Azure Functions: Põhjalik juhend sündmuspõhise andmetöötluse kohta

Tänapäeva kiiresti areneval tehnoloogiamaastikul otsivad ettevõtted pidevalt uuenduslikke viise, kuidas luua ja juurutada skaleeritavaid, kulutõhusaid ja kiiresti reageerivaid rakendusi. Sündmuspõhine andmetöötlus on kujunenud võimsaks paradigmaks nende vajaduste rahuldamiseks ning Azure Functions pakub tugevat platvormi sündmuspõhiste lahenduste rakendamiseks. See põhjalik juhend süveneb Azure Functions'i maailma, uurides selle põhikontseptsioone, eeliseid, kasutusjuhtumeid ja parimaid praktikaid globaalsete rakenduste loomiseks.

Mis on sündmuspõhine andmetöötlus?

Sündmuspõhine andmetöötlus on programmeerimisparadigma, kus programmi voogu määravad sündmused – tegevused või juhtumid – nagu kasutaja interaktsioonid, andurite andmed või sõnumid teistelt teenustelt. Selle asemel, et järgida eelnevalt määratletud juhiste jada, reageerib sündmuspõhine rakendus sündmustele reaalajas, käivitades spetsiifilisi tegevusi või protsesse.

Sündmuspõhise andmetöötluse peamised omadused on:

• Asünkroonne suhtlus: Teenused suhtlevad omavahel sündmuste kaudu, ilma vastuseid blokeerimata või ootamata.
• Lõtv sidusus: Komponendid on sõltumatud ja neid saab lisada, eemaldada või muuta, ilma et see mõjutaks teisi süsteemi osi.
• Skaleeritavus: Rakendused saavad horisontaalselt skaleeruda, et tulla toime suure sündmuste mahuga.
• Reaalajas reageerimisvõime: Rakendused saavad sündmustele reageerida peaaegu reaalajas, pakkudes sujuvat kasutajakogemust.

Azure Functions'i tutvustus

Azure Functions on Microsoft Azure'i pakutav serverivaba arvutusteenus. See võimaldab arendajatel käitada koodi nõudmisel, ilma et peaks haldama servereid või taristut. Funktsioone käivitavad sündmused, nagu HTTP-päringud, sõnumid järjekordadest või muudatused andmehoidlates. See muudab need ideaalseks sündmuspõhiste rakenduste loomiseks.

Azure Functions'i peamised omadused on:

• Serverivaba arhitektuur: Pole vaja servereid ette valmistada ega hallata. Azure skaleerib ressursse automaatselt vastavalt nõudlusele.
• Kasutuspõhine hinnastamine: Maksate ainult oma funktsioonide tarbitud arvutusaja eest.
• Mitme keele tugi: Azure Functions toetab erinevaid programmeerimiskeeli, sealhulgas C#, Java, Python, JavaScript ja PowerShell.
• Integratsioon Azure'i teenustega: Sujuv integratsioon teiste Azure'i teenustega, nagu Azure Storage, Azure Cosmos DB, Azure Event Hubs ja Azure Logic Apps.
• Päästikud ja sidumised: Lihtsustatud arendus eelmääratletud päästikutega (sündmused, mis käivitavad funktsiooni) ja sidumistega (deklaratiivne viis teiste Azure'i teenustega ühenduse loomiseks).

Azure Functions'i kasutamise eelised

Azure Functions'i kasutamine pakub tänapäevaste rakenduste loomisel mitmeid eeliseid:

• Suurem paindlikkus: Kiired arendus- ja juurutustsüklid võimaldavad kiiret iteratsiooni ja lühemat turulejõudmise aega. Arendajad saavad keskenduda koodi kirjutamisele, mitte taristu haldamisele.
• Vähendatud kulud: Kasutuspõhine hinnastusmudel optimeerib ressursside kasutamist ja minimeerib tegevuskulusid. Maksate ainult siis, kui teie funktsioonid töötavad.
• Parem skaleeritavus: Azure Functions skaleerub automaatselt, et tulla toime kõikuvate töökoormustega, tagades optimaalse jõudluse ja saadavuse. See on ülioluline globaalsete rakenduste jaoks, mis kogevad erinevates ajavööndites varieeruvaid liiklusmustreid.
• Parem tõhusus: Sündmuspõhine arhitektuur võimaldab sündmuste tõhusat töötlemist, vähendades latentsusaega ja parandades reageerimisvõimet.
• Lihtsustatud integratsioon: Sujuv integratsioon Azure'i teenuste ja kolmandate osapoolte platvormidega lihtsustab keerukate töövoogude arendamist.
• Globaalne ulatus: Juurutage oma Azure Functions'i funktsioonid globaalselt, et tagada madal latentsusaeg ja kõrge saadavus kasutajatele üle maailma.

