Serverless 是一种新型的云计算架构，它的特点是将应用程序的部署和运行交给云服务商来管理，开发者只需要编写代码并上传到云上，无需考虑服务器的配置、扩容等问题。Serverless 架构具有高可靠性、高可扩展性、低成本等优点，因此在近年来越来越受到开发者的关注。本文将介绍如何基于 Serverless 架构设计和实现一个即时通讯应用。
架构设计
一个即时通讯应用需要满足以下几个要求：
- 实时性：用户之间的消息需要实时传递和接收。
- 可扩展性：当用户数量增加时，系统需要能够自动扩容。
- 安全性：用户的消息需要得到保护，防止被非法获取。
- 可靠性：系统需要保证消息的可靠传递，不出现消息丢失等情况。
基于 Serverless 架构，我们可以采用如下的架构设计：
该架构包含以下几个部分：
- 前端应用：用户通过前端应用与服务器通信，发送和接收消息。
- API 网关：API 网关负责接收用户的请求，并将请求转发给后端服务。
- Lambda 函数：Lambda 函数是 Serverless 架构中的核心组件，它负责处理用户的请求，并返回相应的响应结果。在本架构中，我们可以使用 Lambda 函数来处理用户的消息，将消息存储到数据库中，或者将消息推送给目标用户。
- 数据库：数据库负责存储用户的消息，保证消息的可靠性和安全性。
- 消息推送服务：消息推送服务负责将消息推送给目标用户，保证消息的实时性。
实现步骤
下面我们将介绍如何基于 Serverless 架构实现一个即时通讯应用。
1. 创建 Lambda 函数
首先，我们需要创建一个 Lambda 函数来处理用户的消息。在 AWS 中，我们可以通过以下步骤创建一个 Lambda 函数：
- 登录 AWS 控制台，选择 Lambda 服务。
- 点击“创建函数”按钮，选择“从头开始创建函数”。
- 输入函数名称和运行时环境，例如“IMFunction”和“Node.js 14.x”。
- 在“函数代码”部分，输入以下代码：
// javascriptcn.com 代码示例
exports.handler = async (event, context) => {
console.log('Received event:', JSON.stringify(event, null, 2));
// 处理用户的消息
// ...
return {
statusCode: 200,
body: JSON.stringify({
message: 'Message processed successfully.'
})
};
};该代码定义了一个 Lambda 函数，它接收用户的请求，并将请求的内容输出到控制台。接下来，我们需要在函数中添加处理用户消息的代码。
2. 处理用户消息
在 Lambda 函数中，我们可以使用 AWS SDK 访问数据库和消息推送服务。以下是一个处理用户消息的示例代码：
// javascriptcn.com 代码示例
const AWS = require('aws-sdk');
const ddb = new AWS.DynamoDB.DocumentClient();
const sns = new AWS.SNS();
exports.handler = async (event, context) => {
console.log('Received event:', JSON.stringify(event, null, 2));
// 解析用户的请求
const message = JSON.parse(event.body);
// 将消息存储到数据库
await ddb.put({
TableName: 'IMTable',
Item: {
messageId: message.messageId,
senderId: message.senderId,
receiverId: message.receiverId,
content: message.content,
timestamp: new Date().getTime()
}
}).promise();
// 推送消息给目标用户
await sns.publish({
TopicArn: 'arn:aws:sns:us-west-2:123456789012:IMTopic',
Message: JSON.stringify(message)
}).promise();
return {
statusCode: 200,
body: JSON.stringify({
message: 'Message processed successfully.'
