Serverless Web 应用：Python Lambda/Functions/Cloud Functions 实践

Serverless Web 应用：Python Lambda/Functions/Cloud Functions 实践 – 告别服务器，拥抱无限可能！

各位观众老爷们，晚上好！欢迎来到今天的“告别服务器，拥抱无限可能”专题讲座！我是你们的老朋友，人称“代码界的段子手”的程序猿老王。今天，咱们不聊996，不谈内卷，就聊点轻松愉快的——如何用 Python 玩转 Serverless Web 应用，让你也能体验一把“代码一键部署，坐等数钱”的快感！💰💰💰

什么？你还不知道 Serverless？

别慌！我来给你捋一捋。想象一下，你开了一家餐厅。传统模式下，你需要自己租场地，买锅碗瓢盆，雇厨师服务员，甚至还要担心停水停电。而 Serverless，就像是外卖平台。你只需要把菜（代码）做好，剩下的，比如场地（服务器）、厨师（运维）、水电（资源分配）等等，全部交给平台搞定。你只管专注你的核心业务——做菜（写代码），其他的，交给平台！

Serverless 的优势？那可太多了！

省钱！省钱！还是省钱！ 你不用为闲置的服务器付费，只有代码运行的时候才收费，按需付费，用多少给多少，简直是抠门程序员的福音！🤑
自动伸缩，弹性十足！ 流量高峰？没问题！平台自动扩容，保证你的应用稳如老狗。流量低谷？平台自动缩容，省钱又环保，简直是节能减排的典范！👏
无需运维，解放双手！ 你不用再操心服务器的配置、安全、更新，把这些烦恼统统丢给平台，你只需要专注于写代码，享受创造的乐趣！
快速迭代，敏捷开发！ 你可以快速部署新的功能，快速修复 bug，快速试错，让你的应用始终保持活力！

今天，我们主要聊聊 Python 在 Serverless 领域的几个“扛把子”：

AWS Lambda: 亚马逊的 Serverless 计算服务，历史悠久，功能强大，生态完善，是 Serverless 界的“老大哥”。
Google Cloud Functions: 谷歌的 Serverless 函数计算服务，与谷歌的其他云服务集成紧密，是 Serverless 界的“潜力股”。
Azure Functions: 微软的 Serverless 函数计算服务，支持多种编程语言，与 Azure 的其他服务无缝集成，是 Serverless 界的“全能王”。

这三位大佬各有千秋，选择哪个，取决于你的需求和偏好。不过，它们的核心原理是相似的，掌握了其中一个，其他的也就触类旁通了。

接下来，我们就以 AWS Lambda 为例，手把手教你搭建一个简单的 Serverless Web 应用！

准备工作：

注册 AWS 账号: 如果你还没有 AWS 账号，赶紧去注册一个吧！免费套餐了解一下！
安装 AWS CLI: AWS 命令行工具，用于与 AWS 服务进行交互。
配置 AWS CLI: 配置 AWS CLI，设置你的访问密钥和区域。

第一步：编写你的 Python 代码

Lambda 函数的核心就是一个 Python 函数。我们先来写一个简单的函数，接收一个名字，然后返回一句问候语。

# lambda_function.py

import json

def lambda_handler(event, context):
    """
    Lambda 函数的处理程序。
    """
    name = event.get('name', 'World') # 从 event 中获取 name，默认为 'World'
    message = f"Hello, {name}! Welcome to the Serverless world! 🎉"

    response = {
        "statusCode": 200,
        "body": json.dumps({
            "message": message,
        }),
    }

    return response

代码解释：

lambda_handler(event, context): 这是 Lambda 函数的入口点。event 参数包含了触发函数的数据，context 参数包含了函数的运行时信息。
event.get('name', 'World'): 从 event 中获取 name 字段的值。如果 event 中没有 name 字段，则使用默认值 World。
f"Hello, {name}! Welcome to the Serverless world! 🎉": 使用 f-string 格式化字符串，生成问候语。
response: Lambda 函数的返回值。statusCode 表示 HTTP 状态码，body 包含了响应的内容。这里我们返回一个 JSON 格式的响应。

第二步：创建 Lambda 函数

登录 AWS 管理控制台，进入 Lambda 服务。
点击 “创建函数” 按钮。
选择 “从头开始创作”。
填写函数名称 (例如：hello-serverless)，选择 Python 3.9 作为运行时。
选择一个角色。 如果你还没有角色，可以选择 “创建一个具有基本 Lambda 权限的新角色”。
点击 “创建函数” 按钮。

第三步：上传你的代码

将 lambda_function.py 文件打包成一个 ZIP 文件 (例如：lambda_function.zip)。
在 Lambda 函数的页面，点击 “上传” 按钮，上传你的 ZIP 文件。
在 “处理程序” 字段中，填写 lambda_function.lambda_handler (表示 lambda_function.py 文件中的 lambda_handler 函数)。

