如何進行云函數SCF Node.js Runtime實踐

如何進行云函數SCF Node.js Runtime實踐，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個難題，下面小編將為大家詳細講解，有這方面需求的人可以來學習下，希望你能有所收獲。

騰訊云云函數 SCF 最近新發布了 Node.js 12.16 的 runtime，也是國內首家支持 Node.js 12.x 的主流云服務商。

Node.js 版本的升級帶來了新的特性以及性能方面的提升，有興趣的同學可以參考國外一博主總結的文章《Node.js 12: The future of server-side JavaScript》了解具體內容。

其中比較重要的一點是啟動速度提升，通過 v8 code cache 的支持，構建時提前為內置庫生成代碼緩存，提升 30% 的啟動耗時。

騰訊云云函數 SCF 為了讓 Serverless 更加符合 Node.js 原生的使用體驗，針對 Node.js runtime 做了針對性的優化。 借這個機會，我想和大家分享一下如何使用騰訊云云函數來開發 Node.js 應用以及 scf 的 Node.js runtime 實現的原理。

入口函數的參數

首先我們看一下最基本的 Node.js 入口函數：

exports.main_handler = (event, context, callback) => {
  console.log("Hello World");
  console.log(event);
  console.log(context);
  callback(null, event); 
};

runtime 會將三個參數傳遞到處理程序方法。

第一個參數是 event，用來傳遞觸發事件數據

包含來自調用程序的信息。調用程序在調用時將該信息作為 JSON 格式字符串傳遞，事件結構因服務而異。

• 定時觸發器的 event 對象就包括了觸發的時間，觸發器的名稱 {Message: "", Time: "2020-05-08T14:30:00Z", TriggerName: "time_5", Type: "Timer"}

• apigateway 觸發器的 event 對象透傳了 http 請求的完整內容以及 apigateway 定制化的 http 請求頭部信息

{"headerParameters":{},"headers":{...},"httpMethod":"GET","path":"/params_log","pathParameters":{},"queryString":{},"queryStringParameters":{},"requestContext":{"httpMethod":"ANY","identity":{},"path":"/params_log","serviceId":"service-9khp96qy","sourceIp":"120.229.9.165","stage":"release"}}

• cos 觸發器的 event 對象包括了觸發執行的具體 cos 操作以及 cos 對象

{"Records":[{"cos":{"cosBucket":{"appid":"1251133793","name":"test","region":"gz"},"cosNotificationId":"unkown","cosObject":{"key":"/1251133793/test/xxx.png","meta":{"Content-Type":"image/png","x-cos-request-id":"NWViNTZmMmFfOTJhODQwYV80MGZmXzI0Y2ZkYmM="},"size":6545739,"url":"...","vid":""},"cosSchemaVersion":"1.0"},"event":{"eventName":"cos:ObjectCreated:Put","eventQueue":"qcs:0:scf:ap-guangzhou:appid/1251133793:default.params_log.$DEFAULT","eventSource":"qcs::cos","eventTime":1588948779,"eventVersion":"1.0","reqid":1038862404,"requestParameters":{"requestHeaders":{"Authorization":"..."},"requestSourceIP":"120.229.9.165"},"reservedInfo":""}}]}

第二個參數 context，函數運行時信息

我們來看一下一個完整的 context 包含的內容：

callbackWaitsForEmptyEventLoop: true,
getRemainingTimeInMillis: 200,
memory_limit_in_mb: 128,
time_limit_in_ms: 3000,
environment: "{"SCF_NAMESPACE":"demo","TENCENTCLOUD_SECRETID":"...","TENCENTCLOUD_SECRETKEY":"...","TENCENTCLOUD_SESSIONTOKEN":"..."}"
function_name: "params",
function_version: "$LATEST",
namespace: "demo",
request_id: "ab42b693-8bfd-4dc1-b228-60360a63e06c",
tencentcloud_appid: "...",
tencentcloud_region: "ap-chengdu",
tencentcloud_uin: "..."

從上面的內容可以看到，該對象包含的內容有：

• 函數配置信息，比如設置的內容大小，超時時間等

• 執行身份認證信息。如果設置了函數的運行角色（角色必須要包含對應操作的授權策略），在環境變量中會注入 secretId，secretKey，sessionToken，在訪問第三方云服務，比如 cos、自定義監控數據上報時就可以使用這幾個值直接調用云 api，而不用在代碼里面去 hard code 各種密鑰信息

• 環境變量：包括了用戶自定義的環境變量以及一些系統環境變量

• 執行環境基本信息：包括了當前函數調用的地域，用戶的 appId，uin

第三個參數 callback 是一個可選參數，在非異步函數中返回執行結果

回調函數采用兩個參數：一個 Error 和一個返回。返回對象必須與 JSON.stringify 兼容。異步函數將忽略 callback 的返回，必須通過 return、throw exception 或者 promise 來處理返回或錯誤

const https = require('https')
let url = "https://cloud.tencent.com/"

exports.main_handler = function(event, context, callback) {
  https.get(url, (res) => {
    callback(null, res.statusCode)
  }).on('error', (e) => {
    callback(Error(e))
  })
}

