Google Cloud Functions: Komplexný sprievodca HTTP triggermi

Google Cloud Functions (GCF) je serverless execution environment, ktoré vám umožňuje vytvárať a pripájať cloudové služby. S Cloud Functions píšete jednoduché, jednoúčelové funkcie, ktoré sú pripojené k udalostiam vyžarovaným z vašej cloudovej infraštruktúry a služieb. Vaša funkcia sa vykoná, keď nastane udalosť, ktorú sledujete. Tento prístup vám umožňuje vyvíjať aplikácie riadené udalosťami bez správy serverov alebo runtimes.

Jedným z najbežnejších spôsobov spustenia Cloud Function je prostredníctvom HTTP požiadavky. Táto príručka sa ponorí do sveta HTTP triggerov v Google Cloud Functions a poskytne vám vedomosti na vytváranie výkonných, škálovateľných a nákladovo efektívnych aplikácií.

Čo sú HTTP Triggere?

HTTP trigger vám umožňuje spustiť vašu Cloud Function v reakcii na HTTP požiadavku. V podstate, keď sa HTTP požiadavka odošle na konkrétnu URL adresu, Google Cloud Functions automaticky vykoná pridruženú funkciu. Vďaka tomu sú HTTP triggre ideálne na vytváranie API, webhookov a webových aplikácií riadených udalosťami.

Kľúčové výhody používania HTTP Triggerov:

• Škálovateľnosť: Cloud Functions automaticky škáluje, aby zvládlo prichádzajúce HTTP požiadavky. Nemusíte sa starať o provisioning alebo správu serverov.
• Nákladová efektívnosť: Platíte iba za čas, počas ktorého sa vaša funkcia vykonáva. Keď je vaša funkcia nečinná, nevznikajú vám žiadne poplatky.
• Jednoduchosť použitia: Cloud Functions zjednodušuje proces vývoja a nasadenia. Môžete sa sústrediť na písanie kódu funkcie a Google Cloud sa postará o infraštruktúru.
• Integrácia: HTTP triggre vám umožňujú jednoducho integrovať vaše Cloud Functions s inými službami, ako sú webové aplikácie, mobilné aplikácie a API tretích strán.

Vytvorenie Cloud Function s HTTP Triggerom

Prejdime si proces vytvorenia jednoduchej Cloud Function s HTTP triggerom. Vytvoríme funkciu, ktorá odpovedá správou "Hello, World!". Tento príklad je možné prispôsobiť pre rôzne globálne lokality jednoduchou úpravou výstupného reťazca.

Požiadavky:

• Účet Google Cloud Platform (GCP).
• Google Cloud SDK (gcloud) nainštalovaný a nakonfigurovaný.

Kroky:

1. Vytvorte nový projekt (ak ho ešte nemáte):

   Ak ešte nemáte GCP projekt, vytvorte si ho v Google Cloud Console.

2. Povoľte Cloud Functions API:

   V Cloud Console prejdite na Cloud Functions API a povoľte ho.

3. Vytvorte adresár pre funkciu:

   Vytvorte nový adresár pre vašu Cloud Function. Napríklad:

               mkdir hello-http
   cd hello-http
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

4. Napíšte kód funkcie:

   Vytvorte súbor s názvom `main.py` (alebo `index.js` pre Node.js) s nasledujúcim kódom:

   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. Vytvorte súbor requirements (iba Python):

   Ak používate Python, vytvorte súbor s názvom `requirements.txt` a pridajte všetky závislosti, ktoré vaša funkcia potrebuje. Pre tento príklad to nie je striktne potrebné, ale je dobré ho zahrnúť. Môžete ho nechať prázdny, ak nemáte žiadne závislosti.

6. Nasaďte funkciu:

   Použite príkaz `gcloud functions deploy` na nasadenie vašej funkcie. Nahraďte `YOUR_FUNCTION_NAME` požadovaným názvom pre vašu funkciu.

   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
                 
               
             

   Vysvetlenie parametrov:

   • `YOUR_FUNCTION_NAME`: Názov, ktorý chcete dať svojej Cloud Function.
   • `--runtime`: Runtime prostredie pre vašu funkciu (napr. `python39`, `nodejs16`).
   • `--trigger-http`: Určuje, že funkcia by mala byť spustená HTTP požiadavkami.
   • `--allow-unauthenticated`: Umožňuje komukoľvek vyvolať funkciu bez autentifikácie. Upozornenie: Pri povolení tejto možnosti v produkčnom prostredí buďte opatrní! Zvážte implementáciu riadnej autentifikácie a autorizácie.
7. Otestujte funkciu:

   Po nasadení príkaz `gcloud` zobrazí URL adresu vašej funkcie. Potom ju môžete otestovať odoslaním HTTP požiadavky na túto URL adresu pomocou nástroja ako `curl` alebo Postman.

               curl YOUR_FUNCTION_URL
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   V odpovedi by ste mali vidieť správu "Hello, World!". Môžete tiež odovzdať meno ako parameter dotazu:

               curl "YOUR_FUNCTION_URL?name=YourName"
               
   
                 
                   Copy
                 
               
             

   Toto by malo vrátiť "Hello, YourName!"

