关于serverless:Serverless学习

前言

Serverless是近些年来流行起来的架构理念，进入市场化应该是2014年亚马逊公布FaaS Lambda。
一个热词的产生，必然会有一些商家抢注商标的景象，所以，咱们目前搜寻Serverless,搜寻后果第一页会看到名为Serverless的产品。
咱们日常说的Serverless，个别是指架构理念，或基于架构理念产生的产品全类，而非指某个具体的产品。

Serverless是对运维体系的极其形象，这里有一个名次“形象”、两个定语“运维体系的”、“极其”。

• Serverless是一个形象，就阐明Serverless不是指具体的某个产品。
• "运维体系的"，阐明了Serverless的职能边界，是对运维体系流程的优化，当然，也对开发流程产生了一些副作用，但，次要的职能在运维方向。
• "极其形象"，是表明基于Serverless理念输入的产品，将运维体系的复杂度内化，只预留简略的接口供内部调用。

带来的后果就是，能够让零运维教训的人，几分钟就部署一个Web利用上线，稍后我会在==示例==中演示一下。

运维发展史

先看一下整个倒退流程，经验了手动运维、主动运维、DevOps开发运维、智能运维几个阶段。
按社会的精细化分工来说：

• 手动运维阶段，开发者交付代码，运维团队须要进行服务器协调、运行环境部署、上线、版本控制、日志监控、扩缩容设计、容错容灾高可用设计...等等工作。

  • 如果线上产品呈现问题，须要开发者和运维团队独特查找问题。
• 主动运维阶段，通过编排脚本命令将一些简略的工作进行打包解决，肯定水平上缩小重复性的手工操作。
• 随着微服务、容器技术的倒退，来到了DevOps阶段，DevOps=Development + Operations，开发者开始承当一部分的运维职责，甚至有些公司呈现了跨职能团队：运维、开发团队交融，突破手动运维阶段开发、运维两座孤岛的景象。这个阶段，就Docker工具而言，开发者交付镜像，运维团队不用在操心代码的运行环境问题。

• 智能运维阶段，Serverless只是其中的一个倒退节点。

  • 各大服务厂商将基础设施云化，对外提供接口，实现基础设施即代码，让开发者能够通过利用程序代码拜访、配置基础设施(BaaS：形象粒度大多在机器级别)。
  • 计算机算力的晋升，如函数计算[阿里云]、云函数[腾讯云]将计算服务的形象粒度进步到了函数级别，实现实时的弹性伸缩容机制，按毫秒级计量、按需计费(FaaS)。

产生背景

• 从整个发展史能够看出，技术的倒退起到了重要的推动作用。

• 历史运维体系的痛点：企业中长尾利用的经营老本问题。

  • 什么是中长尾利用？就是每天大部分工夫没有流量或者有很少流量的利用
  • 为了保障这些利用的失常运行，至多要安顿一台服务器跑这些利用。
  • 而Serverless借助计算机算力，能够实现实时的弹性扩缩容机制。
• 缩小研发人员的关注点，研发人员无需治理、保护底层的基础设施，无需布局预估容器所须要的计算资源，升高整合和决策的代价，只须要专一利用程序代码的编写，进步研发效力。

下个定义

广义Serverless = FaaS架构
广义的Severless是指基于函数计算将Serverless体系产品整合在一起，构建成一个Serverless利用。
广义Serverless = FaaS架构 = Trigger + FaaS + BaaS = FaaS + Baas

狭义Serverless是指具备Serverless个性的云服务。

Serverless能够分为Server和less，其中less不是指无服务器端，或者少服务器端，而是指无感知，也对应了“Serverless是对运维体系的极其形象”这句话。

倒退现状

目前大多数互联网公司都还在DevOps时代。
局部一线大厂有本人的Serverless解决方案并对外开放。如阿里云的函数计算、腾讯云的云函数。
目前Serverless架构实现并没有对立的标准，实现和提供服务的厂商强关联，如果在不同厂商之间迁徙，会有很大的工作量和艰难。

函数计算

以阿里云平台的函数计算来介绍一下FaaS函数即服务。

咱们先相熟一下平台设计。

• 能够通过支付宝扫码受权登陆。
• 间接用“产品”菜单下的搜寻性能搜寻“函数计算”。
• 点击“控制台”间接进入。

• 顶部

  • 能够切换代码部署的地区
  • 如果在“服务/函数”下找不到本人已有的代码，检查一下地区是否抉择正确。

• “概览”页面

  • 能够直观的看到使用量、监控的概览，还有一些快捷入口。
  • 收费执行次数和免费资源使用量，在测试阶段能够无效的避免用超过，也很难用超过。
  • 监控的可视化图形
  • 新建函数的快捷入口

