云计算-无服务器计算与AWS Lambda (Serverless Computing with AWS Lambda)

AWS Lambda

无服务器计算与AWS Lambda

AWS Lambda支持无服务器计算，不需要任何预配置和管理，同时还能最大限度地降低成本。我们将看到如何创建一个简单的Lambda函数，以及如何将其与AWS事件映射。在现实生活中，任何托管在线的应用程序或服务都可能有多个并发用户访问。在设计应用程序时，扩展是一个重要因素。AWS Lambda是一种无服务器计算服务，使用它我们可以运行代码而无需担心服务器（基础设施、扩展和容器）的预配置和管理。AWS Lambda会自动扩展和缩减我们的代码，无需管理。这是成本效益的，因为我们只需为代码消耗的执行时间付费。

创建Handler

AWS Lambda允许创建自动运行的函数（即方法），这种特定函数由称为"handler"的源代码片段管理。Handler可以是一个简单的使用日志记录器，也可以包含用于在S3或DynamoDB中执行多个操作的高级代码。我们可以为这个handler添加触发器，以便当我们的S3桶或DynamoDB表中发生变化时，上传为handler的代码会在Lambda中自动运行。

我们需要上传的代码可以在Cloud9编辑器中编写。我们可以通过以下命令创建一个名为"Hello"的简单Maven应用：

mvn -B archetype:generate -DarchetypeGroupId=org.apache.maven.archetypes -DgroupId=au.edu.scu.app -DartifactId=lambdaapp

现在我们需要更改pom.xml文件，附录1末尾提供的源代码是本周实验的工作文件。我们需要为"java-core"和"java-events"添加两个依赖项。只有当我们将触发事件与handler一起添加时，才需要"java-events"的依赖项。

<dependency>
  <groupId>com.amazonaws</groupId>
  <artifactId>aws-lambda-java-core</artifactId>
  <version>1.2.0</version>
</dependency>

<dependency>
  <groupId>com.amazonaws</groupId>
  <artifactId>aws-lambda-java-events</artifactId>
  <version>1.3.0</version>
</dependency>

Lambda函数的后台基本上是一个具有特殊方法"handler"的应用程序。handler方法看起来像这样：

outputType handler-name (inputType input, Context context) {

..................

}

public String myHandler (String input, Context context) {

..................

}

inputType和outputType可以是以下之一：

• 原始Java类型（例如String或int）。
• 在aws-lambda-java-events库中预定义的AWS事件类型。例如，S3Event是库中预定义的POJO之一，提供方法以便您轻松读取来自传入Amazon S3事件的信息。
• 您自己的POJO类型：您还可以编写自己的POJO类。AWS Lambda将根据POJO类型自动序列化和反序列化输入和输出JSON。要了解POJO，请参阅模块3教程（B部分）。

我们可以将以下代码放入App.java中。我们从头开始构建代码，因此这种方法被称为"创作"。代码包含一个名为"myHandler()"的handler，它应该有一个"Context"对象以及一个原始或POJO作为输入类型。我们可以在handler中放入更多复杂的代码，以执行更多AWS操作。现在，我们将看到一个简单的handler。这个handler还可以以其他方式设计，例如使用"RequestHandler"接口。请记住，如果我们使用"RequestHandler"接口，我们的handler方法名称必须是"handleRequest()"。在本教程中，我们将使用更简单版本的handler，因此我们可以为handler方法命名任何名称。我们不需要为这个应用程序编写主方法，因为我们只会构建应用程序，而不会运行它。它将由Lambda函数运行。现在让我们看看代码。

package au.edu.scu.app;

import com.amazonaws.services.lambda.runtime.Context;

public class App 
{
    public String myHandler(String name, Context context) {
        return ("Hello, " + name);
    }
}

这是一个简单的handler方法，它接受两个参数------一个"String"和一个"Context"参数。"Context"对象提供有关函数调用的信息，并返回一个"String"输出。

现在我们需要打包这个handler。我们可以通过使用mvn package命令轻松完成打包。打包完成后，创建的JAR文件需要通过右键单击并选择"下载"来下载。我们需要这个JAR文件来在AWS Lambda中创建Lambda handler。将JAR文件上传到您的S3桶，并复制S3 URI以备后用。

创建Lambda函数

可以通过在"AWS Management Console"的搜索栏中轻松找到"Lambda"服务。如果单击左侧的"Functions"菜单，将显示所有可用的Lambda函数列表。如果单击"Dashboard"，将看到一个名为"Create function"的按钮。

单击"Create function"按钮将带我们进入下面的"Create function"界面，在这里我们需要提供函数详细信息，包括名称、JDK（运行时）版本、执行角色。

在"Create Function"界面中，执行以下操作：

1. 选择"Author from scratch"，因为我们不使用任何模板。
2. 在"Function name"中，我们给出名称"test-function"。最好在名称中带有后缀"-function"。
3. 我们使用Java，因此"Runtime"将是"Java 8 on Amazon Linux 2"。
4. 在"Permissions"中单击"Choose or create an execution role"，然后从列表中选择"Use an existing role"。
5. 从"Existing role"列表中选择"LabRole"。
6. 单击"Create function"按钮。

一个新窗口将出现如下。现在我们必须上传handler的代码，可以作为.jar或.zip文件上传，或从S3桶中引用。我们已经在S3中上传了JAR文件，并记录了S3 URI，现在我们需要提供它。

