前言
這是一個 JAVA 開發的訂單後臺應用（沒錯！就是那個讓無數大學生痛不欲生的訂單後臺系統），結合 Serverless 這一無服務器思想，嘗試通過雲函數 + API 網關 + 雲數據庫的組合來部署 Springboot 的成功之作。
本文作者：Freeeeeedom
該應用提供了完整的用戶登錄驗證、接口數據驗證、訂單流 (CRUD) 等強大的功能，而且在本地開發調試時也能模擬 API 網關調用雲函數（本地 Java 開發雲端部署不是問題），還兼容了雲消息隊列 CMQ 的調用，以便後續開發引入雲中間件。
同時，這種部署方式也能讓其他的 Springboot 很快地轉換爲雲函數部署。
爲響應國家「十四五計劃」的環保計劃，特地的研究了一下傳說中的 Serverless 方案（省服務器 😄），於是便有了這次嘗試。
語言和框架
- JAVA 天下第一**，當然 c/c++/c#/node/python/go/php/vb 這些也不錯
- JAVA 的單體應用還能選什麼呢？只能是 Springboot 啊
部署準備
- 註冊個騰訊雲賬號
- 開通以下產品權限（雲函數、API 網關、對象存儲）
- 財力允許的話還可以購買數據庫服務（因爲年少輕狂打折時我購買了這倆很長很長時間)
- mysql數據庫
- redis數據庫
部署方案
訂單應用來說的話，必然是提供 restful 的接口，所以在統一 VPC 內採用了雲函數 + API 網關的模式提供接口，於是就有了以下方案：
- 應用主體部署在雲函數
- 使用 API 網關作爲函數入口
- 頁面則是使用了對象存儲部署
- 數據庫方面則使用了同一 vpc 下的雲數據庫(財力有限只嘗試了 mysql、redis，理論上其他應該都可行)
嘗試部署
要讓 JAVA 工程部署到雲函數上，首先了解什麼是雲函數(以下摘自微信開放文檔)
雲函數即在雲端（服務器端）運行的函數。在物理設計上，一個雲函數可由多個文件組成，佔用一定量的 CPU 內存等計算資源；各雲函數完全獨立；可分別部署在不同的地區。開發者無需購買、搭建服務器，只需編寫函數代碼並部署到雲端即可在小程序端調用，同時雲函數之間也可互相調用。
雲函數其實就是將業務拆分成函數粒度部署在雲上，那麼就寫了個簡單的 demo 部署到雲函數上，並且配上了 API 網關嘗試調用。
/**
* 純javascf快速開發部署(不走springboot)
*
* @author Freeeeeedom
* @date 2020/10/24 10:31
*/
public class Scf {
/**
* log Object
*/
private static Logger log = LoggerFactory.getLogger(Scf.class);
private static DruidDataSource dataSource1 = new DruidDataSource();
static {
//此處加載或修改數據源 多數據源配置多個
dataSource1.setUsername("Freeeeeedom");
dataSource1.setUrl("jdbc:mysql://Freeeeeedom?autoReconnectForPools=true&useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&serverTimezone=Asia/Shanghai");
dataSource1.setPassword("Freeeeeedom");
dataSource1.setMinIdle(1);
dataSource1.setMaxActive(5);
dataSource1.setMaxWait(10000);
dataSource1.setValidationQuery("SELECT 1 from dual");
log.info("數據源加載ok~");
}
/**
* 純scf入口參數
*
* @param insertParam 入參
* @return java.lang.Object 執行結果
* @author Freeeeeedom
* @date 2020/10/24 10:31
*/
public Object pure(Map<String, Object> insertParam) {
log.info("param:{}", gson.toJson(insertParam);
Gson gson = new GsonBuilder().disableHtmlEscaping().create();
try {
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
} catch (ClassNotFoundException e) {
log.error("內部處理異常", e);
