Funkcje Serverless Frontend: Praktyczny przewodnik z Vercel i Netlify

W dzisiejszym dynamicznym krajobrazie rozwoju webowego, architektura JAMstack zyskała ogromną popularność, umożliwiając programistom budowanie szybszych, bardziej bezpiecznych i skalowalnych aplikacji webowych. Kluczowym elementem JAMstack jest wykorzystanie funkcji serverless, które pozwalają na wykonywanie kodu backendu bezpośrednio z frontendu, bez zarządzania serwerami. Takie podejście upraszcza rozwój, zmniejsza obciążenie operacyjne i poprawia wydajność aplikacji.

Ten przewodnik zawiera kompleksowy przegląd funkcji serverless frontend, koncentrując się na dwóch wiodących platformach: Vercel i Netlify. Przeanalizujemy korzyści wynikające z używania funkcji serverless, zagłębimy się w praktyczne przykłady ich implementacji z Vercel i Netlify oraz omówimy najlepsze praktyki budowania solidnych i skalowalnych aplikacji.

Czym są funkcje Serverless Frontend?

Funkcje serverless frontend (znane również jako funkcje API serverless lub funkcje cloud) to samodzielne, jednofunkcyjne funkcje, które działają w środowisku serverless. Są one zazwyczaj napisane w języku JavaScript lub innych językach obsługiwanych przez platformę (np. Python, Go) i są uruchamiane przez żądania HTTP lub inne zdarzenia. W przeciwieństwie do tradycyjnych aplikacji backendowych, funkcje serverless są automatycznie skalowane przez dostawcę w oparciu o zapotrzebowanie, zapewniając optymalną wydajność i efektywność kosztową.

Pomyśl o nich jako o małych, niezależnych jednostkach logiki backendu, które możesz wdrażać bezpośrednio na brzegu. Umożliwiają one obsługę zadań takich jak:

• Przesyłanie formularzy: Przetwarzanie formularzy kontaktowych lub formularzy rejestracyjnych bez potrzeby dedykowanego serwera backendu.
• Pobieranie danych: Pobieranie danych z zewnętrznych API i serwowanie ich na frontendzie.
• Uwierzytelnianie: Obsługa uwierzytelniania i autoryzacji użytkowników.
• Przetwarzanie obrazów: Zmiana rozmiaru lub optymalizacja obrazów w locie.
• Renderowanie po stronie serwera (SSR): Dynamiczne renderowanie treści w celu poprawy SEO i wydajności.
• Testowanie A/B: Implementacja eksperymentów testowania A/B.
• Personalizacja: Dostosowywanie doświadczeń użytkownika w oparciu o indywidualne preferencje.

Korzyści z używania funkcji Serverless

Wdrożenie funkcji serverless w przepływie pracy rozwoju frontend oferuje kilka zalet:

• Uproszczony rozwój: Skup się na pisaniu kodu bez martwienia się o zarządzanie serwerem, udostępnianie infrastruktury lub skalowanie.
• Zmniejszone obciążenie operacyjne: Platforma serverless obsługuje wszystkie aspekty operacyjne, pozwalając skupić się na budowaniu funkcji.
• Ulepszona skalowalność: Funkcje serverless automatycznie skalują się w oparciu o zapotrzebowanie, zapewniając optymalną wydajność nawet w godzinach szczytu ruchu.
• Efektywność kosztowa: Płacisz tylko za zasoby zużyte podczas wykonywania funkcji, co czyni to rozwiązaniem opłacalnym dla wielu aplikacji.
• Zwiększone bezpieczeństwo: Platformy serverless zapewniają wbudowane funkcje zabezpieczeń i automatycznie stosują poprawki bezpieczeństwa, zmniejszając ryzyko wystąpienia luk w zabezpieczeniach.
• Szybsze wdrażanie: Funkcje serverless mogą być wdrażane szybko i łatwo, umożliwiając szybsze cykle iteracji.

