劣势，它能让你进入只分心在业务逻辑的状态，从而全面晋升工作中的研发效力。
好啦，明天是世界读书日，感激浏览，心愿我的分享可能对你有所帮忙。
本文节选自《Serverless 开发速查手册》第五章 – Serverless 利用开发常见思路 内容，更多浏览可关注 Serverless 公众号，后盾回复 手册 收费下载整本工具书。
作者简介：
刘宇（花名：江昱）
阿里云 Serverless 产品经理，阿里云麒麟布道师，云原生十佳布道师，国防科技大学在读博士。阿里云 策略级开源我的项目 Serverless Devs 发起人和负责人。
著有畅销书《Serverless 架构: 从原理、设计到我的项目实战》、《Serverless 工程实际: 从入⻔到进阶》、《Serverless 开发速查手册》、《Serverless 架构与人工智能最佳实际 (出版中)》等。
世界读书日，处分看到最初的你：
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