• “服务及函数”

  • 能够创立新服务、新函数，查看已有服务和函数。
  • 点击服务列表中的某项，能够在右侧查看、编辑蕴含的函数列表、服务相干的配置信息。
  • 点击函数列表中的某项，能够进入函数详情，查看、配置函数的信息。

• 自定义域名

  • 通过自定义域名拜访FC函数，须要配合HTTP触发器应用
  • ==HTTP触发器==后续讲函数类型的时候会提到。

FaaS

上面咱们具体看一下函数计算。
首先，咱们创立一个服务、一个函数。
创立好一个服务当前，默认关上“服务配置”Tab，从该Tab页，咱们能够查看服务以后的配置并进行批改。

切换到“函数列表”Tab页，点击新增函数按钮，这时会发现，函数有两类：

• 事件函数
• HTTP函数

这里HTTP函数，就是上边所说，有HTTP触发器的函数，能够通过网络申请触发FC函数的执行；

因为上边咱们提到了HTTP触发器，那就先创立一个HTTP函数。
创立胜利后，默认进入函数的“触发器”Tab页，能够看到“事件类型”是http，申请办法是GET、POST，不须要受权拜访。
为了更清晰的看到触发器的配置项，咱们从新创立一个触发器。
而后，切换到“代码执行”Tab页，咱们能够看到示例代码。

HTTP函数示例代码：

1. 构造：exports.handler = (req, resp, context) => {}

   • 函数调用时，执行定义的handler逻辑，参数是req、resp、context；
   • 这些参数后续==调试阶段==咱们能够看一下
2. 打印标准版的输入hello world
3. 组装申请数据字段
4. 将body数据提取并输入组装的数据

咱们执行一下看看会产生什么？

1. 打印返回的后果
2. 打印函数执行日志

3. 打印RequestID

   • 这是惟一存在的ID，每次执行都会扭转。
   • 能够通过该ID查问日志。

在“执行”按钮处，能够配置一些参数，扭转一下配置看看输入的后果。

• POST申请
• 门路
• Params扭转URL上的过滤参数
• Body扭转POST的申请输入，GET申请下不会呈现该Tab页

而且，在批改的过程中，会发现上方的URL会发生变化。
咱们能够通过Postman去申请该地址，调用FC函数，能够通过“日志查问”查看调用后果。

最初，咱们看一下exports导出的函数，默认函数名为handler，这个名字能批改么？
答案是必定的。

• 切换到“概览”Tab页，“批改配置”，批改“函数入口”
• 切换回“代码执行”，执行看一下后果，报错
• 将exports.[fnName]批改成配置项，“保留”，再执行，胜利。

看完了HTTP函数，咱们返回去看一下事件函数。
返回到服务列表页面。
“新增函数” ——> “事件函数” ——> “配置部署”
配置页面：

• 运行环境

• 弹性实例

  • 弹性实例有收费额度
  • 性能实例没有收费额度
  • 性能实例扩容速度慢，弹性伸缩能力不迭弹性实例：比照文档

• 函数入口

  • 和“HTTP函数”一样，能够批改约定的导出函数名

点击“实现”创立函数。

“HTTP函数”跳转到“触发器”Tab，而“事件函数”间接跳转到“代码执行”Tab。
切换到“触发器”，咱们能够看到，没有任何数据。

咱们看一下“事件函数”的实例代码：

1. 构造：exports.handler = (event, context, callback) => {}

   • 函数调用时，执行定义的handler逻辑，参数是event, context, callback；
   • 这些参数咱们仍旧在后续==调试阶段==看一下
2. 仍旧打印标准版的输入hello world

3. 通过callback返回数据

   • callback(err, data)

     • 第一个参数是错误信息
     • 第二个参数是数据，只有在第一个参数为null时，才返回数据

代码的“执行”按钮在上边，尝试批改代码，也能看到是主动保留。

执行一下程序看看会产生什么？

1. 打印返回的后果
2. 打印函数执行日志

3. 打印RequestID

   • 这是惟一存在的ID，每次执行都会扭转。
   • 能够通过该ID查问日志。

咱们从两个示例函数中，都能够看到正文的exports.initializer函数。
这个函数是做什么的呢？
通过函数名，能够晓得，这是实例的初始化函数，保障同一实例胜利且仅胜利执行一次。
值得注意的是：这个函数没有返回值。
将“事件函数”中的正文去掉，“保留并执行”，看看有什么不同。
发现执行后果和原来没什么不同，初始化函数中的console.log('initializing')并没有打印进去。

