Google Cloud Functions: Komplexní průvodce HTTP triggery

Google Cloud Functions (GCF) je serverless prostředí pro spouštění kódu, které vám umožňuje vytvářet a propojovat cloudové služby. S Cloud Functions píšete jednoduché, jednoúčelové funkce, které jsou připojeny k událostem emitovaným z vaší cloudové infrastruktury a služeb. Vaše funkce se spustí, když nastane událost, kterou sledujete. Tento přístup vám umožňuje vyvíjet aplikace řízené událostmi bez správy serverů nebo běhových prostředí.

Jedním z nejběžnějších způsobů, jak spustit Cloud Function, je prostřednictvím HTTP požadavku. Tato příručka se ponoří do světa HTTP triggerů v Google Cloud Functions a poskytne vám znalosti pro vytváření výkonných, škálovatelných a nákladově efektivních aplikací.

Co jsou HTTP Triggery?

HTTP trigger vám umožňuje spustit vaši Cloud Function v reakci na HTTP požadavek. V podstatě, když je HTTP požadavek odeslán na konkrétní URL, Google Cloud Functions automaticky spustí přidruženou funkci. Díky tomu jsou HTTP triggery ideální pro vytváření API, webhooků a webových aplikací řízených událostmi.

Klíčové výhody používání HTTP Triggerů:

• Škálovatelnost: Cloud Functions se automaticky škálují, aby zvládly příchozí HTTP požadavky. Nemusíte se starat o zřizování nebo správu serverů.
• Nákladová efektivita: Platíte pouze za dobu, po kterou je vaše funkce spuštěna. Když je vaše funkce nečinná, nevznikají vám žádné poplatky.
• Snadné použití: Cloud Functions zjednodušuje proces vývoje a nasazení. Můžete se soustředit na psaní kódu funkce a Google Cloud se postará o infrastrukturu.
• Integrace: HTTP triggery vám umožňují snadno integrovat vaše Cloud Functions s dalšími službami, jako jsou webové aplikace, mobilní aplikace a API třetích stran.

Vytvoření Cloud Function s HTTP Triggerem

Pojďme si projít proces vytváření jednoduché Cloud Function s HTTP triggerem. Vytvoříme funkci, která odpoví zprávou "Hello, World!". Tento příklad lze upravit pro různá globální prostředí jednoduchou úpravou výstupního řetězce.

Předpoklady:

• Účet Google Cloud Platform (GCP).
• Nainstalované a nakonfigurované Google Cloud SDK (gcloud).

Kroky:

1. Vytvořte nový projekt (pokud ho ještě nemáte):

   Pokud ještě nemáte projekt GCP, vytvořte jej v Google Cloud Console.

2. Povolte Cloud Functions API:

   V Cloud Console přejděte na Cloud Functions API a povolte jej.

3. Vytvořte adresář funkce:

   Vytvořte nový adresář pro vaši Cloud Function. Například:

               mkdir hello-http
   cd hello-http
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. Napište kód funkce:

   Vytvořte soubor s názvem `main.py` (nebo `index.js` pro Node.js) s následujícím kódem:

   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. Vytvořte soubor požadavků (pouze Python):

   Pokud používáte Python, vytvořte soubor s názvem `requirements.txt` a přidejte všechny závislosti, které vaše funkce potřebuje. Pro tento příklad to není striktně nutné, ale je dobré si jeden zahrnout. Můžete jej nechat prázdný, pokud nemáte žádné závislosti.

6. Nasaďte funkci:

   Použijte příkaz `gcloud functions deploy` k nasazení vaší funkce. Nahraďte `YOUR_FUNCTION_NAME` požadovaným názvem vaší funkce.

   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
                 
               
             

   Vysvětlení parametrů:

   • `YOUR_FUNCTION_NAME`: Název, který chcete dát vaší Cloud Function.
   • `--runtime`: Běhové prostředí pro vaši funkci (např. `python39`, `nodejs16`).
   • `--trigger-http`: Určuje, že funkce by měla být spouštěna HTTP požadavky.
   • `--allow-unauthenticated`: Umožňuje komukoli volat funkci bez ověření. Upozornění: Při povolování tohoto nastavení v produkčním prostředí buďte opatrní! Zvažte implementaci správného ověřování a autorizace.
7. Otestujte funkci:

   Po nasazení příkaz `gcloud` vypíše URL vaší funkce. Poté ji můžete otestovat odesláním HTTP požadavku na tuto URL pomocí nástroje, jako je `curl` nebo Postman.

               curl YOUR_FUNCTION_URL
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Měli byste vidět zprávu "Hello, World!" v odpovědi. Můžete také předat jméno jako parametr dotazu:

               curl "YOUR_FUNCTION_URL?name=YourName"
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Toto by mělo vrátit "Hello, YourName!"