Pochopenie HTTP Požiadavky a Odpovede

Keď je Cloud Function spustená HTTP požiadavkou, dostane objekt obsahujúci informácie o požiadavke. Tento objekt zvyčajne obsahuje:

• Hlavičky: HTTP hlavičky odoslané s požiadavkou.
• Telo: Telo požiadavky (napr. JSON dáta, dáta formulára).
• Parametre dotazu: Parametre odovzdané v URL adrese.
• Metóda: HTTP metóda (napr. GET, POST, PUT, DELETE).

Vaša funkcia by potom mala vrátiť HTTP odpoveď, ktorá obsahuje:

• Stavový kód: HTTP stavový kód (napr. 200 OK, 400 Bad Request, 500 Internal Server Error).
• Hlavičky: HTTP hlavičky, ktoré sa majú odoslať s odpoveďou.
• Telo: Telo odpovede (napr. JSON dáta, HTML obsah).

Príklad: Spracovanie rôznych HTTP Metód

Tu je príklad, ako spracovať rôzne HTTP metódy vo vašej 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
              
            
          

Nezabudnite nasadiť aktualizovanú funkciu pomocou príkazu `gcloud functions deploy`.

Zabezpečenie vašich HTTP Triggerov

Bezpečnosť je prvoradá pri práci s HTTP triggermi, najmä pri práci s citlivými údajmi alebo kritickými operáciami. Tu sú niektoré kľúčové bezpečnostné aspekty:

Autentifikácia a Autorizácia

Predvolene sú Cloud Functions spúšťané HTTP verejne prístupné, ak použijete `--allow-unauthenticated`. Vo väčšine produkčných scenárov budete chcieť obmedziť prístup iba na autorizovaných používateľov alebo služby. Google Cloud poskytuje niekoľko možností pre autentifikáciu a autorizáciu:

• Identity-Aware Proxy (IAP): IAP vám umožňuje kontrolovať prístup k vašim Cloud Functions na základe Google identít. Vyžaduje, aby sa používatelia autentifikovali pomocou svojich Google účtov pred prístupom k funkcii.
• Servisné účty: Môžete priradiť servisný účet k vašej Cloud Function a použiť ho na autentifikáciu s inými službami Google Cloud. Toto je užitočné na umožnenie vašej funkcii pristupovať k zdrojom, ako sú Cloud Storage alebo Cloud Datastore.
• Vlastná autentifikácia: Môžete implementovať svoj vlastný mechanizmus autentifikácie, ako napríklad JWT (JSON Web Token) alebo API kľúče. Toto vám poskytuje najväčšiu flexibilitu, ale tiež si vyžaduje viac vývojového úsilia.

Validácia vstupu

Vždy validujte vstupné údaje prijaté vašou Cloud Function, aby ste predišli bezpečnostným zraniteľnostiam, ako je SQL injection alebo cross-site scripting (XSS). Použite vhodné techniky sanitácie a escaping, aby ste sa ochránili pred škodlivým vstupom.

HTTPS

Uistite sa, že vaša Cloud Function je prístupná iba cez HTTPS na šifrovanie komunikácie medzi klientom a funkciou. Google Cloud Functions automaticky poskytuje HTTPS endpointy.

Obmedzenie rýchlosti

Implementujte obmedzenie rýchlosti, aby ste predišli zneužitiu a útokom typu denial-of-service (DoS). Môžete použiť služby ako Google Cloud Armor na ochranu vašich Cloud Functions pred nadmernou prevádzkou.

Prípady použitia pre HTTP Triggere

HTTP triggre sú všestranné a možno ich použiť v širokej škále aplikácií. Tu sú niektoré bežné prípady použitia:

• REST API: Vytvorte RESTful API pre vaše webové a mobilné aplikácie.
• Webhooky: Integrujte sa so službami tretích strán prijímaním webhook udalostí.
• Spracovanie formulárov: Spracujte dáta odoslané prostredníctvom HTML formulárov.
• Zmena veľkosti obrázkov: Spustite zmenu veľkosti obrázkov, keď sa nové obrázky nahrajú do Cloud Storage.
• Transformácia dát: Transformujte dáta z jedného formátu do druhého.
• Slack Boti: Vytvorte interaktívne Slack boty.
• Vlastné webové aplikácie: Poskytujte dynamický obsah pre malé webové aplikácie alebo mikroservisy.

