探索 Cloudflare Workers：高效边缘计算的新选择

随着现代应用对低延迟、高可扩展性的需求日益增长，边缘计算成为了热门话题。而在边缘计算中，Cloudflare Workers 作为一种轻量级、功能强大的计算平台，脱颖而出。本文将深入探讨 Cloudflare Workers 的技术特性、核心优势，以及如何通过实例实现具体的应用场景。

什么是 Cloudflare Workers？

Cloudflare Workers 是一种基于 Cloudflare 全球边缘网络的无服务器计算平台。它允许开发者通过 JavaScript、TypeScript 或 WebAssembly 在边缘位置直接运行代码，缩短响应时间并减少服务器负载。

其主要特性包括：

全球分布：Cloudflare 在全球 300 多个数据中心部署边缘节点，代码运行在距离用户最近的位置。
无冷启动：基于 V8 引擎实现，无需担心传统无服务器架构中的冷启动问题。
支持标准 API：兼容 Fetch API、Streams 和其他现代 Web 标准。
小型化：Worker 脚本最大大小为 1 MB，但执行性能优秀，适合处理轻量级逻辑。

接下来，我们将展示如何设置和使用 Cloudflare Workers。

开始使用 Cloudflare Workers

1. 创建第一个 Worker

首先，确保已安装 wrangler CLI 工具，这是管理 Cloudflare Workers 的核心工具。

npm install -g wrangler

初始化项目

通过 wrangler 初始化一个新的 Worker 项目：

wrangler init my-first-worker
cd my-first-worker

此命令会生成一个基础的项目结构，包括 wrangler.toml 配置文件和入口脚本 index.js。

编写代码

编辑 index.js，实现一个简单的 HTTP 响应：

export default {
  fetch(request) {
    return new Response("Hello, Cloudflare Workers!", {
      headers: { "Content-Type": "text/plain" },
    });
  },
};

部署 Worker

使用以下命令将 Worker 部署到 Cloudflare：

wrangler publish

完成后，你会得到一个 Worker 的 URL，访问即可看到运行结果。

深入探索 Cloudflare Workers 的功能

2. 处理自定义路由

Cloudflare Workers 可以轻松处理自定义路由和不同的请求路径。以下代码实现了简单的路由逻辑：

export default {
  async fetch(request) {
    const url = new URL(request.url);
    switch (url.pathname) {
      case "/api":
        return new Response(JSON.stringify({ message: "API endpoint" }), {
          headers: { "Content-Type": "application/json" },
        });
      case "/hello":
        return new Response("Hello, user!", {
          headers: { "Content-Type": "text/plain" },
        });
      default:
        return new Response("Not found", { status: 404 });
    }
  },
};

3. 与 KV 存储集成

Cloudflare Workers 支持与 Workers KV（键值存储）集成，用于快速存储和检索数据。

配置 KV 存储

在 wrangler.toml 文件中添加 KV 命名空间：

[[kv_namespaces]]
binding = "MY_KV" # 绑定到 Worker 的名称
id = "<namespace-id>" # 从 Cloudflare Dashboard 获取

使用 KV 存储

在 Worker 中读取和写入 KV 数据：

export default {
  async fetch(request, env) {
    if (request.method === "GET") {
      const value = await env.MY_KV.get("key1");
      return new Response(value || "No data found");
    } else if (request.method === "POST") {
      await env.MY_KV.put("key1", "Hello, KV!");
      return new Response("Data saved to KV.");
    }
  },
};

4. 执行复杂任务：图像优化

Cloudflare Workers 还能处理复杂的任务，比如图像优化。以下是基于 Workers 和 Cloudflare Images API 的简单示例：

export default {
  async fetch(request) {
    const url = new URL(request.url);
    if (url.pathname.startsWith("/images")) {
      const imageUrl = url.searchParams.get("url");
      const optimized = `https://imagedelivery.net/<your-account-id>/<image-id>/public`;
      return fetch(optimized);
    }
    return new Response("Invalid request", { status: 400 });
  },
};

应用场景与实践

边缘身份验证

使用 Cloudflare Workers 验证用户请求是否携带有效的 JWT（JSON Web Token）：

import jwt from "jsonwebtoken";

export default {
  async fetch(request) {
    const token = request.headers.get("Authorization")?.split(" ")[1];
    try {
      const decoded = jwt.verify(token, "your-secret-key");
      return new Response(`Hello, ${decoded.user}`);
    } catch (err) {
      return new Response("Unauthorized", { status: 401 });
    }
  },
};

全球缓存

通过 Workers 缓存 API 提升静态资源的全球可用性：

export default {
  async fetch(request) {
    const cache = caches.default;
    let response = await cache.match(request);
    if (!response) {
      response = await fetch(request);
      response = new Response(response.body, response);
      response.headers.append("Cache-Control", "max-age=3600");
      await cache.put(request, response.clone());
    }
    return response;
  },
};

总结

Cloudflare Workers 是一项强大的边缘计算服务，其简洁、高效的特性让开发者能够轻松应对低延迟、高并发的应用需求。无论是 API 服务、身份验证还是缓存优化，Cloudflare Workers 都提供了灵活的解决方案。希望本文的内容能够帮助你快速上手并充分发挥 Cloudflare Workers 的潜力。