AWS SAM Lambda 專案的本機開發伺服器

現在我正在開發一個項目，其中使用 AWS lambda 作為請求處理程序來建立 REST API。整個過程使用 AWS SAM 定義 lambda、層並將其連接到漂亮的 template.yaml 檔案中的 Api 閘道。

問題

本機測試此 API 並不像其他框架那麼簡單。雖然 AWS 提供了 sam 本機命令來建立託管 lambda 的 Docker 映像（可以更好地複製 Lambda 環境），但我發現這種方法對於開發過程中的快速迭代來說過於繁重。

解決方案

我想要一個方法：

• 快速測試我的業務邏輯和資料驗證
• 提供前端開發者本機伺服器進行測試
• 避免每次變更時重建 Docker 映像的開銷

因此，我建立了一個腳本來滿足這些需求。 ?‍♂️

TL;DR：查看此 GitHub 儲存庫中的 server_local.py。

主要優點

• 快速設定：啟動本機 Flask 伺服器，將您的 API 閘道路由對應到 Flask 路由。
• 直接執行：直接觸發Python函數（Lambda處理程序），沒有Docker開銷。
• 熱重載：變更立即反映，縮短開發回饋循環。

此範例基於 sam init 的「Hello World」專案構建，新增了 server_local.py 及其要求以啟用本機開發。

閱讀 SAM 模板

我在這裡所做的是首先閱讀 template.yaml，因為我的基礎設施和所有 lambda 都有當前定義。

我們建立字典定義所需的所有程式碼就是這樣。為了處理 SAM 範本特有的函數，我為 CloudFormationLoader 新增了一些建構子。現在它可以支援 Ref 作為對另一個物件的引用、Sub 作為替代方法和 GetAtt 來取得屬性。我認為我們可以在這裡添加更多邏輯，但現在這完全足以使其工作。

import os
from typing import Any, Dict
import yaml


class CloudFormationLoader(yaml.SafeLoader):
    def __init__(self, stream):
        self._root = os.path.split(stream.name)[0]  # type: ignore
        super(CloudFormationLoader, self).__init__(stream)

    def include(self, node):
        filename = os.path.join(self._root, self.construct_scalar(node))  # type: ignore
        with open(filename, "r") as f:
            return yaml.load(f, CloudFormationLoader)


def construct_getatt(loader, node):
    if isinstance(node, yaml.ScalarNode):
        return {"Fn::GetAtt": loader.construct_scalar(node).split(".")}
    elif isinstance(node, yaml.SequenceNode):
        return {"Fn::GetAtt": loader.construct_sequence(node)}
    else:
        raise yaml.constructor.ConstructorError(
            None, None, f"Unexpected node type for !GetAtt: {type(node)}", node.start_mark
        )


CloudFormationLoader.add_constructor(
    "!Ref", lambda loader, node: {"Ref": loader.construct_scalar(node)}  # type: ignore
)
CloudFormationLoader.add_constructor(
    "!Sub", lambda loader, node: {"Fn::Sub": loader.construct_scalar(node)}  # type: ignore
)
CloudFormationLoader.add_constructor("!GetAtt", construct_getatt)


def load_template() -> Dict[str, Any]:
    with open("template.yaml", "r") as file:
        return yaml.load(file, Loader=CloudFormationLoader)

這會產生這樣的 json：

{
   "AWSTemplateFormatVersion":"2010-09-09",
   "Transform":"AWS::Serverless-2016-10-31",
   "Description":"sam-app\nSample SAM Template for sam-app\n",
   "Globals":{
      "Function":{
         "Timeout":3,
         "MemorySize":128,
         "LoggingConfig":{
            "LogFormat":"JSON"
         }
      }
   },
   "Resources":{
      "HelloWorldFunction":{
         "Type":"AWS::Serverless::Function",
         "Properties":{
            "CodeUri":"hello_world/",
            "Handler":"app.lambda_handler",
            "Runtime":"python3.9",
            "Architectures":[
               "x86_64"
            ],
            "Events":{
               "HelloWorld":{
                  "Type":"Api",
                  "Properties":{
                     "Path":"/hello",
                     "Method":"get"
                  }
               }
            }
         }
      }
   },
   "Outputs":{
      "HelloWorldApi":{
         "Description":"API Gateway endpoint URL for Prod stage for Hello World function",
         "Value":{
            "Fn::Sub":"https://${ServerlessRestApi}.execute-api.${AWS::Region}.amazonaws.com/Prod/hello/"
         }
      },
      "HelloWorldFunction":{
         "Description":"Hello World Lambda Function ARN",
         "Value":{
            "Fn::GetAtt":[
               "HelloWorldFunction",
               "Arn"
            ]
         }
      },
      "HelloWorldFunctionIamRole":{
         "Description":"Implicit IAM Role created for Hello World function",
         "Value":{
            "Fn::GetAtt":[
               "HelloWorldFunctionRole",
               "Arn"
            ]
         }
      }
   }
}

