開發函數計算的正確姿勢——使用交互模式安裝依賴

前言

首先介紹下在本文出現的幾個比較重要的概念：

函數計算（Function Compute）: 函數計算是一個事件驅動的服務，通過函數計算，用戶無需管理服務器等運行情況，只需編寫代碼並上傳。函數計算準備計算資源，並以彈性伸縮的方式運行用戶代碼，而用戶只需根據實際代碼運行所消耗的資源進行付費。函數計算更多信息參考。
Fun: Fun 是一個用於支持 Serverless 應用部署的工具，能幫助您便捷地管理函數計算、API 網關、日誌服務等資源。它通過一個資源配置文件（template.yml），協助您進行開發、構建、部署操作。Fun 的更多文檔參考。

備註: 本文介紹的技巧需要 Fun 版本大於等於 3.0.0-beta.1 。

依賴工具

本項目是在 MacOS 下開發的，涉及到的工具是平臺無關的，對於 Linux 和 Windows 桌面系統應該也同樣適用。在開始本例之前請確保如下工具已經正確的安裝，更新到最新版本，並進行正確的配置。

Docker
Fun

Fun 和 Fcli 工具依賴於 docker 來模擬本地環境。

對於 MacOS 用戶可以使用 homebrew 進行安裝：

brew cask install docker
brew tap vangie/formula
brew install fun

Windows 和 Linux 用戶安裝請參考：https://github.com/aliyun/fun/blob/master/docs/usage/installation.md

安裝好後，記得先執行 fun config 初始化一下配置。

注意, 如果你已經安裝過了 fun，確保 fun 的版本在 3.0.0-beta.1 以上。

$ fun --version
3.0.0-beta.1

背景

函數計算以 Zip 壓縮文件格式作爲約定的交付物，交付物通常包含代碼和依賴庫文件。這些依賴庫文件通常分爲系統依賴（使用 apt-get 包管理安裝的庫）和語言運行時依賴（使用語言相關的包管理器如 npm、pip 安裝的庫）。

系統依賴通常不可移植

通常情況下系統依賴和環境相關，比如我們希望在函數裏調用 brotli 命令解壓文件，如果我們在開發機 mac 上，使用 brew install brotli 安裝了 brotil 命令，然後打包發佈到函數計算平臺是無法運行的。有時候即使開發機是 linux 也不一定可以。這是因爲通過系統提供的包管理工具安裝的可執行程序和動態鏈接庫與系統的類型和版本強相關。不同系統上安裝的這些程序和文件不具備可移植性。

語言依賴也存在不可移植的情況

通常情況下語言依賴是平臺無關的，比如說使用 npm install jszip 安裝一個 nodejs 依賴，該依賴可以運行在不同的操作系統和不同的 nodejs 版本下。語言平臺上的依賴通常是可移植的，單也有例外的情況。如： npm install node-pty 就是一個存在原生綁定（native binding）的例子。node-pty 模塊安裝過程中，依賴一些 c/c++ 代碼，這些代碼會在安裝的過程中進行編譯，我們知道 c/c++ 代碼雖然也具備平臺移植性，但是其編譯產物是不可移植的。

DSL 腳本的不足

Fun 2.0 版本支持依賴安裝 DSL 文件 fun.yml，fun.yml 爲依賴安裝提供了批量模式。日常開發提供了一種命令模式，如：fun install --package-type pip tensorflow。在 Fun 3.0 中我們提供了一種全新的 DSL 文件 Funfile。Funfile 可以理解爲 Dockerfile 的語法子集，讓熟悉 docker 的開發者可以快速上手。

但是無論是 fun.yml 或 Funfile，以及命令模式，對於開發者都有一個痛點。那就是不知道環境裏當前的狀態：

已經安裝的軟件有哪些
某個目錄下有些什麼文件
文件的內容以及屬性是什麼

開發者需要可以交互的沙箱環境。該功能在 Fun 2.0 中沒有，用戶常常使用 fcli sbox 命令作爲替代，或者直接使用 fc-docker 項目提供的鏡像啓動一個 container。docker run --rm -it -v $(pwd):/code aliyunfc/runtime-python2.7:build bash 但是這些複雜的命令和參數需要用戶具備足夠的 docker 背景知識以及對函數計算工作原理的瞭解。

爲了更好的解決上述問題，提升用戶的開發體驗，我們在 Fun 3.0 中提供了 fun install sbox 子命令。

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-Z8HxmFxk-1578536859694)(https://data-analysis.cn-shanghai.log.aliyuncs.com/logstores/article-logs/track_ua.gif?APIVersion=0.6.0&title=%E5%BC%80%E5%8F%91%E5%87%BD%E6%95%B0%E8%AE%A1%E7%AE%97%E7%9A%84%E6%AD%A3%E7%A1%AE%E5%A7%BF%E5%8A%BF%E2%80%94%E2%80%94%E4%BD%BF%E7%94%A8%E4%BA%A4%E4%BA%92%E6%A8%A1%E5%BC%8F%E5%AE%89%E8%A3%85%E4%BE%9D%E8%B5%96&author=%E5%80%9A%E8%B4%A4&src=article)]

命令行參數

$ fun install sbox --help
Usage: fun install sbox [-f|--function <[service/]function>] [-r|--runtime <runtime>] [-i|--interactive] [-e|--env key=val ...] [-e|--cmd <cmd>]