要怎么做呢？
要初始化函数执行，须要非凡的配置。
切换到“概览”Tab，“批改配置” ——> “是否配置函数初始化入口”，定义为刚刚解注的函数名，“确认”后跳转至“代码执行”。
“执行”代码，查看执行后果：报错——> 有效的函数名。
从新“批改配置”，初始化入口定义为index.initialzer即可。

FC Initialize Start RequestId: e8acfe4c-9670-4255-86f1-2659291031c1load code for handler:index.initializer2020-12-24T09:13:36.846Z e8acfe4c-9670-4255-86f1-2659291031c1 [verbose] initializingFC Initialize End RequestId: e8acfe4c-9670-4255-86f1-2659291031c1

会看到函数执行日志中，多进去几条日志。
间断屡次点击“执行”，也仅仅在第一次执行的时候，会多这几条日志，表明“初始化函数”仅仅执行一次。
批改“初始化函数”中的callback(null, 123)发现执行日志中并没有输入，表明“初始化函数”没有输入。

有没有纳闷：

var ret = '';function handlerRet() {    console.log('-------');    ret = 'return success';}handlerRet();exports.handler = (event, context, callback) => {  console.log(ret);  callback(null, 'hello world');}

上边这个代码的执行后果是怎么的？
和“初始化函数”有什么不同？

• 执行机会不同

  • “初始化函数”在函数实例初始化之前执行；
  • 上述看似“全局”的代码是在实例化之后执行的；

• 执行次数

  • 上述代码和“初始化函数”一样，都仅执行一次；

咱们能够看到，上述三种类型的函数（HTTP函数、事件函数、初始化函数）与一般定义的函数最大的区别在于，FC的函数预置了Context参数，这是和Runtime运行平台/上下文相干的参数。

咱们能够通过URL申请去调用“HTTP函数”，那如何去调用“事件函数”呢？

• 创立触发器

  • 咱们切换到“触发器”面板，“创立触发器”，以一个最简略的“定时触发器”为例。

    • 最小1分钟工夫距离
    • 默认“启动触发器”
    • 通过“日志查问”面板，“每分钟主动刷新”，能够查看执行日志（会有提早）。

  • 批改触发器的“触发音讯”：JSON数据，批改“代码执行”，在入口函数中打印event：console.log(JSON.parse(event))查看输入后果。

    • 能够看到，咱们能够通过“触发音讯”传递参数。
  • 敞开“触发器”的状态

• SDK调用

  • 本地编写代码程序

    'use strict';var FCClient = require('@alicloud/fc2');var client = new FCClient(  '<account id>',  {    accessKeyID: '<access key>',    accessKeySecret: '<access key secret>',    region: 'cn-beijing',    timeout: 10000 // milliseconds, default is 10s  });async function test () {  try {      var ret = await client.invokeFunction('case-1.LATEST', 'case-event', 'event')      console.log('invoke function: %j', ret);  } catch (err) {      console.error(err);    }}test().then();

  • node invoke/index.js

    • 能够看到本地终端有日志打印进去，正是代码中的console.log('invoke function: %j', ret);执行的后果
  • 控制台切换到“日志查问”，查看执行日志，确定FC的函数被触发。

上述编写的函数除了“HTTP函数”并没有引入内部依赖，如何引入第三方依赖呢？
其实，“HTTP函数”引入的依赖是阿里云平台的Node.js环境内置好的第三方包，如果咱们须要应用没有内置的依赖包，须要在本地开发环境去装置、编写代码逻辑。

所以，咱们接下来说一下本地开发环境的配置：

• 装置Docker; //编译代码、装置依赖以及在本地运行调试等操作都是在Docker镜像中进行；

• Visual Studio Code中查找aliyun serverless插件并装置；

  • 装置过程中须要输出account id、access key、access key secret。
  • 能够通过阿里云官网账号一栏找到这些信息。
  • 咱们会看到Visual Studio Code右侧面板多出了两个FC的Logo选项。

• 能够通过界面查看到近程控制台创立的服务及函数。
• 将近程服务及函数下载到本地

• 从A区域，咱们能够看到下载到本地对应的服务、函数及触发器列表，点击列表中的某项，会跳转到template.yml文件对应的配置

• B区域，是对列表项的操作

  • 服务：增加函数操作
  • 函数：查看源码、调试、执行操作
  • 触发器：无

接下来，咱们通过代码调试先看一下编写代码时，遗留的函数参数构造的问题，而后再说依赖问题：
查看case-event函数的源码，在行号上增加断点，点击“调试”操作

即可查看对应的参数构造。

引入第三方NPM包

• 通过Visual Studio Code“资源管理器”查看一下case-event函数所在的门路
• “终端”切换到函数对应目录cd case-1/case-event
• npm init -y初始化环境
• npm i -S xss做示例
• 批改代码