Põhikontseptsioonid: Päästikud ja sidumised

Päästikute ja sidumiste mõistmine on Azure Functions'iga töötamisel fundamentaalse tähtsusega.

Päästikud

Päästik on see, mis algatab funktsiooni täitmise. See defineerib sündmuse, mis põhjustab funktsiooni käivitumise. Azure Functions pakub mitmesuguseid sisseehitatud päästikuid, sealhulgas:

• HTTP päästik: Käivitab funktsiooni, kui vastu võetakse HTTP-päring. Ideaalne API-de ja veebihaakide (webhook) loomiseks.
• Taimeri päästik: Käivitab funktsiooni eelnevalt määratletud ajakava alusel. Kasulik taustaülesannete või ajastatud tööde teostamiseks.
• Järjekorra päästik: Käivitab funktsiooni, kui Azure Storage'i järjekorda lisatakse sõnum. Kasutatakse asünkroonseks töötlemiseks ja teenuste lahtisidumiseks.
• Blobi päästik: Käivitab funktsiooni, kui Azure Storage'i konteinerisse lisatakse või uuendatakse blob (suur binaarobjekt). Kasulik piltide, videote või muude failide töötlemiseks.
• Event Hubi päästik: Käivitab funktsiooni, kui Azure Event Hub võtab vastu sündmuse. Ideaalne reaalajas andmete voogedastuseks ja telemeetria töötlemiseks.
• Cosmos DB päästik: Käivitab funktsiooni, kui Azure Cosmos DB kogumikus luuakse või uuendatakse dokumenti. Kasulik reaalajas andmete sünkroonimiseks ja sündmustest teavitamiseks.
• Service Busi päästik: Käivitab funktsiooni, kui Azure Service Busi järjekorrast või teemast võetakse vastu sõnum. Kasutatakse ettevõtte tasemel sõnumside ja integratsiooni jaoks.

Sidumised

Sidumised pakuvad deklaratiivset viisi oma funktsiooni ühendamiseks teiste Azure'i teenuste või väliste ressurssidega. Need lihtsustavad andmete lugemist nendest ressurssidest või andmete kirjutamist nendesse, ilma et peaksite kirjutama standardkoodi.

Azure Functions toetab laia valikut sidumisi, sealhulgas:

• Sisendsidumised: Võimaldavad teil lugeda andmeid välistest ressurssidest ja teha need oma funktsioonile kättesaadavaks. Näideteks on andmete lugemine Azure Storage'i blob'idest, Azure Cosmos DB dokumentidest või HTTP lõpp-punktidest.
• Väljundsidumised: Võimaldavad teil kirjutada andmeid oma funktsioonist välistesse ressurssidesse. Näideteks on andmete kirjutamine Azure Storage'i järjekordadesse, Azure Cosmos DB kogumikesse või HTTP vastuste saatmine.

Kasutades päästikuid ja sidumisi, saate keskenduda oma funktsiooni tuumikloogika kirjutamisele, samal ajal kui Azure Functions tegeleb aluseks oleva taristu ja integratsiooni detailidega.

Azure Functions'i kasutusjuhud

Azure Functions'i saab kasutada mitmesuguste rakenduste ehitamiseks erinevates tööstusharudes. Siin on mõned levinumad kasutusjuhud:

