Google Cloud Functions: دليل شامل لمشغلات HTTP

Google Cloud Functions (GCF) هي بيئة تنفيذ بدون خوادم تتيح لك بناء وربط الخدمات السحابية. باستخدام Cloud Functions، تكتب وظائف بسيطة ذات غرض واحد يتم ربطها بالأحداث الصادرة من البنية التحتية والخدمات السحابية الخاصة بك. يتم تنفيذ وظيفتك عند حدوث الحدث الذي تراقبه. يسمح لك هذا النهج بتطوير تطبيقات تعتمد على الأحداث دون إدارة الخوادم أو بيئات التشغيل.

واحدة من أكثر الطرق شيوعًا لتشغيل Cloud Function هي عبر طلب HTTP. سيتعمق هذا الدليل في عالم مشغلات HTTP في Google Cloud Functions، مما يمنحك المعرفة اللازمة لبناء تطبيقات قوية وقابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة.

ما هي مشغلات HTTP؟

يسمح لك مشغل HTTP بتنفيذ Cloud Function الخاص بك استجابة لطلب HTTP. في الأساس، عند إرسال طلب HTTP إلى عنوان URL محدد، ستقوم Google Cloud Functions تلقائيًا بتنفيذ الوظيفة المرتبطة. هذا يجعل مشغلات HTTP مثالية لبناء واجهات برمجة التطبيقات، والـ webhooks، وتطبيقات الويب التي تعتمد على الأحداث.

الفوائد الرئيسية لاستخدام مشغلات HTTP:

• قابلية التوسع: تتوسع Cloud Functions تلقائيًا للتعامل مع طلبات HTTP الواردة. لا تحتاج إلى القلق بشأن توفير الخوادم أو إدارتها.
• فعالية التكلفة: تدفع فقط مقابل الوقت الذي يتم فيه تنفيذ وظيفتك. عندما تكون وظيفتك خاملة، لا تتحمل أي رسوم.
• سهولة الاستخدام: تبسط Cloud Functions عملية التطوير والنشر. يمكنك التركيز على كتابة كود وظيفتك، وتتولى Google Cloud مسؤولية البنية التحتية.
• التكامل: تسمح لك مشغلات HTTP بدمج Cloud Functions الخاصة بك بسهولة مع خدمات أخرى، مثل تطبيقات الويب، وتطبيقات الهاتف المحمول، وواجهات برمجة التطبيقات الخارجية.

إنشاء Cloud Function مع مشغل HTTP

دعنا نمر عبر عملية إنشاء Cloud Function بسيط مع مشغل HTTP. سنقوم بإنشاء وظيفة تستجيب برسالة "Hello, World!". يمكن تكييف هذا المثال لمختلف المواقع العالمية عن طريق تعديل سلسلة الإخراج ببساطة.

المتطلبات الأساسية:

• حساب Google Cloud Platform (GCP).
• Google Cloud SDK (gcloud) مثبت ومهيأ.

الخطوات:

1. إنشاء مشروع جديد (إذا لم يكن لديك واحد):

   إذا لم يكن لديك مشروع GCP بالفعل، فقم بإنشاء واحد في Google Cloud Console.

2. تمكين واجهة برمجة تطبيقات Cloud Functions:

   في Cloud Console، انتقل إلى واجهة برمجة تطبيقات Cloud Functions وقم بتمكينها.

3. إنشاء دليل للوظيفة:

   قم بإنشاء دليل جديد لوظيفة Cloud Function الخاصة بك. على سبيل المثال:

               mkdir hello-http
   cd hello-http
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. كتابة كود الوظيفة:

   قم بإنشاء ملف يسمى `main.py` (أو `index.js` لـ Node.js) مع الكود التالي:

   Python (main.py):

               def hello_http(request):
       """HTTP Cloud Function.
       Args:
           request (flask.Request): The request object.
           