'use strict';var xss = require('xss');/*To enable the initializer feature (https://help.aliyun.com/document_detail/156876.html)please implement the initializer function as below：*/exports.initializer = (context, callback) => {  console.log('initializing');  callback(null, '123');};exports.handler = (event, context, callback) => {  console.log('hello world');  var html = xss('<script>alert</script>')  callback(null, html);}

• 执行函数，查看输入后果：依赖失常执行。

FC Initialize Start RequestId: e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9aload code for handler:index.initializer2020-12-25T03:21:47.571Z e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9a [verbose] initializingFC Initialize End RequestId: e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9a123FC Invoke Start RequestId: e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9aload code for handler:index.handler2020-12-25T03:21:47.651Z e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9a [verbose] hello worldFC Invoke End RequestId: e2c60d38-bed8-4a92-a48f-56b7c7949d9a<script>alert</script>

• 而后，咱们将服务整体上传或在函数上右键独自上传，替换控制台的代码

  • 会将依赖node_modules一起上传
  • FC函数所须要的依赖必须一起打包上传，否则，会报资源查找不到。

介绍完阿里云平台的函数计算，联合Serverless的定义思考一下，Serverless=FaaS架构，Serverless具备实时弹性扩缩容的劣势，函数计算怎么实现这个劣势的呢？

这和FC函数的过程模型无关：

• 服务托管细粒化到了语言单位，即函数调用
• 事件驱动的计算模型

• 用完即毁型设计：函数实例筹备好后，执行完函数就间接完结。

  • 无状态，不存储任何状态
  • 正因为没有任何状态，因而在并发量高的时候，咱们能够对无状态节点横向扩容，而没有流量时咱们能够缩容到 0

刚刚说到FaaS或FC的函数是无状态的，那咱们须要状态共享的时候，应该怎么做？

借助于BaaS: 后端即服务。
BaaS蕴含后端服务、云厂商提供的云服务：云数据库、对象存储、音讯队列等。

Serverless能够了解为运行在FaaS中的，调用BaaS的函数。

“自定义域名”中，咱们能够将编写的函数与备案好的域名绑定在一起，这样，能够通过自定义的域名拜访咱们的“HTTP函数”。

利用示例

Nuxt.js利用的迁徙

1. 迁徙利用须要应用Funcraft命令行工具npm i -g @alicloud/fun全局装置；
2. fun --version查看版本信息验证是否装置胜利；
3. 这里我下载了一个已有的我的项目，进入我的项目目录下，确保node版本在12.*以上，npm i装置开发依赖；
4. npm run dev保障咱们的我的项目本地失常运行；
5. npm run build编译我的项目；
6. npm run start保障编译后的我的项目可能失常启动；

因为我下载的这个我的项目配置的线上拜访地址无法访问，所以，增加这步验证一下。

//定位migc-open-act-master/nuxt.config.js文件switch (process.env.NODE_ENV) {  case 'build': // 编译    envBase = '/gcact/migc-open-act/'    envHost = '0.0.0.0'    envStaticUrl = '/gcact/migc-open-act'    break  case 'start': // 启动    envBase = ''    envHost = '0.0.0.0'    envStaticUrl = '/gcact/migc-open-act'    break  case 'buildMice': // 编译      // 批改migc-open-act-master/nuxt.config.js文件switch (process.env.NODE_ENV) {  case 'build': // 编译    envBase = './'    envHost = '0.0.0.0'    envStaticUrl = './'    break  case 'start': // 启动    envBase = ''    envHost = '0.0.0.0'    envStaticUrl = './'    break  case 'buildMice': // 编译

从新执行5、6两步——当初胜利拜访；

1. fun deploy -y部署我的项目至函数计算；

   current folder is not a fun project.Generating /Users/*****/Desktop/case/migc-open-act-master/bootstrap...Generating template.yml...Generate Fun project successfully!