處理層

這樣就可以輕鬆地為每個端點動態建立 Flask 路由。但在此之前還有一些額外的事情。

在 sam init helloworld 應用程式中沒有定義任何層。但我在實際專案中遇到了這個問題。為了使其正常工作，我添加了一個函數來讀取層定義並將它們添加到 sys.path 中，以便 python 導入可以正常工作。檢查這個：

def add_layers_to_path(template: Dict[str, Any]):
    """Add layers to path. Reads the template and adds the layers to the path for easier imports."""
    resources = template.get("Resources", {})
    for _, resource in resources.items():
        if resource.get("Type") == "AWS::Serverless::LayerVersion":
            layer_path = resource.get("Properties", {}).get("ContentUri")
            if layer_path:
                full_path = os.path.join(os.getcwd(), layer_path)
                if full_path not in sys.path:
                    sys.path.append(full_path)

建立 Flask 路由

在其中我們需要循環遍歷資源並找到所有函數。基於此，我正在創建燒瓶路線的數據需求。

def export_endpoints(template: Dict[str, Any]) -> List[Dict[str, str]]:
    endpoints = []
    resources = template.get("Resources", {})
    for resource_name, resource in resources.items():
        if resource.get("Type") == "AWS::Serverless::Function":
            properties = resource.get("Properties", {})
            events = properties.get("Events", {})
            for event_name, event in events.items():
                if event.get("Type") == "Api":
                    api_props = event.get("Properties", {})
                    path = api_props.get("Path")
                    method = api_props.get("Method")
                    handler = properties.get("Handler")
                    code_uri = properties.get("CodeUri")

                    if path and method and handler and code_uri:
                        endpoints.append(
                            {
                                "path": path,
                                "method": method,
                                "handler": handler,
                                "code_uri": code_uri,
                                "resource_name": resource_name,
                            }
                        )
    return endpoints

下一步就是使用它並為每個人設定一條路線。

def setup_routes(template: Dict[str, Any]):
    endpoints = export_endpoints(template)
    for endpoint in endpoints:
        setup_route(
            endpoint["path"],
            endpoint["method"],
            endpoint["handler"],
            endpoint["code_uri"],
            endpoint["resource_name"],
        )


def setup_route(path: str, method: str, handler: str, code_uri: str, resource_name: str):
    module_name, function_name = handler.rsplit(".", 1)
    module_path = os.path.join(code_uri, f"{module_name}.py")
    spec = importlib.util.spec_from_file_location(module_name, module_path)
    if spec is None or spec.loader is None:
        raise Exception(f"Module {module_name} not found in {code_uri}")
    module = importlib.util.module_from_spec(spec)

    spec.loader.exec_module(module)
    handler_function = getattr(module, function_name)

    path = path.replace("{", "")

    print(f"Setting up route for [{method}] {path} with handler {resource_name}.")

    # Create a unique route handler for each Lambda function
    def create_route_handler(handler_func):
        def route_handler(*args, **kwargs):
            event = {
                "httpMethod": request.method,
                "path": request.path,
                "queryStringParameters": request.args.to_dict(),
                "headers": dict(request.headers),
                "body": request.get_data(as_text=True),
                "pathParameters": kwargs,
            }
            context = LambdaContext(resource_name)
            response = handler_func(event, context)

            try:
                api_response = APIResponse(**response)
                headers = response.get("headers", {})
                return Response(
                    api_response.body,
                    status=api_response.statusCode,
                    headers=headers,
                    mimetype="application/json",
                )
            except ValidationError as e:
                return jsonify({"error": "Invalid response format", "details": e.errors()}), 500

        return route_handler

    # Use a unique endpoint name for each route
    endpoint_name = f"{resource_name}_{method}_{path.replace('/', '_')}"
    app.add_url_rule(
        path,
        endpoint=endpoint_name,
        view_func=create_route_handler(handler_function),
        methods=[method.upper(), "OPTIONS"],
    )

你可以使用
啟動你的伺服器

if __name__ == "__main__":
    template = load_template()
    add_layers_to_path(template)
    setup_routes(template)
    app.run(debug=True, port=3000)

就是這樣。完整程式碼可在 github https://github.com/JakubSzwajka/aws-sam-lambda-local-server-python 上找到。如果您發現任何帶有圖層等的極端情況，請告訴我。這可以改進，或者您認為值得添加更多內容。我覺得這很有幫助。

潛在問題

簡而言之，這適用於您當地的環境。請記住，lambda 具有一些記憶體限制和 cpu 限制。最後還是在真實環境下測試一下比較好。這種方法應該用來加速開發過程。

如果您在專案中實現了這一點，請分享您的見解。對你來說效果好嗎？你遇過什麼挑戰嗎？您的回饋有助於為每個人改進此解決方案。

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