第四步：配置 API Gateway (可选，但强烈建议)

为了让你的 Lambda 函数能够通过 HTTP 请求访问，你需要配置 API Gateway。

在 Lambda 函数的页面，点击 “添加触发器” 按钮。
选择 “API Gateway”。
选择 “创建新的 API”。
选择 “HTTP API”。
选择 “开放”。 (如果需要更严格的访问控制，可以选择其他的安全选项)
点击 “添加” 按钮。

第五步：测试你的 Lambda 函数

在 Lambda 函数的页面，点击 “测试” 按钮。
创建一个测试事件。 例如：

{
  "name": "老王"
}

点击 “测试” 按钮。

如果一切顺利，你应该能看到类似下面的结果：

{
  "statusCode": 200,
  "body": "{"message": "Hello, 老王! Welcome to the Serverless world! 🎉"}"
}

恭喜你！你已经成功创建了一个简单的 Serverless Web 应用！ 🎉🎉🎉

第六步：通过 API Gateway 访问你的 Lambda 函数

在 API Gateway 的页面，找到你的 API 的 URL。
使用 curl 或者浏览器访问该 URL，并在请求中添加 name 参数。

例如：

curl "你的API的URL?name=小李"

你应该能看到类似下面的结果：

{"message": "Hello, 小李! Welcome to the Serverless world! 🎉"}

进阶玩法：更复杂的 Serverless Web 应用

上面的例子只是一个简单的入门。真正的 Serverless Web 应用可以做更多的事情！

连接数据库: 你可以使用 Lambda 函数连接数据库 (例如：DynamoDB, RDS) 来存储和检索数据。
处理表单提交: 你可以使用 Lambda 函数处理表单提交，并将数据存储到数据库中。
创建 RESTful API: 你可以使用 Lambda 函数和 API Gateway 创建 RESTful API，提供各种服务。
处理图像和视频: 你可以使用 Lambda 函数处理图像和视频，例如：生成缩略图，转码视频。
发送电子邮件: 你可以使用 Lambda 函数发送电子邮件。
构建聊天机器人: 你可以使用 Lambda 函数构建聊天机器人。

一些建议和注意事项：

冷启动: Lambda 函数第一次执行的时候，需要花费一些时间来启动，这被称为 “冷启动”。为了减少冷启动的时间，你可以使用 Provisioned Concurrency 或者保持函数的活跃状态。
超时限制: Lambda 函数的执行时间有限制 (默认是 3 秒，可以配置)，如果函数执行时间超过限制，会被强制终止。
内存限制: Lambda 函数的内存使用量有限制 (可以配置)，如果函数使用的内存超过限制，会被强制终止。
安全: 确保你的 Lambda 函数具有适当的权限，避免安全漏洞。
监控和日志: 使用 CloudWatch 监控你的 Lambda 函数的性能，并记录日志，方便排查问题。
测试: 编写单元测试和集成测试，确保你的 Lambda 函数的正确性。

表格：Serverless 平台对比

特性	AWS Lambda	Google Cloud Functions	Azure Functions
语言支持	Python, Node.js, Java, Go, C#, Ruby, 自定义运行时	Python, Node.js, Go, Java, .NET, PHP, Ruby	Python, Node.js, Java, C#, F#, PowerShell, PHP, TypeScript
触发器	API Gateway, S3, DynamoDB, Kinesis, SNS, SQS, CloudWatch Events, CloudFront	HTTP, Cloud Storage, Cloud Pub/Sub, Cloud Firestore, Realtime Database, Cloud Scheduler	HTTP, Queue, Timer, Blob Storage, Event Hubs, Service Bus, Cosmos DB, Event Grid
定价模式	按请求次数和执行时间收费	按请求次数、执行时间和内存使用量收费	按请求次数、执行时间和内存使用量收费
优势	成熟的生态系统，强大的功能，广泛的集成	与 Google Cloud Platform 集成紧密，易于使用，全球分布式	与 Azure 集成紧密，支持多种编程语言，开发体验友好
劣势	学习曲线较陡峭，配置较为复杂	相对年轻，生态系统不如 AWS Lambda 完善	与 Azure 绑定较紧密，跨平台性稍差

总结：

Serverless Web 应用是一个充满潜力的技术。它能够帮助你降低成本，提高效率，并让你专注于你的核心业务。Python 作为一门简单易用、功能强大的编程语言，非常适合用于开发 Serverless 应用。

希望今天的讲座能够帮助你入门 Serverless，并开启你的 Serverless 之旅！记住，技术是为了解决问题，而不是为了炫技。选择适合你的技术，并把它用好，才是最重要的。

最后，祝大家早日实现“代码一键部署，坐等数钱”的梦想！ 💰💰💰

感谢大家的观看！我们下期再见！ 👋

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