Porozumění HTTP Požadavku a Odpovědi

Když je Cloud Function spuštěna HTTP požadavkem, obdrží objekt obsahující informace o požadavku. Tento objekt obvykle zahrnuje:

• Hlavičky: HTTP hlavičky odeslané s požadavkem.
• Tělo: Tělo požadavku (např. JSON data, data formuláře).
• Parametry dotazu: Parametry předané v URL.
• Metoda: HTTP metoda (např. GET, POST, PUT, DELETE).

Vaše funkce by poté měla vrátit HTTP odpověď, která zahrnuje:

• Stavový kód: HTTP stavový kód (např. 200 OK, 400 Bad Request, 500 Internal Server Error).
• Hlavičky: HTTP hlavičky, které mají být odeslány s odpovědí.
• Tělo: Tělo odpovědi (např. JSON data, HTML obsah).

Příklad: Zpracování různých HTTP metod

Zde je příklad, jak zpracovat různé HTTP metody ve vaší Cloud Function:

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
              
            
          

Nezapomeňte nasadit aktualizovanou funkci pomocí příkazu `gcloud functions deploy`.

Zabezpečení vašich HTTP Triggerů

Zabezpečení je prvořadé při práci s HTTP triggery, zejména při práci s citlivými daty nebo kritickými operacemi. Zde je několik klíčových bezpečnostních aspektů:

Ověřování a autorizace

Ve výchozím nastavení jsou Cloud Functions spouštěné HTTP veřejně přístupné, pokud použijete `--allow-unauthenticated`. Ve většině produkčních scénářů budete chtít omezit přístup pouze pro autorizované uživatele nebo služby. Google Cloud poskytuje několik možností pro ověřování a autorizaci:

• Identity-Aware Proxy (IAP): IAP vám umožňuje řídit přístup k vašim Cloud Functions na základě identit Google. Vyžaduje, aby se uživatelé ověřili pomocí svých účtů Google před přístupem k funkci.
• Servisní účty: Můžete přiřadit servisní účet vaší Cloud Function a použít jej k ověření u jiných služeb Google Cloud. To je užitečné pro umožnění vaší funkci přístup k prostředkům, jako je Cloud Storage nebo Cloud Datastore.
• Vlastní ověřování: Můžete implementovat svůj vlastní ověřovací mechanismus, jako je JWT (JSON Web Token) nebo API klíče. To vám dává největší flexibilitu, ale také vyžaduje více vývojového úsilí.

Validace vstupu

Vždy validujte vstupní data přijatá vaší Cloud Function, abyste zabránili bezpečnostním zranitelnostem, jako je SQL injection nebo cross-site scripting (XSS). Použijte vhodné techniky sanitace a escapování k ochraně proti škodlivému vstupu.

HTTPS

Zajistěte, aby byla vaše Cloud Function přístupná pouze přes HTTPS, abyste zašifrovali komunikaci mezi klientem a funkcí. Google Cloud Functions automaticky poskytuje HTTPS koncové body.

Omezení rychlosti

Implementujte omezení rychlosti, abyste zabránili zneužití a útokům typu denial-of-service (DoS). Můžete použít služby jako Google Cloud Armor k ochraně vašich Cloud Functions před nadměrným provozem.

Případy použití pro HTTP Triggery

HTTP triggery jsou univerzální a lze je použít v široké škále aplikací. Zde je několik běžných případů použití:

• REST API: Vytvořte RESTful API pro vaše webové a mobilní aplikace.
• Webhooky: Integrujte se službami třetích stran přijímáním webhook událostí.
• Zpracování formulářů: Zpracovávejte data odeslaná prostřednictvím HTML formulářů.
• Změna velikosti obrázků: Spusťte změnu velikosti obrázků, když jsou nové obrázky nahrány do Cloud Storage.
• Transformace dat: Transformujte data z jednoho formátu do druhého.
• Slack Bots: Vytvořte interaktivní Slack boty.
• Vlastní webové aplikace: Obsluhujte dynamický obsah pro malé webové aplikace nebo mikroservisy.