       Returns:
           The response text, or any set of values that can be turned into a
           Response object using `make_response`
           .
       """
       request_json = request.get_json(silent=True)
       request_args = request.args
   
       if request_json and 'name' in request_json:
           name = request_json['name']
       elif request_args and 'name' in request_args:
           name = request_args['name']
       else:
           name = 'World'
       return f'Hello, {name}!'
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Node.js (index.js):

               exports.helloHttp = (req, res) => {
     let name = 'World';
     if (req.body.name) {
       name = req.body.name;
     } else if (req.query.name) {
       name = req.query.name;
     }
     res.status(200).send(`Hello, ${name}!`);
   };
   
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

5. إنشاء ملف المتطلبات (Python فقط):

   إذا كنت تستخدم Python، فقم بإنشاء ملف يسمى `requirements.txt` وأضف أي تبعيات تحتاجها وظيفتك. لهذا المثال، لا يلزم ذلك بشكل صارم، ولكن من الممارسات الجيدة تضمين واحد. يمكنك تركه فارغًا إذا لم يكن لديك أي تبعيات.

6. نشر الوظيفة:

   استخدم أمر `gcloud functions deploy` لنشر وظيفتك. استبدل `YOUR_FUNCTION_NAME` بالاسم المطلوب لوظيفتك.

   Python:

               gcloud functions deploy YOUR_FUNCTION_NAME \
       --runtime python39 \
       --trigger-http \
       --allow-unauthenticated
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Node.js:

               gcloud functions deploy YOUR_FUNCTION_NAME \
       --runtime nodejs16 \
       --trigger-http \
       --allow-unauthenticated
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   شرح المعلمات:

   • `YOUR_FUNCTION_NAME`: الاسم الذي تريد إطلاقه على Cloud Function الخاص بك.
   • `--runtime`: بيئة التشغيل لوظيفتك (على سبيل المثال، `python39`، `nodejs16`).
   • `--trigger-http`: يحدد أن الوظيفة يجب تشغيلها بواسطة طلبات HTTP.
   • `--allow-unauthenticated`: يسمح لأي شخص بتشغيل الوظيفة بدون مصادقة. تحذير: توخ الحذر عند تمكين هذا في بيئات الإنتاج! فكر في تطبيق المصادقة والترخيص المناسبين.
7. اختبار الوظيفة:

   بعد النشر، سيقوم أمر `gcloud` بإخراج عنوان URL لوظيفتك. يمكنك بعد ذلك اختباره عن طريق إرسال طلب HTTP إلى هذا العنوان باستخدام أداة مثل `curl` أو Postman.

               curl YOUR_FUNCTION_URL
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   يجب أن ترى رسالة "Hello, World!" في الاستجابة. يمكنك أيضًا تمرير اسم كمعلمة استعلام:

               curl "YOUR_FUNCTION_URL?name=YourName"
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   يجب أن يعرض هذا "Hello, YourName!"

فهم طلب واستجابة HTTP

عندما يتم تشغيل Cloud Function بواسطة طلب HTTP، فإنه يستقبل كائنًا يحتوي على معلومات حول الطلب. يتضمن هذا الكائن عادةً:

• Headers: رؤوس HTTP المرسلة مع الطلب.
• Body: جسم الطلب (على سبيل المثال، بيانات JSON، بيانات النموذج).
• Query Parameters: المعلمات التي تم تمريرها في عنوان URL.
• Method: طريقة HTTP (على سبيل المثال، GET، POST، PUT، DELETE).

يجب على وظيفتك بعد ذلك إرجاع استجابة HTTP، والتي تتضمن:

• Status Code: رمز حالة HTTP (على سبيل المثال، 200 OK، 400 Bad Request، 500 Internal Server Error).
• Headers: رؤوس HTTP التي سيتم إرسالها مع الاستجابة.
• Body: جسم الاستجابة (على سبيل المثال، بيانات JSON، محتوى HTML).