Vercel i Netlify: Wiodące platformy Serverless

Vercel i Netlify to dwie z najpopularniejszych platform do wdrażania i hostowania nowoczesnych aplikacji webowych, w tym tych, które wykorzystują funkcje serverless. Obie platformy oferują bezproblemowe doświadczenie deweloperskie, automatyczne wdrażanie i wbudowane możliwości CDN.

Vercel

Vercel (dawniej Zeit) to platforma chmurowa zaprojektowana specjalnie dla deweloperów frontend. Kładzie nacisk na szybkość, prostotę i współpracę. Vercel bezproblemowo integruje się z popularnymi frameworkami frontendowymi, takimi jak React, Vue.js i Angular, i zapewnia globalną sieć brzegową do dostarczania treści z niskim opóźnieniem.

Netlify

Netlify to kolejna wiodąca platforma do budowania i wdrażania aplikacji webowych. Oferuje kompleksowy zestaw funkcji, w tym ciągłe wdrażanie, funkcje serverless i edge compute. Przyjazny dla użytkownika interfejs Netlify i solidny zestaw funkcji sprawiają, że jest to popularny wybór dla deweloperów na wszystkich poziomach umiejętności.

Implementacja funkcji Serverless z Vercel

Aby utworzyć funkcję serverless z Vercel, zazwyczaj tworzysz plik w katalogu `api` swojego projektu. Vercel automatycznie rozpoznaje te pliki jako funkcje serverless i wdraża je odpowiednio. Plik powinien eksportować funkcję, która przyjmuje dwa argumenty: `req` (obiekt żądania) i `res` (obiekt odpowiedzi).

Przykład: Prosta funkcja "Hello World"

Utwórz plik o nazwie `api/hello.js` z następującą zawartością:

export default function handler(req, res) {
  res.status(200).json({ message: 'Hello, world!' });
}

Wdróż swój projekt w Vercel. Po wdrożeniu możesz uzyskać dostęp do tej funkcji pod adresem `/api/hello` (np. `https://your-project-name.vercel.app/api/hello`).

Przykład: Przetwarzanie przesłanych formularzy

Stwórzmy funkcję, która przetwarza przesłane formularze. Załóżmy, że masz formularz kontaktowy na swojej stronie internetowej, który wysyła dane do tej funkcji.

Utwórz plik o nazwie `api/contact.js` z następującą zawartością:

export default async function handler(req, res) {
  if (req.method === 'POST') {
    const { name, email, message } = req.body;

    // TODO: Zaimplementuj tutaj swoją logikę, aby wysłać e-mail lub zapisać dane.
    // Może to obejmować użycie usługi e-mail, takiej jak SendGrid, lub zapisywanie
    // danych w bazie danych.

    // Dla celów demonstracyjnych po prostu zalogujemy dane do konsoli.
    console.log('Imię:', name);
    console.log('Email:', email);
    console.log('Wiadomość:', message);

    res.status(200).json({ message: 'Formularz pomyślnie przesłany!' });
  } else {
    res.status(405).json({ message: 'Metoda niedozwolona' });
  }
}

W tym przykładzie:

• Sprawdzamy, czy metoda żądania to `POST`.
• Wyodrębniamy dane z treści żądania (`req.body`).
• Dodajemy komentarz zastępczy `// TODO: Zaimplementuj tutaj swoją logikę...`, aby przypomnieć Ci, gdzie zintegrować się z usługą zewnętrzną lub bazą danych.
• Wysyłamy odpowiedź sukcesu z kodem stanu 200.
• Jeśli metoda żądania nie jest `POST`, wysyłamy odpowiedź błędu z kodem stanu 405 (Metoda niedozwolona).

Pamiętaj, aby odpowiednio obsługiwać błędy w swoich funkcjach. Użyj bloków `try...catch`, aby przechwycić wszelkie wyjątki i zwrócić informatywne komunikaty o błędach do klienta.