• Veebi-API-d: Looge RESTful API-sid veebi- ja mobiilirakenduste jaoks. HTTP päästik teeb funktsioonide API lõpp-punktidena eksponeerimise lihtsaks. Näiteks võib globaalne e-kaubanduse platvorm kasutada Azure Functions'it tooteotsingupäringute ja tellimuste töötlemiseks.
• Andmetöötlus: Töödelge andmevooge erinevatest allikatest, nagu IoT-seadmed, sotsiaalmeedia vood või logifailid. Event Hubi päästik võimaldab teil töödelda suuri andmemahte reaalajas. Kujutage ette globaalset ilmateenistust, mis kasutab Azure Functions'it, et analüüsida andurite andmeid ilmajaamadest üle maailma.
• Sündmuspõhised mikroteenused: Ehitage lõdvalt seotud mikroteenuseid, mis suhtlevad omavahel sündmuste kaudu. Järjekorra päästik ja Service Busi päästik võimaldavad asünkroonset suhtlust teenuste vahel. Rahvusvaheline logistikaettevõte võiks kasutada Azure Functions'it tellimuste täitmise protsesside orkestreerimiseks erinevate ladude ja transpordipakkujate vahel.
• Ajastatud ülesanded: Automatiseerige rutiinseid ülesandeid, nagu andmete varundamine, aruannete genereerimine või süsteemihooldus. Taimeri päästik võimaldab teil ajastada funktsioonide käivitamist kindlate ajavahemike järel. Rahvusvaheline turundusagentuur võib kasutada Azure Functions'it e-posti kampaaniate ja sotsiaalmeedia postituste ajastamiseks erinevates ajavööndites.
• Asjade interneti lahendused: Töödelge andmeid IoT-seadmetest ja käivitage tegevusi reaalajas sündmuste põhjal. IoT Hubi päästik võimaldab teil ühenduda IoT-seadmetega ja töödelda telemeetriaandmeid. Globaalne nutika põllumajanduse ettevõte võiks kasutada Azure Functions'it põllukultuuride tervise jälgimiseks ja niisutussüsteemide automatiseerimiseks andurite andmete põhjal.
• Vestlusrobotid: Ehitage intelligentseid vestlusroboteid, mis vastavad kasutajapäringutele ja automatiseerivad ülesandeid. Integreerige Azure Functions Azure Bot Service'iga, et luua vestluspõhiseid kogemusi. Mitmekeelset klienditoe vestlusrobotit saab ehitada Azure Functions'i ja erinevate keeletõlketeenuste abil.

Azure Functions'i arendamine: Samm-sammuline juhend

Siin on samm-sammuline juhend Azure Functions'i arendamiseks:

1. Valige arenduskeskkond: Saate arendada Azure Functions'it kasutades erinevaid tööriistu, sealhulgas Azure'i portaali, Visual Studiot, VS Code'i ja Azure CLI-d. VS Code koos Azure Functions'i laiendusega on populaarne valik lokaalseks arenduseks.
2. Looge uus funktsioonirakendus: Funktsioonirakendus on konteiner ühe või mitme funktsiooni jaoks. Looge uus funktsioonirakendus Azure'i portaalis või kasutades Azure CLI-d. Kaaluge piirkonna valikut, valides selle, mis on teie peamisele kasutajaskonnale lähim või kus asuvad teised asjakohased Azure'i ressursid, et minimeerida latentsusaega.
3. Looge uus funktsioon: Valige oma funktsiooni jaoks päästik ja sidumine. Päästik määratleb sündmuse, mis käivitab funktsiooni, ja sidumised võimaldavad teil ühenduda teiste Azure'i teenustega.
4. Kirjutage oma kood: Kirjutage kood, mis käivitatakse, kui funktsioon päästetakse. Kasutage sisendsidumisi andmete saamiseks välistest ressurssidest ja väljundsidumisi andmete kirjutamiseks välistesse ressurssidesse. Pidage meeles, et peate võimalikke vigu ja erandeid korrektselt käsitlema.
5. Testige oma funktsiooni: Testige oma funktsiooni lokaalselt, kasutades Azure Functions Core Tools'i. See võimaldab teil oma koodi siluda ja veenduda, et see töötab ootuspäraselt enne selle Azure'i juurutamist. Kasutage näidisandmeid, mis esindavad globaalseid andmeid, mida eeldate käsitlevat.
6. Juurutage oma funktsioon: Juurutage oma funktsioon Azure'i, kasutades Azure'i portaali, Visual Studiot, VS Code'i või Azure CLI-d. Kaaluge juurutuspesade kasutamist uuenduste lavastamiseks ja testimiseks enne nende tootmisesse laskmist.
7. Seirake oma funktsiooni: Seirake oma funktsiooni, kasutades Azure Monitor'i. See võimaldab teil jälgida jõudlust, tuvastada vigu ja lahendada probleeme. Seadistage hoiatused, et teid teavitataks kriitilistest sündmustest.

Parimad praktikad globaalsete Azure'i funktsioonide loomiseks

Globaalsete rakenduste jaoks Azure Functions'i ehitamisel arvestage järgmiste parimate tavadega:

• Valige õige päästik: Valige päästik, mis sobib kõige paremini teie kasutusjuhuga ja töödeldavate sündmuste tüübiga.
• Kasutage sidumisi tõhusalt: Kasutage sidumisi, et lihtsustada integratsiooni teiste Azure'i teenuste ja väliste ressurssidega. Vältige standardkoodi kirjutamist nende ressurssidega ühenduse loomiseks.
• Optimeerige jõudluse jaoks: Kirjutage tõhusat koodi, mis minimeerib täitmisaega ja ressursikulu. Kasutage jõudluse parandamiseks asünkroonseid operatsioone ja vahemälu. Kaaluge pikaajaliste või olekupõhiste töövoogude jaoks püsifunktsioonide (Durable Functions) kasutamist.
• Rakendage veakäsitlust: Rakendage robustset veakäsitlust, et erandeid korrektselt käsitleda ja funktsioonide tõrkeid vältida. Kasutage try-catch plokke ja logimist vigade jälgimiseks ja probleemide diagnoosimiseks.
• Turvake oma funktsioonid: Turvake oma funktsioonid, kasutades autentimis- ja autoriseerimismehhanisme. Kasutage Azure Active Directory't (Azure AD), et kontrollida juurdepääsu oma funktsioonidele.
• Seirake ja optimeerige: Seirake oma funktsioone pidevalt Azure Monitor'i abil ja optimeerige nende jõudlust kogutud andmete põhjal. Kasutage Application Insights'i, et saada ülevaade funktsiooni käitumisest ja tuvastada kitsaskohad.
• Rakendage CI/CD: Rakendage pidevat integratsiooni ja pidevat tarnet (CI/CD), et automatiseerida juurutusprotsessi ja tagada järjepidevad väljalasked. Kasutage Azure DevOps'i või muid CI/CD tööriistu oma funktsioonide ehitamiseks, testimiseks ja juurutamiseks.
• Disainige skaleeritavuse jaoks: Disainige oma funktsioonid horisontaalselt skaleeruma, et tulla toime suure sündmuste mahuga. Kasutage Azure Functions Premium plaani ettearvatava jõudluse ja skaleerimise jaoks.
• Kaaluge globaalset jaotust: Juurutage oma funktsioonirakendused mitmesse piirkonda, et parandada latentsusaega ja saadavust kasutajatele üle maailma. Kasutage Azure Traffic Manager'i või Azure Front Door'i liikluse suunamiseks lähimasse piirkonda.
• Käsitlege ajavööndeid korrektselt: Aja suhtes tundlike andmetega tegelemisel veenduge, et käsitlete ajavööndeid korrektselt. Kasutage andmete salvestamiseks ja töötlemiseks UTC aega ning teisendage kuvamiseks kohalikesse ajavöönditesse.
• Lokaliseerige oma sisu: Kui teie funktsioon genereerib kasutajatele kuvatavat väljundit, lokaliseerige sisu mitme keele ja kultuuri toetamiseks. Kasutage teksti dünaamiliseks tõlkimiseks Azure Cognitive Services Translator'i.
• Andmete paiknemine: Kaaluge andmete paiknemise nõudeid, kui valite Azure'i piirkondi oma funktsioonide juurutamiseks. Mõnes riigis on määrused, mis nõuavad andmete hoidmist nende piirides.

Püsifunktsioonid: Keerukate töövoogude orkestreerimine

Püsifunktsioonid (Durable Functions) on Azure Functions'i laiendus, mis võimaldab teil kirjutada olekupõhiseid funktsioone serverivabas arvutuskeskkonnas. See võimaldab teil defineerida töövooge koodina ja orkestreerida keerulisi ülesandeid, mis nõuavad pikaajalisi operatsioone, inimsekkumist või väliste sündmuste töötlemist.

Püsifunktsioonide peamised omadused on:

• Orkestreerimisfunktsioonid: Defineerige töövooge koodina, kasutades orkestreerimisfunktsioone. Need funktsioonid saavad kutsuda teisi funktsioone, luua taimereid, oodata väliseid sündmusi ja hallata olekut.
• Tegevusfunktsioonid: Rakendage üksikuid ülesandeid töövoo sees, kasutades tegevusfunktsioone. Need funktsioonid on olekuta ja neid saab skaleerida iseseisvalt.
• Olemi funktsioonid: Hallake üksikute olemite olekut, kasutades olemi funktsioone. Neid funktsioone saab kasutada loendurite, ostukorvide või muude olekupõhiste objektide rakendamiseks.
• Püsitaimerid: Looge püsitaimereid, mis saavad käivitada sündmusi kindlatel aegadel. Need taimerid on püsivad ja elavad üle funktsiooni taaskäivitamised.
• Välised sündmused: Oodake väliste sündmuste toimumist enne töövoo jätkamist. See võimaldab teil integreeruda väliste süsteemidega ja käsitleda inimsekkumist.

Püsifunktsioonid on ideaalsed keerukate töövoogude ehitamiseks, nagu tellimuste töötlemine, kinnitusvood ja pikaajalised partiiülesanded.