Příklady napříč různými odvětvími

• E-commerce (Globální): HTTP trigger lze použít ke zpracování plateb z různých platebních bran po celém světě, validaci transakcí a aktualizaci stavů objednávek v reálném čase. Funkce může používat informace o poloze z požadavku k uplatnění příslušných daní a sazeb za dopravu na základě polohy uživatele.
• Finance (Mezinárodní bankovnictví): HTTP triggery mohou usnadnit bezpečné převody finančních prostředků mezi různými bankovními účty globálně, zpracovávat převody měn a dodržovat mezinárodní bankovní předpisy. Ověřování je zde klíčové, potenciálně zahrnuje vícefaktorové ověřování prostřednictvím SMS nebo autentizačních aplikací.
• Zdravotnictví (Telemedicína): HTTP trigger může zpracovávat žádosti o plánování schůzek od pacientů po celém světě, koordinovat se s různými časovými pásmy a spravovat dostupnost lékařů. Mohl by se také integrovat s překladatelskými službami, aby poskytoval vícejazyčnou podporu. Ochrana osobních údajů a dodržování předpisů, jako je HIPAA (v USA) nebo GDPR (v Evropě), jsou prvořadé.
• Vzdělávání (Online vzdělávací platformy): HTTP triggery lze použít k automatickému hodnocení úkolů a poskytování okamžité zpětné vazby studentům bez ohledu na jejich polohu. Mohou také spouštět personalizovaná doporučení pro učení na základě výkonu studentů.
• Logistika (Globální přeprava): HTTP triggery lze použít ke sledování zásilek v reálném čase a poskytování aktualizací o poloze balíku a odhadovaných dobách doručení zákazníkům po celém světě. Integrace s různými přepravními společnostmi pomocí jejich API prostřednictvím HTTP triggerů jsou běžné.

Pokročilé techniky

Používání proměnných prostředí

Proměnné prostředí vám umožňují konfigurovat vaši Cloud Function bez pevného zakódování citlivých informací nebo konfiguračních hodnot ve vašem kódu. Proměnné prostředí můžete nastavit pomocí příkazu `gcloud functions deploy` nebo v 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
              
            
          

Ve svém kódu můžete přistupovat k proměnným prostředí pomocí slovníku `os.environ` (Python) nebo objektu `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
              
            
          

Zpracování asynchronních úkolů

Pro dlouhotrvající nebo výpočetně náročné úkoly je nejlepší použít asynchronní zpracování, abyste se vyhnuli blokování HTTP požadavku. Můžete použít služby jako Google Cloud Tasks nebo Cloud Pub/Sub k přesměrování těchto úkolů do samostatných front.

Zpracování chyb a protokolování

Implementujte robustní zpracování chyb a protokolování ve vašich Cloud Functions, abyste rychle identifikovali a vyřešili problémy. Použijte Google Cloud Logging ke shromažďování protokolů z vašich funkcí a sledování jejich výkonu.

Doporučené postupy

• Udržujte funkce malé a zaměřené: Každá funkce by měla mít jeden, dobře definovaný účel.
• Používejte správu závislostí: Používejte správce balíčků, jako je `pip` (Python) nebo `npm` (Node.js), ke správě vašich závislostí.
• Důkladně testujte své funkce: Napište unit testy a integrační testy, abyste zajistili, že vaše funkce fungují správně.
• Sledujte výkon funkce: Použijte Google Cloud Monitoring ke sledování doby provádění funkce, využití paměti a chybovosti.
• Optimalizujte kód pro studené starty: Minimalizujte dobu, za kterou se vaše funkce spustí (studený start). Toho lze dosáhnout snížením závislostí, optimalizací kódu a použitím zřízené souběžnosti (kde je k dispozici).
• Zvažte umístění funkce: Nasaďte své funkce do oblasti, která je geograficky blízko vašim uživatelům, abyste minimalizovali latenci. Pro globální publikum zvažte nasazení do více oblastí.

Řešení běžných problémů

• Funkce se nedaří nasadit: Zkontrolujte syntaktické chyby ve vašem kódu, ujistěte se, že máte potřebná oprávnění, a ověřte, že používáte podporované běhové prostředí.
• Funkce vrací chybu 500: Zkontrolujte protokoly funkcí v Google Cloud Logging a hledejte chybové zprávy. Mezi běžné příčiny patří nezpracované výjimky, chybějící závislosti nebo nesprávná konfigurace.
• Funkce vyprší: Zvyšte hodnotu časového limitu funkce v Google Cloud Console nebo pomocí příkazu `gcloud functions deploy`. Také optimalizujte svůj kód, abyste zkrátili dobu provádění.
• Funkce se nespustí: Ověřte, zda je spouštěč správně nakonfigurován a zda je HTTP požadavek odesílán na správnou URL.

Závěr

Google Cloud Functions s HTTP triggery poskytují výkonný a flexibilní způsob, jak vytvářet serverless aplikace. Pochopením konceptů a technik popsaných v této příručce můžete využít sílu Cloud Functions k vytváření škálovatelných, nákladově efektivních a událostmi řízených řešení pro globální publikum. Přijměte serverless revoluci a odemkněte plný potenciál vašich cloudových aplikací!