Implementacja funkcji Serverless z Netlify

Netlify używa podobnego podejścia do Vercel do tworzenia funkcji serverless. Tworzysz katalog (zazwyczaj o nazwie `netlify/functions`) w swoim projekcie i umieszczasz w nim pliki funkcji. Netlify automatycznie wykrywa te pliki i wdraża je jako funkcje serverless.

Przykład: Prosta funkcja "Hello World"

Utwórz katalog o nazwie `netlify/functions` i plik o nazwie `netlify/functions/hello.js` z następującą zawartością:

exports.handler = async (event, context) => {
  return {
    statusCode: 200,
    body: JSON.stringify({ message: 'Hello, world!' }),
  };
};

Wdróż swój projekt w Netlify. Po wdrożeniu możesz uzyskać dostęp do tej funkcji pod adresem `/.netlify/functions/hello` (np. `https://your-project-name.netlify.app/.netlify/functions/hello`).

Przykład: Przetwarzanie przesłanych formularzy

Utwórz plik o nazwie `netlify/functions/contact.js` z następującą zawartością:

exports.handler = async (event, context) => {
  if (event.httpMethod === 'POST') {
    try {
      const data = JSON.parse(event.body);
      const { name, email, message } = data;

      // TODO: Zaimplementuj tutaj swoją logikę, aby wysłać e-mail lub zapisać dane.
      // Może to obejmować użycie usługi e-mail, takiej jak SendGrid, lub zapisywanie
      // danych w bazie danych.

      // Dla celów demonstracyjnych po prostu zalogujemy dane do konsoli.
      console.log('Imię:', name);
      console.log('Email:', email);
      console.log('Wiadomość:', message);

      return {
        statusCode: 200,
        body: JSON.stringify({ message: 'Formularz pomyślnie przesłany!' }),
      };
    } catch (error) {
      console.error('Błąd podczas przetwarzania przesłanego formularza:', error);
      return {
        statusCode: 500,
        body: JSON.stringify({ message: 'Nie udało się przesłać formularza. Spróbuj ponownie później.' }),
      };
    }
  } else {
    return {
      statusCode: 405,
      body: JSON.stringify({ message: 'Metoda niedozwolona' }),
    };
  }
};

W tym przykładzie:

• Sprawdzamy, czy metoda żądania to `POST` za pomocą `event.httpMethod`.
• Parsujemy treść żądania za pomocą `JSON.parse(event.body)`.
• Wyodrębniamy dane z sparsowanej treści.
• Dodajemy komentarz zastępczy `// TODO: Zaimplementuj tutaj swoją logikę...` dla Twojej niestandardowej logiki.
• Używamy bloku `try...catch` do obsługi potencjalnych błędów podczas parsowania lub przetwarzania.
• Zwracamy obiekt odpowiedzi z `statusCode` i `body`.

Typowe przypadki użycia funkcji Serverless Frontend

Funkcje serverless mogą być używane do szerokiej gamy zadań frontendowych. Oto kilka typowych przypadków użycia:

1. Obsługa przesyłania formularzy

Jak pokazano w powyższych przykładach, funkcje serverless są idealne do przetwarzania przesyłanych formularzy. Możesz łatwo zintegrować się z usługami e-mail, bazami danych lub innymi API, aby obsłużyć przesłane dane.

2. Uwierzytelnianie użytkowników

Funkcje serverless mogą być używane do uwierzytelniania użytkowników za pomocą usług takich jak Auth0, Firebase Authentication lub Netlify Identity. Możesz tworzyć funkcje do obsługi rejestracji użytkowników, logowania i resetowania hasła.

Przykład: Integracja z Auth0 (Konceptualna)

Chociaż dokładna implementacja zależy od pakietu SDK Auth0, ogólna idea jest następująca:

1. Frontend wysyła żądanie logowania do Twojej funkcji serverless.
2. Funkcja serverless używa interfejsu API zarządzania Auth0 do weryfikacji danych uwierzytelniających użytkownika.
3. Jeśli dane uwierzytelniające są prawidłowe, funkcja serverless generuje JWT (JSON Web Token) i zwraca go do frontendu.
4. Frontend przechowuje JWT i używa go do uwierzytelniania kolejnych żądań.