   • 主动生成template.yml文件

     ROSTemplateFormatVersion: '2015-09-01'Transform: 'Aliyun::Serverless-2018-04-03'Resources:  migc-open-act-master: # service name    Type: 'Aliyun::Serverless::Service'    Properties:      Description: This is FC service    migc-open-act-master: # function name      Type: 'Aliyun::Serverless::Function'      Properties:        Handler: index.handler        Runtime: custom        CodeUri: oss://fun-gen-cn-beijing-*****/9c517abf18826f644880440a12eebef7        MemorySize: 1024        InstanceConcurrency: 5        Timeout: 120      Events:        httpTrigger:          Type: HTTP          Properties:            AuthType: ANONYMOUS            Methods: ['GET', 'POST', 'PUT']  Domain:    Type: Aliyun::Serverless::CustomDomain    Properties:      DomainName: Auto      Protocol: HTTP      RouteConfig:        Routes:          "/*":            ServiceName: migc-open-act-master            FunctionName: migc-open-act-master

   • 主动生成bootstrap文件

     #!/usr/bin/env bashexport PORT=9000npx nuxt start --hostname 0.0.0.0 --port $PORT

   • 主动生成一个可拜访的长期域名

   Detect 'DomainName:Auto' of custom domain 'Domain'Request a new temporary domain ...The assigned temporary domain is http://38880398-*****.test.functioncompute.com，expired at 2021-01-04 15:13:18, limited by 1000 per day.Waiting for custom domain Domain to be deployed...

这两个文件是做什么的呢？
带着疑难，咱们看Custom Runtime

Custom Runtime

刚刚咱们迁徙了Nuxt.js利用，如果想迁徙其它利用呢？
迁徙利用之前，必须要理解一个前提：要在平台反对的开发环境根底上迁徙我的项目。

• Custom Runtime就是在平台的根底上，自定义运行环境。
• Custom Runtime的实质是HTTP Server。

那如何创立Custom Runtime？

1. 搭建一个监听9000固定端口的HTTP Server

   // 部署动态页面为例var Koa = require('koa');var path = require('path');var htmlRender = require('koa-html-render');var app = new Koa();var port = 9000;app.use(htmlRender());app.use(async (ctx) => {  await ctx.html(path.resolve(__dirname, ctx.path));})app.listen(process.env.PORT || port, () => {  console.log(`----koa is running on ${process.env.PORT || port}=====`)})

2. 将启动Server的命令保留在一个名为bootstrap的文件

   // 创立bootstrap文件#!/usr/bin/env bashexport PORT=9000node app.js

3. fun deploy -y将我的项目部署到函数计算上
4. 能够通过长期链接拜访该动态我的项目

由此，咱们能够看到bootstrap文件是HTTP Server的启动文件。
template.yml对应咱们服务列表、函数列表的配置项。

Koa利用的迁徙

上述例子，是动态页面的迁徙，也能够看作是Koa利用的迁徙。

连贯MongoDB示例

这里，开明了阿里云MongoDB的服务，代码示例链接数据库，将testColl文档数据导出。
这个示例须要留神依赖版本require('mongodb')，mongodb的版本须要是2.2.*。

var uuid = require('node-uuid');var sprintf = require("sprintf-js").sprintf;var mongoClient = require('mongodb').MongoClient;var host = "dds-*******-pub.mongodb.rds.aliyuncs.com";var port = 3717;var username = "user***";var password = "***";var demoDb = "sls";var demoColl = "testColl";// 官网倡议应用的计划var url = sprintf("mongodb://%s:%d/%s", host, port, demoDb);console.info("url:", url);var conn;exports.initializer = async function (context, callback) {    // 获取mongoClient    await mongoClient.connect(url, function(err, db) {        if(err) {            console.error("connect err:", err);            return 1;        }        // 受权. 这里的username基于admin数据库受权        var adminDb = db.admin();        adminDb.authenticate(username, password, function(err, result) {            if(err) {                console.error("authenticate err:", err);                return 1;            }            conn = db;            // 获得Collecton句柄            conn.db(demoDb)            callback(null, '')        });    });}exports.handler = function (event, context, callback) {    var collection = conn.collection(demoColl);    collection.find({}).toArray(function(err, docs) {        console.log("Found the following records");        console.log(docs)        callback(null, docs);    });}

总结

利用场景

• 长尾利用

• 大规模批处理工作

  • 弹性伸缩

• 基于事件驱动架构的利用

  • 事件驱动

• 运维自动化

  • 触发器

局限

• 用户对底层计算资源没有可控性
• 因为目前技术的成熟度，Serverless畛域尚没有造成行业标准，意味着用户将一个平台上的Serverless利用移植到另一个平台时付出的老本较高

前端学习Serverless的出发点

• 突破潜意识技术边界

  • 调优行业内的开发岗位分层构造
  • Serverless补足了前端工程师的现有能力，前端与Serverless联合，是对前端的诉求从页面开发向开发交付整个利用转变

• 享受云服务红利

  • 零运维
  • Node.js + Serverless，向全栈进发

• 云开发者的切入点

  • 相熟云开发模式与思维