مثال: معالجة طرق HTTP المختلفة

إليك مثال على كيفية معالجة طرق HTTP المختلفة في Cloud Function الخاص بك:

Python (main.py):

            from flask import escape

def http_method(request):
    """Responds to any HTTP request.
    Args:
        request (flask.Request): HTTP request object.
    Returns:
        The response text or any set of values that can be turned into a
        Response object using
        `make_response`.
    """
    if request.method == 'GET':
        return 'This is a GET request!'
    elif request.method == 'POST':
        request_json = request.get_json(silent=True)
        if request_json and 'message' in request_json:
            message = escape(request_json['message'])
            return f'This is a POST request with message: {message}'
        else:
            return 'This is a POST request without a message.'
    else:
        return 'Unsupported HTTP method.', 405

            

              
                Copy
              
            
          

Node.js (index.js):

            exports.httpMethod = (req, res) => {
  switch (req.method) {
    case 'GET':
      res.status(200).send('This is a GET request!');
      break;
    case 'POST':
      if (req.body.message) {
        const message = req.body.message;
        res.status(200).send(`This is a POST request with message: ${message}`);
      } else {
        res.status(200).send('This is a POST request without a message.');
      }
      break;
    default:
      res.status(405).send('Unsupported HTTP method!');
      break;
  }
};

            

              
                Copy
              
            
          

تذكر نشر الوظيفة المحدثة باستخدام أمر `gcloud functions deploy`.

تأمين مشغلات HTTP الخاصة بك

الأمان أمر بالغ الأهمية عند العمل مع مشغلات HTTP، خاصة عند التعامل مع البيانات الحساسة أو العمليات الهامة. فيما يلي بعض الاعتبارات الأمنية الرئيسية:

المصادقة والترخيص

بشكل افتراضي، يمكن الوصول إلى Cloud Functions التي يتم تشغيلها بواسطة HTTP بشكل عام إذا استخدمت `--allow-unauthenticated`. في معظم سيناريوهات الإنتاج، سترغب في تقييد الوصول للمستخدمين أو الخدمات المصرح لهم. توفر Google Cloud العديد من الخيارات للمصادقة والترخيص:

• Identity-Aware Proxy (IAP): يسمح لك IAP بالتحكم في الوصول إلى Cloud Functions الخاصة بك بناءً على هويات Google. يتطلب من المستخدمين المصادقة باستخدام حسابات Google الخاصة بهم قبل الوصول إلى الوظيفة.
• Service Accounts: يمكنك تعيين حساب خدمة لـ Cloud Function الخاص بك واستخدامه للمصادقة مع خدمات Google Cloud الأخرى. هذا مفيد للسماح لوظيفتك بالوصول إلى موارد مثل Cloud Storage أو Cloud Datastore.
• Custom Authentication: يمكنك تنفيذ آلية المصادقة الخاصة بك، مثل JWT (JSON Web Token) أو مفاتيح API. يمنحك هذا أكبر قدر من المرونة ولكنه يتطلب أيضًا المزيد من جهد التطوير.

التحقق من صحة المدخلات

قم دائمًا بالتحقق من صحة بيانات الإدخال التي تتلقاها Cloud Function الخاصة بك لمنع الثغرات الأمنية مثل حقن SQL أو البرمجة النصية عبر المواقع (XSS). استخدم تقنيات التطهير والتشفير المناسبة للحماية من المدخلات الضارة.

HTTPS

تأكد من أن Cloud Function الخاص بك يمكن الوصول إليه فقط عبر HTTPS لتشفير الاتصال بين العميل والوظيفة. توفر Google Cloud Functions تلقائيًا نقاط نهاية HTTPS.

تحديد المعدل

قم بتنفيذ تحديد المعدل لمنع إساءة الاستخدام وهجمات حجب الخدمة (DoS). يمكنك استخدام خدمات مثل Google Cloud Armor لحماية Cloud Functions الخاصة بك من حركة المرور المفرطة.