}
Map response = new HashMap();
JdbcTemplate jdbcTemplate = new JdbcTemplate();
jdbcTemplate.setDataSource(dataSource1);
Map order = jdbcTemplate.queryForMap("select order_id,create_time from `order` limit 1");
log.info(order.toString());
return buildResponse(gson, gson.toJson(order), response);
}
private Object buildResponse(Gson gson, String json, Map response) {
Map<String, String> headers = new HashMap(1);
headers.put("Content-Type", "application/json");
response.put("statusCode", HttpStatus.OK.value());
response.put("headers", headers);
response.put("body", json);
return gson.toJson(response);
}
}
只需要打包好代碼，然後將入口函數設置爲 scf.Scf::pure 就實現了接收數據，然後從數據庫查詢了第一個訂單的 id 和創建時間並且返回的能力：
每一次通過 API 網關觸發雲函數都會觸發 pure 這個方法(調用者 > 調用 API 網關 > 雲函數 --> pure)，但經測試發現 static 的數據源初始化並不會被重複加載，這也奠定了 springboot 可部署基礎。
其中通過 log 打印 API 網關帶來的參數，直接將其複製爲 json，然後通過 main 函數模擬調用，這樣就實現了本地模擬 serverless 部署後的調用。
log.info("param:{}", gson.toJson(insertParam);
有了這些基礎，那麼只需要有一個入口類模擬 springboot 啓動的加載，然後再映射一下 API 網關過來入口參數，即可實現 springboot 在雲函數上部署（其實就是上面 SCF 類的超級 plus 版本）。
** API 網關配置**
這裏的路徑參數對應 springboot 裏的 mapping 路徑
本地調試
有了上面那些 demo 後，可得知我們模擬雲端部署運行已經不是問題。那麼怎麼在本地調試呢？答案很簡單，直接啓動 springboot 然後調正常就完事了。
沒錯，就是直接用原生的 springboot 玩法即可。把 springboot 部署到雲函數其實就是外掛了一個 springboot 的啓動類（設計模式上叫適配器模式？(+_+)?
功能
完整的 springboot，能用 springboot 做的都能實現，我只是編寫了一些小功能驗證這個應用。
- [x] 與本地服務器數據庫連接
- [x] 雲數據庫連接
- [x] vpc數據庫連接
- [x] 外部接口調用(發短信驗證碼)
- [x] 實現簡單的訂單流 (crud)
- [x] 實現簡單的登錄能力
- [x] 實現簡單的數據驗證能力
整個項目功能簡單但代碼卻不少。
安全
首先 "serverless"、"騰訊"、"雲服務" 這幾個詞就足以代表安全了，但爲了功能完整性我還是嘗試加了點東西。
在這個系統中，我選擇了 header 中加簽名的方式驗證數據，原因是啥，操作簡單，有效唄。加密手段和方案暫且不說，就從流程上來看，是很方便的:
- 從 API 網關調用參數中獲取到 header，body
- 驗證數據有效性
- 請求轉入業務模塊
- 驗證數據有效性
- 參數進入功能模塊
- 驗證數據有效性
- ………………
其實只有 123 步驟是最有效的，後面的 45678 如果你想的話……更不用說 API 網關本身提供的鑑權功能了。
性能
內存的話對於訂單系統來說單次請求加上 JVM 也才 300mb，而云函數單個函數執行內存能拉到 3GB，哪怕有點量的分佈式計算應該問題也不大。
併發的話雲函數上的預置併發上限 200 個，訂單系統嘛，QPS1000?10000?100000? ezpz了，再怎麼也比自家機櫃服務器強幾百幾千個量級了。
內存算力不夠服務器擴容？不存在的。
最後
生成個 VUE 項目，改改鏈接調調頁面，然後上傳到存儲桶上，一鍵打開 CDN (￣▽￣)*完美！
察覺到了到了科技的進步，時代的發展，Serverless 的強大。
One More Thing
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