Start a local sandbox for installation dependencies or configuration

Options:
  -f, --function <[service/]function>  Specify which function to execute installation task.
  -r, --runtime <runtime>              function runtime, avaliable choice is: nodejs6, nodejs8, nodejs10, python2.7, python3, java8, php7.2, custom
  -i, --interactive                    run as interactive mode. Keep STDIN open and allocate a pseudo-TTY when in a interactive shell. (default: false)
  -e, --env <env>                      environment variable, ex. -e PATH=/code/bin (default: [])
  -c, --cmd <cmd>                      command with arguments to execute inside the installation sandbox.
  -h, --help                           output usage information

快速開始

下面以項目 pyzbar_example 爲例， pyzbar_example 項目包含如下文件

$  tree .
.
├── fun.yml
├── index.py
├── qrcode.png
└── template.yml

0 directories, 4 files

其中 template.yml 文件內容如下

ROSTemplateFormatVersion: '2015-09-01'
Transform: 'Aliyun::Serverless-2018-04-03'
Resources:
pyzbar-srv:
Type: 'Aliyun::Serverless::Service'
pyzbar-fun:
    Type: 'Aliyun::Serverless::Function'
    Properties:
    Handler: index.handler
    Runtime: python3
    Timeout: 60
    MemorySize: 128
    CodeUri: .

啓動交互模式 sbox

$ fun install sbox -f pyzbar-fun -i
using template: template.yml
root@fc-python3:/code# ls
fun.yml  index.py  qrcode.png  template.yml
root@fc-python3:/code# exit
exit
$

在 template.yml 所在的項目目錄執行 fun install sbox，其中參數

-f/–function 參數指定啓動 sbox 的函數，本例中函數所設定的 runtime 爲 python3，所以 python3 環境的沙箱環境會被啓動起來，函數 pyzbar-fun 所對應的 CodeUri 目錄會被掛載到沙箱環境內部的 /code 目錄，上面例子中在沙箱環境內 ls 命令返回的文件列表證實了這一點。
-i/–interactive 參數表示啓動交互模式，對應非交互模式的用途可以看後面的示例。

如果 template.yml 文件並不存在，或者 template.yml 配置文件內的函數尚未配置可以使用 --runtime 參數啓動交互模式，此時當前目錄會被掛載到沙箱環境的 /code 目錄。

$ fun install sbox -r nodejs10 -i
root@fc-nodejs10:/code# ls
fun.yml  index.py  qrcode.png  template.yml
root@fc-nodejs10:/code# exit
exit
$

上面的方法適用於臨時啓動一個 sbox 做些動手實驗的場景。

使用 fun-install 安裝 apt 和 pip 依賴

$ fun install sbox -f pyzbar-fun -i
using template: template.yml
root@fc-python3:/code# fun-install apt-get install libblas3
Task => [UNNAMED]
     => apt-get update (if need)
     => apt-get install -y -d -o=dir::cache=/code/.fun/tmp libblas3
     => bash -c
        for f in $(ls /code/.fun/tmp/archives/*.deb); do
          dpkg -x $f /code/.fun/root;
          mkdir -p /code/.fun/tmp/deb-control/${f%.*};
          dpkg -e $f /code/.fun/tmp/deb-control/${f%.*};

          if [ -f "/code/.fun/tmp/deb-control/${f%.*}/postinst" ]; then
            FUN_INSTALL_LOCAL=true /code/.fun/tmp/deb-control/${f%.*}/postinst configure;
          fi;
        done;
     => bash -c 'rm -rf /code/.fun/tmp/archives'
root@fc-python3:/code# fun-install --help
Usage: fun local [options] [command]

build function codes or install related depedencies for Function Compute

Options:
  -h, --help  output usage information

Commands:
  apt-get     install apt depencies
  pip         install pip depencies
  build       build function codes for Function Compute
  help [cmd]  display help for [cmd]

非交互模式下使用 sbox

使用如下一行命令打印出 pyzbar-fun 函數的 sbox 內預裝的 deb 包。

$ fun install sbox -f pyzbar-fun -c 'dpkg -l'
using template: template.yml
Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold
| Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend
|/ Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)
||/ Name                               Version                          Architecture Description
+++-==================================-================================-============-===============================================================================
ii  acl                                2.2.52-2                         amd64        Access control list utilities
ii  adduser                            3.113+nmu3                       all          add and remove users and groups
ii  apt                                1.0.9.8.4                        amd64        commandline package manager
ii  apt-utils                          1.0.9.8.5                        amd64        package management related utility programs
ii  autoconf                           2.69-8                           all          automatic configure script builder
ii  automake                           1:1.14.1-4+deb8u1                all          Tool for generating GNU Standards-compliant Makefiles
...(此處省略了許多行)

也可以通過管道將外部命令的內容傳遞到內部

$  echo hello | fun install sbox -r nodejs10  -i -c 'cat -'
hello

注意這裏 -i 參數不能省略，該參數表示接受標準輸入。

小結

fun install sbox 是 fcli sbox 的替代工具，除了支持交互模式，沿用了指定 runtime 啓動 sbox，也實現了 fun 風格的指定函數啓動 sbox，更加便利。同時也支持內聯命令和管道等非交互模式的用法，爲編寫腳本提供了更好的支持。

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前言

依賴工具

背景

系統依賴通常不可移植

語言依賴也存在不可移植的情況

DSL 腳本的不足

命令行參數

快速開始

啓動交互模式 sbox

使用 fun-install 安裝 apt 和 pip 依賴

非交互模式下使用 sbox

小結

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