Azure Functions'i turvakaalutlused

Azure Functions'i turvamine on teie andmete kaitsmiseks ja volitamata juurdepääsu vältimiseks ülioluline. Siin on mõned olulised turvakaalutlused:

• Autentimine: Kasutage autentimist, et kontrollida teie funktsioonidele juurdepääsevate kasutajate või rakenduste identiteeti. Azure Functions toetab erinevaid autentimismeetodeid, sealhulgas Azure Active Directory (Azure AD), API võtmed ja Easy Auth.
• Autoriseerimine: Kasutage autoriseerimist, et kontrollida juurdepääsu oma funktsioonidele kasutaja rollide või lubade alusel. Azure Functions toetab rollipõhist juurdepääsukontrolli (RBAC) ja kohandatud autoriseerimisloogikat.
• Turvaline konfigureerimine: Hoidke tundlikke konfiguratsiooniandmeid, nagu API võtmed ja ühendusstringid, Azure Key Vault'is. Vältige saladuste hoidmist otse oma funktsiooni koodis või konfiguratsioonifailides.
• Võrguturvalisus: Piirake võrgujuurdepääsu oma funktsioonidele, kasutades võrguturbe gruppe (NSG) ja Azure Firewall'i. Veenduge, et teie funktsioonidele pääseks ligi ainult volitatud liiklus.
• Sisendi valideerimine: Valideerige kõik sisendandmed, et vältida süsterünnakuid ja muid turvanõrkusi. Kasutage sisendi valideerimise tehnikaid, et tagada andmete oodatud vormingus ja vahemikus olemine.
• Sõltuvuste haldamine: Hoidke oma funktsiooni sõltuvused ajakohasena, et paigata turvanõrkusi. Kasutage sõltuvuste haldamise tööriistu oma funktsiooni sõltuvuste jälgimiseks ja haldamiseks.
• Logimine ja seire: Lubage logimine ja seire turvaintsidentide avastamiseks ja neile reageerimiseks. Kasutage Azure Monitor'i ja Azure Security Center'it oma funktsioonide jälgimiseks kahtlase tegevuse suhtes.
• Koodi ülevaatus: Viige läbi regulaarseid koodiülevaatusi, et tuvastada ja parandada turvanõrkusi oma funktsiooni koodis.
• Vastavus: Veenduge, et teie funktsioonid vastaksid asjakohastele turvastandarditele ja määrustele, nagu GDPR, HIPAA ja PCI DSS.

Azure Functions'i hinnastusmudel

Azure Functions pakub kahte peamist hinnastusmudelit:

• Tarbimisplaan: Tarbimisplaan on kasutuspõhine mudel, kus maksate ainult oma funktsioonide tarbitud arvutusaja eest. Azure skaleerib ressursse automaatselt vastavalt nõudlusele. See on kõige kulutõhusam valik rakendustele, millel on katkendlik või ettearvamatu töökoormus.
• Premium-plaan: Premium-plaan pakub pühendatud ressursse ja prognoositavamat jõudlust. Maksate kindla arvu vCore'ide ja mälu eest. See on hea valik rakendustele, millel on kõrged jõudlusnõuded või prognoositav töökoormus. See pakub ka funktsioone nagu VNet'i integratsioon täiustatud turvalisuse jaoks.

Õige hinnastusmudeli valimine sõltub teie rakenduse nõuetest ja kasutusmustritest. Tehke oma otsus järgmiste tegurite põhjal:

• Töökoormus: Kas teie töökoormus on katkendlik, prognoositav või pidev?
• Jõudlus: Millised on teie jõudlusnõuded? Kas vajate pühendatud ressursse?
• Kulu: Milline on teie eelarve? Kui palju olete nõus maksma jõudluse ja skaleeritavuse eest?

Kokkuvõte

Azure Functions pakub võimsat ja mitmekülgset platvormi sündmuspõhiste rakenduste ehitamiseks. Selle serverivaba arhitektuur, kasutuspõhine hinnastamine ja sujuv integratsioon Azure'i teenustega muudavad selle ideaalseks valikuks kaasaegseks rakenduste arendamiseks. Mõistes Azure Functions'i põhikontseptsioone, parimaid praktikaid ja kasutusjuhte, saate ehitada skaleeritavaid, kulutõhusaid ja kiiresti reageerivaid rakendusi globaalsete lahenduste jaoks. Olgu tegemist veebi-API-de ehitamise, andmevoogude töötlemise või keerukate töövoogude orkestreerimisega, aitab Azure Functions teil oma arendusprotsessi kiirendada ja pakkuda klientidele üle maailma uuenduslikke lahendusi. Võtke omaks sündmuspõhise andmetöötluse võimsus Azure Functions'iga ja avage oma rakenduste täielik potentsiaal.