حالات استخدام مشغلات HTTP

مشغلات HTTP متعددة الاستخدامات ويمكن استخدامها في مجموعة واسعة من التطبيقات. فيما يلي بعض حالات الاستخدام الشائعة:

• REST APIs: قم ببناء واجهات برمجة تطبيقات RESTful لتطبيقات الويب والهاتف المحمول الخاصة بك.
• Webhooks: التكامل مع خدمات الطرف الثالث عن طريق تلقي أحداث الـ webhook.
• معالجة النماذج: معالجة البيانات المقدمة من خلال نماذج HTML.
• تغيير حجم الصور: تشغيل تغيير حجم الصور عند تحميل صور جديدة إلى Cloud Storage.
• تحويل البيانات: تحويل البيانات من تنسيق إلى آخر.
• روبوتات Slack: إنشاء روبوتات Slack تفاعلية.
• تطبيقات الويب المخصصة: تقديم محتوى ديناميكي لتطبيقات الويب الصغيرة أو الخدمات المصغرة.

أمثلة عبر صناعات مختلفة

• التجارة الإلكترونية (عالمي): يمكن استخدام مشغل HTTP لمعالجة المدفوعات من بوابات الدفع المختلفة في جميع أنحاء العالم، والتحقق من صحة المعاملات وتحديث حالات الطلبات في الوقت الفعلي. يمكن للوظيفة استخدام معلومات تحديد الموقع الجغرافي من الطلب لتطبيق الضرائب ومعدلات الشحن المناسبة بناءً على موقع المستخدم.
• المالية (الخدمات المصرفية الدولية): يمكن لمشغلات HTTP تسهيل التحويلات الآمنة للأموال بين الحسابات المصرفية المختلفة عالميًا، والتعامل مع تحويلات العملات والامتثال للوائح المصرفية الدولية. المصادقة أمر بالغ الأهمية هنا، وقد تتضمن مصادقة متعددة العوامل عبر الرسائل القصيرة أو تطبيقات المصادقة.
• الرعاية الصحية (التطبيب عن بعد): يمكن لمشغل HTTP معالجة طلبات جدولة المواعيد من المرضى في جميع أنحاء العالم، والتنسيق مع المناطق الزمنية المختلفة وإدارة توفر الأطباء. يمكنها أيضًا التكامل مع خدمات الترجمة لتوفير دعم متعدد اللغات. خصوصية البيانات والامتثال للوائح مثل HIPAA (في الولايات المتحدة) أو GDPR (في أوروبا) لهما أهمية قصوى.
• التعليم (منصات التعلم عبر الإنترنت): يمكن استخدام مشغلات HTTP لتقييم الواجبات تلقائيًا، وتوفير ملاحظات فورية للطلاب بغض النظر عن موقعهم. يمكنها أيضًا تشغيل توصيات تعلم مخصصة بناءً على أداء الطلاب.
• الخدمات اللوجستية (الشحن العالمي): يمكن استخدام مشغلات HTTP لتتبع الشحنات في الوقت الفعلي، وتوفير تحديثات حول موقع الطرود وأوقات التسليم المقدرة للعملاء في جميع أنحاء العالم. التكامل مع شركات الشحن المختلفة باستخدام واجهات برمجة التطبيقات الخاصة بهم عبر مشغلات HTTP أمر شائع.

تقنيات متقدمة

استخدام متغيرات البيئة

تسمح لك متغيرات البيئة بتكوين Cloud Function الخاص بك دون ترميز المعلومات الحساسة أو قيم التكوين في الكود الخاص بك. يمكنك تعيين متغيرات البيئة باستخدام أمر `gcloud functions deploy` أو في Google Cloud Console.

            gcloud functions deploy YOUR_FUNCTION_NAME \
    --runtime python39 \
    --trigger-http \
    --set-env-vars API_KEY=YOUR_API_KEY,DATABASE_URL=YOUR_DATABASE_URL
            

              
                Copy
              
            
          

في الكود الخاص بك، يمكنك الوصول إلى متغيرات البيئة باستخدام القاموس `os.environ` (Python) أو الكائن `process.env` (Node.js).