3. Pobieranie danych z API

Funkcje serverless mogą być używane do pobierania danych z zewnętrznych API i serwowania ich na frontendzie. Umożliwia to ukrycie kluczy API i innych poufnych informacji przed klientem.

Przykład: Pobieranie danych pogodowych z publicznego API

// Ten przykład używa API OpenWeatherMap.
const API_KEY = process.env.OPENWEATHERMAP_API_KEY; // Przechowuj swój klucz API w zmiennych środowiskowych!

exports.handler = async (event, context) => {
  const { city } = event.queryStringParameters; // Pobierz miasto z ciągu zapytania.

  if (!city) {
    return {
      statusCode: 400,
      body: JSON.stringify({ message: 'Podaj miasto.' }),
    };
  }

  try {
    const url = `https://api.openweathermap.org/data/2.5/weather?q=${city}&appid=${API_KEY}&units=metric`;
    const response = await fetch(url);
    const data = await response.json();

    if (!response.ok) {
      throw new Error(`Nie udało się pobrać danych pogodowych: ${response.status} ${response.statusText}`);
    }

    return {
      statusCode: 200,
      body: JSON.stringify(data),
    };
  } catch (error) {
    console.error('Błąd pobierania danych pogodowych:', error);
    return {
      statusCode: 500,
      body: JSON.stringify({ message: 'Nie udało się pobrać danych pogodowych.' }),
    };
  }
};

Ważne: Zawsze przechowuj swoje klucze API i inne poufne informacje w zmiennych środowiskowych, a nie bezpośrednio w swoim kodzie. Vercel i Netlify zapewniają mechanizmy ustawiania zmiennych środowiskowych.

4. Generowanie dynamicznych obrazów

Funkcje serverless mogą być używane do generowania dynamicznych obrazów w oparciu o dane wejściowe użytkownika lub dane. Jest to przydatne do tworzenia spersonalizowanych banerów, podglądów w mediach społecznościowych lub innych dynamicznych treści.

5. Implementacja renderowania po stronie serwera (SSR)

Chociaż frameworki takie jak Next.js i Nuxt.js oferują wbudowane możliwości SSR, możesz również użyć funkcji serverless do implementacji SSR dla określonych części swojej aplikacji. Może to poprawić SEO i wydajność stron o dużej zawartości.

Najlepsze praktyki budowania funkcji Serverless

Aby zbudować solidne i skalowalne funkcje serverless, rozważ następujące najlepsze praktyki:

• Utrzymuj funkcje małe i skupione: Każda funkcja powinna mieć pojedynczy, dobrze zdefiniowany cel. Ułatwia to ich zrozumienie, testowanie i konserwację.
• Używaj zmiennych środowiskowych do konfiguracji: Przechowuj klucze API, dane uwierzytelniające bazy danych i inne poufne informacje w zmiennych środowiskowych.
• Obsługuj błędy z wdziękiem: Użyj bloków `try...catch`, aby przechwycić wszelkie wyjątki i zwrócić informatywne komunikaty o błędach do klienta.
• Zoptymalizuj wydajność funkcji: Zminimalizuj ilość kodu i zależności w swoich funkcjach. Używaj operacji asynchronicznych, aby uniknąć blokowania pętli zdarzeń.
• Wdrażaj rejestrowanie i monitorowanie: Używaj narzędzi do rejestrowania i monitorowania, aby śledzić wydajność swoich funkcji i identyfikować wszelkie problemy.
• Zabezpiecz swoje funkcje: Wdrażaj odpowiednie środki bezpieczeństwa, aby chronić swoje funkcje przed nieautoryzowanym dostępem. Może to obejmować walidację danych wejściowych, uwierzytelnianie i autoryzację.
• Weź pod uwagę zimne starty: Bądź świadomy potencjalnego wpływu zimnych startów na wydajność funkcji. Zimne starty występują, gdy funkcja jest wywoływana po raz pierwszy lub po okresie braku aktywności. Możesz złagodzić wpływ zimnych startów, utrzymując swoje funkcje małe i używając prowiowanego współbieżności (jeśli jest dostępna).
• Dokładnie przetestuj swoje funkcje: Napisz testy jednostkowe i testy integracyjne, aby upewnić się, że Twoje funkcje działają poprawnie.
• Używaj spójnego stylu kodu: Postępuj zgodnie ze spójnym stylem kodu, aby poprawić czytelność i łatwość konserwacji.
• Udokumentuj swoje funkcje: Zapewnij jasną i zwięzłą dokumentację swoich funkcji.