在"Code"选项卡下，我们需要提供JAR文件URI并单击"Save"。

在"Runtime settings"部分，我们需要选择正确的运行时（即Amazon Linux 2），并提供正确的handler名称为"package.main class::handler"，即"au.edu.scu.app.App::myHandler"。然后单击"Save"。

测试Lambda函数

我们现在将测试Lambda函数。由于我们的handler接受一个字符串输入，我们将通过提供一个字符串值来测试Lambda函数。我们将必须创建一个测试事件来调用函数。在"Test"选项卡下，我们选择"Create new event"。

这个新事件将从"hello-world"事件模板改编。我们需要为"Event Name"命名，即"test-event"。关键部分是我们提供的测试值。myHandler()方法接受一个字符串输入，因此我们必须给出一个字符串值作为测试输入。AWS Lambda使用JSON序列化和反序列化此输入。

我们可以"Save"测试事件。但是，如果我们只想测试一次，可以通过单击"Test"按钮来测试函数。我们将在"Execution result"中看到函数的输出。现在需要注意的是，这种类型的测试仅适用于我们使用Java数据类型作为输入时，例如String、int等。然而，如果我们使用事件作为输入（我们将在下一节中这样做），则无法这样测试。在这种情况下，我们需要添加一个称为"触发器"的东西并测试Lambda函数。

为Lambda函数添加触发器

触发器是一个Lambda属性，我们可以配置它以响应外部事件调用我们的Lambda函数，例如在S3中上传新文件，在DynamoDB中插入记录。我们现在将看到如何为S3桶添加触发器以调用Lambda函数。此触发器将在S3桶中发生任何更改时自动调用Lambda函数。在此示例中，我们将使用"创建"对象的事件来演示。我们可以简单地上传一个文件来模拟这个过程。我们需要一个与上一节使用的handler稍有不同版本的myHandler()。我们将使用以下代码在Cloud9中创建我们的新handler。

package au.edu.scu.app;

import com.amazonaws.services.lambda.runtime.Context;
import com.amazonaws.services.lambda.runtime.events.S3Event;

public class App 
{
    public String myHandler(S3Event event, Context context) {
        context.getLogger().log("An S3 event is triggered");
        return "Test is complete";
    }
}

我们需要一个新的"S3Event"类的import语句。此handler将由S3事件调用，因此我们必须使用S3Event类型的输入参数。上述代码将在S3桶中尝试创建对象时被调用。代码将在AWS Lambda中写入日志，"A S3 Event is triggered"。我们将不得不按照前面提到的步骤将其打包为.jar文件并作为函数上传到AWS Lambda中。我们再次构建应用程序，下载JAR，上传到S3桶，复制S3 URI。然后我们通过将S3 URI添加到"代码"中来更新handler，因为现在我们有新的JAR文件。

现在我们必须"Add trigger"，并在"Trigger configuration"中选择"S3"。

它将在同一窗口中带来一些配置输入字段。从列表中选择一个现有桶，在此示例中桶名称为"csc73001-lab-prithwi-2"。我们选择"所有对象创建事件"作为"事件类型"。我们勾选"递归调用"的确认框。单击"Add"按钮将触发器添加到我们的Lambda函数。

它将带我们回到Lambda函数主页。

现在我们将通过向指定桶中上传文件来测试Lambda函数。我们可以上传（实际上是一个创建事件）任何文件到桶中。一旦文件上传，一个事件将触发我们与桶事件映射的Lambda函数。由于我们创建的handler应该在被调用时写入日志，我们可以在Lambda界面中看到该日志。要查看输出，单击"Monitor"选项卡。然后单击"View logs in CloudWatch"按钮。它将打开一个带有日志流列表的新窗口。

单击"View logs in CloudWatch"按钮将打开这个新页面。

我们单击最新的日志流，应该能够看到handler写入的日志。

要查看此信息，我们首先必须转到"Configuration"选项卡，然后单击"Permissions"菜单。我们将看到一个名为"Execution role"的部分，其中列出了"robomaker_students"角色。

我们单击"LabRole"链接，它将带我们进入AWS IAM控制台，并显示当前为"LabRole"角色设置的"Permission policies"摘要。在"Permission"选项卡下，我们将看到此角色下存在的策略列表。您还将在页面顶部看到一个称为Amazon Resource Name (ARN)的"LabRole"角色的标识。Amazon为每种资源类型的管理目的保留此标识。

在"Add permission"按钮下，您将看到"Create inline policy"，通常用于为LabRole添加额外权限。但是，我们无权完成此操作。因此，这仅供您参考。不要尝试修改或更新任何内容。

上传JAR文件并自动更新Lambda

每次我们更新Cloud9应用程序时，需要打包JAR，下载它，然后手动上传到Lambda函数，这是一项繁琐的任务。有一种方法可以从Cloud9 bash终端自动完成此操作。在此过程中，我们将JAR文件上传到S3桶中，然后将该桶作为Lambda代码的源进行引用。

首先，确保Lambda函数已正确创建和配置，例如运行时设置。 通过以下命令构建Cloud9应用程序。例如，我的JAR文件是"xyz-1.0.jar"。

mvn clean package

运行此命令将JAR文件上传到，例如，"xyz-bucket"。

aws s3 cp target/xyz-1.0.jar s3://xyz-bucket

运行此命令以使用上传的JAR文件更新现有的Lambda函数，例如"xyz-function"。

aws lambda update-function-code --function-name xyz-function --s3-bucket xyz-bucket --s3-key xyz-1.0.jar

使用此命令检查Lambda函数是否已更新。一旦看到"END"，您可以按Ctrl+C退出命令行并返回bash。

aws lambda get-function --function-name xyz-function