Python:

            import os

def your_function(request):
    api_key = os.environ.get('API_KEY')
    # Use the API key in your function
    return f'API Key: {api_key}'

            

              
                Copy
              
            
          

Node.js:

            exports.yourFunction = (req, res) => {
  const apiKey = process.env.API_KEY;
  // Use the API key in your function
  res.status(200).send(`API Key: ${apiKey}`);
};

            

              
                Copy
              
            
          

معالجة المهام غير المتزامنة

بالنسبة للمهام التي تستغرق وقتًا طويلاً أو كثيفة الحوسبة، من الأفضل استخدام المعالجة غير المتزامنة لتجنب حظر طلب HTTP. يمكنك استخدام خدمات مثل Google Cloud Tasks أو Cloud Pub/Sub لتفريغ هذه المهام إلى قوائم انتظار منفصلة.

معالجة الأخطاء والتسجيل

قم بتنفيذ معالجة أخطاء وتسجيل قوية في Cloud Functions لتحديد المشكلات وحلها بسرعة. استخدم Google Cloud Logging لجمع السجلات من وظائفك ومراقبة أدائها.

أفضل الممارسات

• اجعل الوظائف صغيرة ومركزة: يجب أن يكون لكل وظيفة غرض واحد محدد جيدًا.
• استخدم إدارة التبعيات: استخدم مديري الحزم مثل `pip` (Python) أو `npm` (Node.js) لإدارة تبعياتك.
• اختبر وظائفك بشكل شامل: اكتب اختبارات الوحدة واختبارات التكامل للتأكد من أن وظائفك تعمل بشكل صحيح.
• راقب أداء الوظيفة: استخدم Google Cloud Monitoring لتتبع وقت تنفيذ الوظيفة، واستخدام الذاكرة، ومعدلات الأخطاء.
• تحسين الكود لبدايات التشغيل الباردة: قلل من الوقت الذي تستغرقه وظيفتك للبدء (بداية التشغيل الباردة). يمكن تحقيق ذلك عن طريق تقليل التبعيات، وتحسين الكود، واستخدام التزامن المخصص (حيثما كان متاحًا).
• فكر في موقع الوظيفة: انشر وظائفك في منطقة قريبة جغرافيًا من المستخدمين لتقليل زمن الاستجابة. بالنسبة لجمهور عالمي، فكر في النشر في مناطق متعددة.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها للمشكلات الشائعة

• فشل نشر الوظيفة: تحقق من وجود أخطاء في بناء الجملة في الكود الخاص بك، وتأكد من أن لديك الأذونات اللازمة، وتحقق من أنك تستخدم بيئة تشغيل مدعومة.
• تعود الوظيفة بخطأ 500: تحقق من سجلات الوظيفة في Google Cloud Logging بحثًا عن رسائل الخطأ. تشمل الأسباب الشائعة الاستثناءات التي لم يتم التعامل معها، أو التبعيات المفقودة، أو التكوين غير الصحيح.
• تتجاوز الوظيفة المهلة: قم بزيادة قيمة مهلة الوظيفة في Google Cloud Console أو باستخدام أمر `gcloud functions deploy`. قم أيضًا بتحسين الكود الخاص بك لتقليل وقت التنفيذ.
• لا يتم تشغيل الوظيفة: تحقق من تكوين المشغل بشكل صحيح وأن طلب HTTP يتم إرساله إلى عنوان URL الصحيح.

الخلاصة

توفر Google Cloud Functions مع مشغلات HTTP طريقة قوية ومرنة لبناء تطبيقات بدون خوادم. من خلال فهم المفاهيم والتقنيات التي تمت مناقشتها في هذا الدليل، يمكنك الاستفادة من قوة Cloud Functions لإنشاء حلول قابلة للتطوير وفعالة من حيث التكلفة وتعتمد على الأحداث لجمهور عالمي. احتضن ثورة الحوسبة بدون خوادم وأطلق العنان للإمكانيات الكاملة لتطبيقات السحابة الخاصة بك!