与其说 Serverless 架构是一个新的概念,不如说它是一种全新的思路,一种新的编程范式。
但是原生的 Serverless 开发框架却非常少。以Web框架为例,目前主流的Web框架“均不支持Serverless模式部署”,因此我们一方面要尝试接触Serverless,一方面又没办法完全放弃传统框架,所以如何将传统框架更简单、更快速、更科学地部署到Serverless架构是一个值得探讨的问题。
请求集成方案
请求集成方案实际上就是把真实的API网关请求直接透传给FaaS平台,而不在中途增加任何转换逻辑。以阿里云函数计算的HTTP函数为例,当想要把传统框架(例如Django、Flask、Express、Next.js等)部署到阿里云函数计算平台,并且体验Serverless架构带来的按量付费、弹性伸缩等红利时,得益于阿里云函数计算的HTTP函数和HTTP触发器,使用者不仅可以快速、简单地将框架部署到阿里云函数计算平台,还可以获得和传统开发一样的体验。
例如以Python的Bottle框架开发一个Bottle项目:
# index.py
import bottle
@bottle.route('/hello/<name>')
def index(name):
return "Hello world"
if __name__ == '__main__':
bottle.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
之后,可以直接在本地进行调试。当想要把该项目部署到阿里云函数计算平台时,只需要增加一个default_app的对象即可:
app = bottle.default_app()
整个项目的代码如下所示:
# 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)
若在阿里云函数计算平台创建函数,将入口函数设置为index.app即可。除了Bottle框架之外,其他Web框架的操作方法是类似的,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")
)
在创建函数的时候设置入口函数为index.app,就可以保证该Flask项目运行在函数计算平台上。
当然,除了使用已有的语言化Runtime(指具体语言的运行时,例如Python3运行时、Node. js12运行时),我们还可以考虑使用Custom Runtime和Custom Container来实现,例如,一个Web项目完成之后,可以编写一个Bootstrap文件(在Bootstrap文件中写一些启动命令)。
例如要启动一个Express项目,把Express项目准备完成之后,可以直接创建Bootstrap文件,并将启动命令配置到该文件中:
#!/usr/bin/env bash
export PORT=9000
npm run star
阿里云函数计算还提供了更简单的Web框架迁移方案。如图所示是阿里云函数计算页面传统Web框架迁移功能示例。
阿里云函数计算页面传统Web框架迁移功能
选择对应的环境之后,只需要上传代码,做好简单的配置,即可让传统的Web框架迁移至阿里云函数计算平台。
如果通过开发者工具进行部署,以Serverless Devs为例,首先创建index.py:
# -*- coding: utf-8 -*-
from bottle import route, run
@route('/')
def hello():
return "Hello World!"
run(host='0.0.0.0', debug=False, port=9000)
然后编写资源和行为描述文件:
edition: 1.0.0
name: framework #项目名称
access: "default" #密钥别名
services:
framework: #业务名称/模块名称
component: fc #组件名称
actions:
pre-deploy: #在部署之前运行
- run: pip3 install -r requirements.txt -t . #要运行的命令行
path: ./code #命令行运行的路径
props: #组件的属性值
region: cn-beijing
service:
name: web-framework
description: 'Serverless Devs Web Framework Service'
function:
name: bottle
description: 'Serverless Devs Web Framework Bottle Function'
codeUri: './code'
runtime: python3
handler: index.app
timeout: 60
triggers:
- name: httpTrigger
type: http
config:
authType: anonymous
methods:
- GET
customDomains:
- domainName: auto
protocol: HTTP
routeConfigs:
- path: '/*'
同时,提供对应的Bootstrap文件,即启动文件:
#!/bin/bash
python3 index.py
完成之后,执行deploy指令进行部署:
s deploy
部署结果如图所示。
Serverless Devs部署Bottle框架过程
根据返回的网址,可以看到部署结果预览,如下图所示。
Serverless Devs部署结果预览
通过Serverless Devs开发者工具,我们不仅可以简单地进行传统Web框架的部署,还可以快速在Serverless架构下进行传统Web框架的初始化。以Express项目为例,只需要通过Serverless Devs开发者工具执行如下代码即可进行Express.js项目的初始化。
s init start-express
初始化的过程如图所示。此时,只需要进入该项目执行如下代码即可快速进行项目的部署。
s deploy
通过Serverless Devs初始化Express项目
部署结果如图所示。
打开系统分配的地址,可以看到通过Serverless Devs开发者工具初始化的Express项目,效果展示如下图所示。
Express项目完成效果展示
当然,目前Serverless Devs开发者工具不仅支持Express项目的快速初始化(见表),还支持包括Django、Flask、SpringBoot等数十个传统框架的快速创建与部署。
表格--Serverless Devs支持快速创建和部署的传统框架
语言 |
Node.js |
Python |
PHP |
Java |
其他 |
所支持的框架 |
Express.js |
Flask |
Think PHP |
SpringBoot |
Vue.js |
Egg.js |
FastAPI |
Laravel |
React.js |
||
Nuxt.js |
Django |
Zblog |
Docusaurus |
||
Next.js |
Tornado |
Wordpress |
Hexo |
||
Nest.js |
Web.py |
Discuz |
Vuepress |
||
Thinkjs |
Pyramid |
Metinfo |
|||
Koa.js |
Bottle |
Whatsns |
|||
Connect |
Ecshop |
||||
Hapi |
Typecho |
综上所述,通过阿里云函数计算进行传统Web框架的部署和迁移是很方便的,并且得益于HTTP函数与HTTP触发器,整个过程侵入性非常低。当然,将传统Web框架部署到阿里云上的可选方案也比较多。
- 编程语言化的Runtime:只需要写好函数入口即可。
- Custom Runtime:只需要写好Bootstrap即可。
- Custom Container:直接按照规范上传镜像文件即可。
部署途径也是多种多样的,具体如下。
- 直接在控制台创建函数。
- 在应用中心处创建Web应用。
- 利用开发者工具。
其它方案
相对于阿里云的HTTP函数以及HTTP触发器,其它FaaS平台则需要借助API网关以及一个转换层来实现传统Web框架到FaaS平台的部署。
如图所示,以Python Web框架为例,在通常情况下,使用Flask等框架时实际上要通过Web Server才能进入下一个环节,而云函数是一个函数,本不需要启动Web Server,所以可以直接调用wsgi_app方法。
传统WSGI Web Server工作原理示例
这里的environ就是对event/context等处理后的对象,也就是所说的转换层要做的工作;start_response可以认为是一种特殊的数据结构,例如response结构形态等。
当然,转换工作在某些情况下还是比较麻烦的,所以很多时候我们可以借助常见的开发者工具进行传统Web框架的部署,例如借助开源的开发者工具Serverless Devs、Serverless Framework等。
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