Aspekty bezpieczeństwa

Funkcje serverless wprowadzają nowe aspekty bezpieczeństwa, o których musisz wiedzieć:

• Walidacja danych wejściowych: Zawsze waliduj dane wejściowe użytkownika, aby zapobiec atakom typu injection i innym lukom w zabezpieczeniach.
• Uwierzytelnianie i autoryzacja: Wdróż odpowiednie mechanizmy uwierzytelniania i autoryzacji, aby ograniczyć dostęp do poufnych danych i funkcjonalności.
• Zarządzanie zależnościami: Aktualizuj swoje zależności, aby rozwiązać wszelkie znane luki w zabezpieczeniach.
• Zarządzanie sekretami: Używaj bezpiecznych praktyk zarządzania sekretami, aby chronić klucze API, dane uwierzytelniające bazy danych i inne poufne informacje. Unikaj przechowywania sekretów bezpośrednio w kodzie lub plikach konfiguracyjnych.
• Regularne audyty bezpieczeństwa: Przeprowadzaj regularne audyty bezpieczeństwa, aby zidentyfikować i rozwiązać wszelkie potencjalne luki w zabezpieczeniach.

Globalne aspekty

Podczas opracowywania funkcji serverless dla globalnej publiczności, weź pod uwagę następujące kwestie:

• Strefy czasowe: Odpowiednio obsługuj konwersje stref czasowych podczas pracy z datami i godzinami. Użyj biblioteki takiej jak `moment-timezone` lub `date-fns-tz`, aby uprościć obsługę stref czasowych.
• Lokalizacja: Wdróż lokalizację, aby obsługiwać wiele języków i kultur. Użyj biblioteki takiej jak `i18next` lub `react-intl`, aby zarządzać tłumaczeniami.
• Waluty: Odpowiednio obsługuj konwersje walut podczas pracy z transakcjami finansowymi. Użyj interfejsu API takiego jak Exchange Rates API lub Open Exchange Rates, aby uzyskać aktualne kursy wymiany.
• Prywatność danych: Bądź świadomy przepisów dotyczących prywatności danych w różnych krajach i regionach. Przestrzegaj przepisów takich jak GDPR (Ogólne rozporządzenie o ochronie danych) i CCPA (Kalifornijska ustawa o ochronie prywatności konsumentów).
• Sieć dostarczania treści (CDN): Użyj CDN, aby dostarczać treści z serwerów zlokalizowanych bliżej Twoich użytkowników. Może to poprawić wydajność i zmniejszyć opóźnienia, szczególnie w przypadku użytkowników w odległych lokalizacjach geograficznych. Vercel i Netlify oferują wbudowane możliwości CDN.

Wnioski

Funkcje serverless frontend oferują potężny i elastyczny sposób budowania nowoczesnych aplikacji webowych. Wykorzystując platformy takie jak Vercel i Netlify, możesz uprościć rozwój, zmniejszyć obciążenie operacyjne i poprawić wydajność aplikacji. Rozumiejąc korzyści, przypadki użycia i najlepsze praktyki przedstawione w tym przewodniku, możesz uwolnić pełny potencjał funkcji serverless i budować niesamowite doświadczenia webowe dla swoich użytkowników.

Wykorzystaj moc serverless i przenieś swój rozwój frontend na wyższy poziom!