函數返回

我們來看一下，針對異步場景（async 函數）和非異步場景，云函數怎么把返回值傳遞出去

異步函數

對于異步函數，可以使用 return 和 throw 來發送返回或錯誤。函數必須使用 async 關鍵字。在異步函數中，第三個參數 callback 沒有定義

示例：異步函數

const https = require('https')
let url = "https://cloud.tencent.com/"

const httpRequest = url => {
  const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    https
      .get(url, res => {
        resolve(res.statusCode)
      })
      .on('error', e => {
        reject(Error(e))
      })
  })
  return promise
}

exports.handler =  async function(event, context) {
  try{
    const result = await httpRequest(url)
    // 在async函數中callback未定義
    // callback(null, result)
    return result
  }catch(e) {
    throw e
  }
}

同步函數

還是上面的例子，發起一個 http 請求，如果用同步函數實現，參照以下示例

示例：同步函數，callback 返回

const https = require('https')
let url = "https://cloud.tencent.com/"

exports.handler = function(event, context, callback) {
  https.get(url, (res) => {
    // 只能通過callback返回，return會被忽略
    callback(null, res.statusCode)
  }).on('error', (e) => {
    callback(Error(e))
  })
}

返回的時機

正常的 Node.js web framework 在 response 返回后，異步邏輯還是繼續在執行的。而 Serverless 場景下，由于機制和 framework的差別，對于已經返回 responese 的情況，一種是等著異步都處理完再來返回，這樣保證了一次調用的完整性。另外一種就是在返回后就直接結束當次調用，直接掛起異步處理。

騰訊云云函數針對 Node.js 的異步場景，實現了返回和結束分離的特殊機制。

• 入口函數的同步執行過程完成及返回后，云函數的調用將立刻返回，并將代碼的返回信息返回給函數調用方

• 同步流程處理并返回后，代碼中的異步邏輯可以繼續執行和處理，直到異步事件執行完成后，云函數的實際執行過程才完成和退出。

默認情況下，函數執行會等待所有異步執行結束才算一次調用結束，但也給用戶提供了關閉事件循環等待的選項，用戶可以關閉事件循環等待來自行控制函數的返回時機。通過在 callback 回調執行前設置 context.callbackWaitsForEmptyEventLoop = false，可以使云函數在執行返回后立刻凍結進程，不再等待異步循環內的事件

比如一下示例代碼，代碼里面發起了一個異步 http 請求，另外有一個 2s 后執行的 setTimeout

const https = require('https')
let url = "https://cloud.tencent.com/"

const httpRequest = url => {
  const promise = new Promise(function(resolve, reject) {
    https
      .get(url, res => {
        resolve(res.statusCode)
      })
      .on('error', e => {
        reject(Error(e))
      })
  })
  return promise
}

exports.main_handler =  async function(event, context) {
  // 設置該選項為false會不等待異步隊列執行完，而是在返回后直接凍結process
  //context.callbackWaitsForEmptyEventLoop = false
  try{
    const result = await httpRequest(url)
    setTimeout(() => {
        console.log('timeout log')
    }, 2000)
    return result
  }catch(e) {
    throw e
  }
}

在 http 請求完成后，會立即返回給調用方，不會等待 setTimeout 的異步實踐執行完。而在返回后，程序會繼續執行，直到 setTimeout 的事件執行完才算本次調用結束。

在設置了 context.callbackWaitsForEmptyEventLoop = false 后，在 return 后進程會被凍結，setTimeout 里面的執行邏輯會被掛起

完整流程圖

以下是單實例內 runtime 運行的完整流程圖

針對 Node.js應用，有以下幾個實踐建議：

• 日志：runtime重寫了 console 的幾個主要方法，而且是在 require 用戶文件之后，所以用戶自定義日志選項會無效

• 緩存復用：在入口函數外可以定義變量，存儲可以復用的緩存對象，比如數據庫的連接等 Node.js 的模塊實現邏輯中，如果一個 module 被 require 過，該模塊就會被 cache 到內存中，再次被 require時不會重新初始化。針對這一特性，如果實例一直再復用，那么在入口文件中，入口函數外定義的變量都不會被銷毀，可以達到復用的效果

• 內置部分 npm 包，可以直接使用，具體參照文檔。部署云函數代碼時推薦 npm install --production，減少代碼包的體積，提升上傳速度和執行速度

• 執行角色：配置執行角色，從 context 中可以獲取臨時的密鑰信息，可以用了訪問有相應權限的第三方服務，而不用在代碼內寫死密鑰信息

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