Príklady v rôznych odvetviach

• E-commerce (Globálne): HTTP trigger možno použiť na spracovanie platieb z rôznych platobných brán po celom svete, validáciu transakcií a aktualizáciu stavov objednávok v reálnom čase. Funkcia môže použiť informácie o geografickej polohe z požiadavky na uplatnenie príslušných daní a sadzieb za dopravu na základe polohy používateľa.
• Financie (Medzinárodné bankovníctvo): HTTP triggre môžu uľahčiť bezpečné prevody finančných prostriedkov medzi rôznymi bankovými účtami na celom svete, spracovávať konverzie mien a dodržiavať medzinárodné bankové predpisy. Autentifikácia je tu kľúčová, potenciálne zahŕňajúca viacfaktorovú autentifikáciu prostredníctvom SMS alebo autentifikačných aplikácií.
• Zdravotníctvo (Telemedicína): HTTP trigger môže spracovávať žiadosti o plánovanie stretnutí od pacientov z celého sveta, koordinovať s rôznymi časovými pásmami a spravovať dostupnosť lekárov. Mohol by sa tiež integrovať s prekladateľskými službami na poskytovanie viacjazyčnej podpory. Ochrana osobných údajov a súlad s predpismi ako HIPAA (v USA) alebo GDPR (v Európe) sú prvoradé.
• Vzdelávanie (Online vzdelávacie platformy): HTTP triggre možno použiť na automatické hodnotenie úloh, poskytovanie okamžitej spätnej väzby študentom bez ohľadu na ich polohu. Môžu tiež spúšťať personalizované vzdelávacie odporúčania na základe výkonu študentov.
• Logistika (Globálna preprava): HTTP triggre možno použiť na sledovanie zásielok v reálnom čase, poskytovanie aktuálnych informácií o polohe balíka a odhadovaných časoch doručenia zákazníkom na celom svete. Integrácie s rôznymi prepravnými spoločnosťami pomocou ich API prostredníctvom HTTP triggerov sú bežné.

Pokročilé techniky

Používanie premenných prostredia

Premenné prostredia vám umožňujú konfigurovať vašu Cloud Function bez pevného zakódovania citlivých informácií alebo konfiguračných hodnôt vo vašom kóde. Premenné prostredia môžete nastaviť pomocou príkazu `gcloud functions deploy` alebo 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
              
            
          

Vo vašom kóde môžete pristupovať k premenným prostredia pomocou slovníka `os.environ` (Python) alebo 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
              
            
          

Spracovanie asynchrónnych úloh

Pre dlhotrvajúce alebo výpočtovo náročné úlohy je najlepšie použiť asynchrónne spracovanie, aby ste predišli blokovaniu HTTP požiadavky. Môžete použiť služby ako Google Cloud Tasks alebo Cloud Pub/Sub na presun týchto úloh do samostatných frontov.

Spracovanie chýb a protokolovanie

Implementujte robustné spracovanie chýb a protokolovanie vo vašich Cloud Functions na rýchlu identifikáciu a riešenie problémov. Použite Google Cloud Logging na zhromažďovanie protokolov z vašich funkcií a monitorovanie ich výkonu.

Osvedčené postupy

• Udržujte funkcie malé a zamerané: Každá funkcia by mala mať jeden dobre definovaný účel.
• Používajte správu závislostí: Používajte správcov balíčkov ako `pip` (Python) alebo `npm` (Node.js) na správu vašich závislostí.
• Dôkladne otestujte svoje funkcie: Napíšte unit testy a integračné testy, aby ste sa uistili, že vaše funkcie fungujú správne.
• Monitorujte výkon funkcie: Použite Google Cloud Monitoring na sledovanie času vykonávania funkcie, využitia pamäte a miery chybovosti.
• Optimalizujte kód pre studené štarty: Minimalizujte čas potrebný na spustenie vašej funkcie (studený štart). To sa dá dosiahnuť znížením závislostí, optimalizáciou kódu a použitím provisioned concurrency (tam, kde je k dispozícii).
• Zvážte umiestnenie funkcie: Nasaďte svoje funkcie v regióne, ktorý je geograficky blízko vašim používateľom, aby ste minimalizovali latenciu. Pre globálne publikum zvážte nasadenie do viacerých regiónov.

Riešenie bežných problémov

• Funkcia sa nepodarí nasadiť: Skontrolujte syntaxové chyby vo vašom kóde, uistite sa, že máte potrebné povolenia, a overte, či používate podporované runtime prostredie.
• Funkcia vráti chybu 500: Skontrolujte protokoly funkcií v Google Cloud Logging, či neobsahujú chybové hlásenia. Medzi bežné príčiny patria neošetrené výnimky, chýbajúce závislosti alebo nesprávna konfigurácia.
• Funkcii vyprší časový limit: Zvýšte hodnotu časového limitu funkcie v Google Cloud Console alebo pomocou príkazu `gcloud functions deploy`. Tiež optimalizujte svoj kód, aby ste znížili čas vykonávania.
• Funkcia sa nespustí: Overte, či je trigger správne nakonfigurovaný a či sa HTTP požiadavka odosiela na správnu URL adresu.

Záver

Google Cloud Functions s HTTP triggermi poskytujú výkonný a flexibilný spôsob vytvárania serverless aplikácií. Pochopením konceptov a techník uvedených v tejto príručke môžete využiť silu Cloud Functions na vytváranie škálovateľných, nákladovo efektívnych a riešení riadených udalosťami pre globálne publikum. Prijmite serverless revolúciu a odomknite plný potenciál vašich cloudových aplikácií!