})
};
};该代码首先解析用户的请求，然后将消息存储到 DynamoDB 数据库中，并使用 SNS 推送服务将消息推送给目标用户。在实际应用中，我们可以根据具体需求修改代码实现不同的功能。
3. 配置 API 网关
在 AWS 中，我们可以通过 API 网关来创建 RESTful API 并将请求转发到 Lambda 函数。以下是一个创建 API 网关的示例代码：
// javascriptcn.com 代码示例
const AWS = require('aws-sdk');
const apigateway = new AWS.APIGateway();
exports.handler = async (event, context) => {
console.log('Received event:', JSON.stringify(event, null, 2));
// 创建 API 网关
const restApi = await apigateway.createRestApi({
name: 'IMAPI'
}).promise();
// 创建资源
const rootResource = await apigateway.createResource({
parentId: restApi.id,
pathPart: '{proxy+}',
restApiId: restApi.id
}).promise();
// 创建方法
const method = await apigateway.putMethod({
authorizationType: 'NONE',
httpMethod: 'POST',
resourceId: rootResource.id,
restApiId: restApi.id
}).promise();
// 配置 Lambda 集成
const integration = await apigateway.putIntegration({
httpMethod: 'POST',
resourceId: rootResource.id,
restApiId: restApi.id,
type: 'AWS_PROXY',
integrationHttpMethod: 'POST',
uri: `arn:aws:apigateway:${process.env.AWS_REGION}:lambda:path/2015-03-31/functions/${process.env.LAMBDA_FUNCTION_ARN}/invocations`
}).promise();
// 部署 API
const deployment = await apigateway.createDeployment({
restApiId: restApi.id,
stageName: 'prod'
}).promise();
return {
statusCode: 200,
body: JSON.stringify({
message: `API Gateway created successfully: ${restApi.id}`
})
};
};该代码使用 AWS SDK 创建了一个名为“IMAPI”的 RESTful API，并将请求转发到之前创建的 Lambda 函数中。在实际应用中，我们可以根据具体需求修改代码实现不同的功能。
4. 配置消息推送服务
在 AWS 中，我们可以使用 SNS（Simple Notification Service）来实现消息推送功能。以下是一个创建 SNS 主题和订阅的示例代码：
// javascriptcn.com 代码示例
const AWS = require('aws-sdk');
const sns = new AWS.SNS();
exports.handler = async (event, context) => {
console.log('Received event:', JSON.stringify(event, null, 2));
// 创建 SNS 主题
const topic = await sns.createTopic({
Name: 'IMTopic'
}).promise();
// 创建订阅
const subscription = await sns.subscribe({
Protocol: 'https',
TopicArn: topic.TopicArn,
Endpoint: `https://${process.env.API_GATEWAY_DOMAIN_NAME}/prod`
}).promise();
return {
statusCode: 200,
body: JSON.stringify({
message: `SNS topic created successfully: ${topic.TopicArn}`
})
};
};该代码使用 AWS SDK 创建了一个名为“IMTopic”的 SNS 主题，并创建了一个 HTTPS 订阅，将消息推送到之前创建的 API 网关中。在实际应用中，我们可以根据具体需求修改代码实现不同的功能。
5. 部署应用
最后，我们需要将应用部署到 AWS 上。在 AWS 中，我们可以使用 CloudFormation 来管理资源，实现自动化部署。以下是一个 CloudFormation 模板的示例代码：
// javascriptcn.com 代码示例
Resources:
IMFunction:
Type: AWS::Serverless::Function
Properties:
Handler: index.handler
Runtime: nodejs14.x
CodeUri: .
Policies:
- DynamoDBCrudPolicy:
TableName: IMTable
- SNSPublishPolicy:
TopicName: IMTopic
IMTable:
Type: AWS::DynamoDB::Table
Properties:
TableName: IMTable
AttributeDefinitions:
- AttributeName: messageId
AttributeType: S
KeySchema:
- AttributeName: messageId
KeyType: HASH
BillingMode: PAY_PER_REQUEST
IMTopic:
Type: AWS::SNS::Topic
Properties:
DisplayName: IMTopic
SNSLambdaPermission:
Type: AWS::Lambda::Permission
Properties:
FunctionName: !GetAtt IMFunction.Arn
Action: lambda:InvokeFunction
Principal: sns.amazonaws.com
SourceArn: !Ref IMTopic
APIGateway:
Type: AWS::Serverless::Api
Properties:
StageName: prod
DefinitionBody:
swagger: '2.0'
info:
title: IM API
paths:
/:
post:
responses:
'200':
description: 200 response
x-amazon-apigateway-integration:
uri: !Sub arn:aws:apigateway:${AWS::Region}:lambda:path/2015-03-31/functions/${IMFunction.Arn}/invocations
httpMethod: POST
type: aws_proxy该模板定义了一个 Lambda 函数、一个 DynamoDB 表、一个 SNS 主题、一个 Lambda 函数与 SNS 主题的权限、一个 API 网关，并将它们关联起来。在实际应用中，我们可以根据具体需求修改模板实现不同的功能。
总结
本文介绍了如何基于 Serverless 架构设计和实现一个即时通讯应用。该应用具有高可靠性、高可扩展性、低成本等优点，可以满足用户的实时通讯需求。通过本文的学习，读者可以了解 Serverless 架构的基本原理和应用方法，掌握如何使用 AWS SDK 和 CloudFormation 部署应用，提高自己的开发能力。
来源：JavaScript中文网 ，转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/650ac88b95b1f8cacd524a2e