Azure Functions #

什么是 Azure Functions？ #

Azure Functions 是一种无服务器计算服务，让你无需管理基础设施即可运行事件触发的代码。

text

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    Azure Functions 概览                      │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  特点                                                        │
│  ├── 无服务器：无需管理服务器                               │
│  ├── 事件驱动：按触发器执行                                 │
│  ├── 按需计费：只为执行时间付费                             │
│  ├── 自动扩展：根据负载自动调整                             │
│  └── 多语言支持：C#, Java, JavaScript, Python 等            │
│                                                             │
│  适用场景                                                    │
│  ├── Web API 后端                                           │
│  ├── 数据处理管道                                           │
│  ├── 事件处理                                               │
│  ├── 定时任务                                               │
│  ├── IoT 处理                                               │
│  └── 微服务                                                 │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

托管计划 #

计划类型 #

text

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    托管计划                                  │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  消耗计划 (Consumption)                                      │
│  ├── 按执行次数和时间计费                                   │
│  ├── 自动扩展                                               │
│  ├── 免费额度：100 万次请求/月                              │
│  └── 适合：间歇性、不可预测的工作负载                       │
│                                                             │
│  高级计划 (Premium)                                          │
│  ├── 预热实例                                               │
│  ├── VNet 集成                                              │
│  ├── 更高性能                                               │
│  └── 适合：企业级应用                                       │
│                                                             │
│  App Service 计划                                            │
│  ├── 专用资源                                               │
│  ├── 无冷启动                                               │
│  ├── 与其他应用共享                                         │
│  └── 适合：持续高负载                                       │
│                                                             │
│  容器计划 (Azure Container Apps)                             │
│  ├── 容器化函数                                             │
│  ├── 自定义运行时                                           │
│  └── 适合：复杂依赖                                         │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

定价对比 #

计划	免费额度	冷启动	VNet	预热实例
消耗	100 万请求/月	有	❌	❌
高级	无	无	✅	✅
App Service	按计划	无	✅	✅

触发器和绑定 #

触发器类型 #

text

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    常用触发器                                │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  HTTP 触发器                                                 │
│  ├── REST API 端点                                          │
│  ├── Webhook 接收                                           │
│  └── 最常用的触发器                                         │
│                                                             │
│  定时器触发器                                                │
│  ├── Cron 表达式                                            │
│  ├── 定时任务                                               │
│  └── 批处理作业                                             │
│                                                             │
│  队列触发器                                                   │
│  ├── Azure Storage Queue                                    │
│  ├── Service Bus Queue                                      │
│  └── 消息处理                                               │
│                                                             │
│  Blob 触发器                                                 │
│  ├── 文件上传处理                                           │
│  ├── 图片处理                                               │
│  └── 数据导入                                               │
│                                                             │
│  事件触发器                                                   │
│  ├── Event Grid                                             │
│  ├── Event Hub                                              │
│  └── IoT Hub                                                │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

绑定类型 #

绑定方向	类型	用途
输入	Blob	读取文件
输入	Cosmos DB	查询数据
输入	SQL	查询数据库
输出	Queue	发送消息
输出	Blob	写入文件
输出	SendGrid	发送邮件

创建函数应用 #

使用 Azure CLI #

bash

# 创建资源组
az group create --name myResourceGroup --location eastus

# 创建存储账户
az storage account create \
  --name mystorageaccount \
  --resource-group myResourceGroup \
  --location eastus \
  --sku Standard_LRS

# 创建函数应用
az functionapp create \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --consumption-plan-location eastus \
  --runtime node \
  --runtime-version 18 \
  --functions-version 4 \
  --storage-account mystorageaccount

函数应用结构 #

text

myFunctionApp/
├── host.json          # 函数应用配置
├── local.settings.json # 本地设置
├── package.json       # Node.js 依赖
└── src/
    └── functions/
        ├── HttpTrigger/
        │   ├── function.json  # 函数绑定配置
        │   └── index.js       # 函数代码
        └── TimerTrigger/
            ├── function.json
            └── index.js

开发函数 #

HTTP 触发器函数 #

javascript

// src/functions/HttpTrigger/index.js
module.exports = async function (context, req) {
    context.log('HTTP trigger function processed a request.');

    const name = req.query.name || (req.body && req.body.name);
    
    const responseMessage = name
        ? "Hello, " + name + ". This HTTP triggered function executed successfully."
        : "This HTTP triggered function executed successfully. Pass a name in the query string or in the request body for a personalized response.";

    context.res = {
        status: 200,
        body: responseMessage
    };
};

json

// src/functions/HttpTrigger/function.json
{
  "bindings": [
    {
      "authLevel": "function",
      "type": "httpTrigger",
      "direction": "in",
      "name": "req",
      "methods": ["get", "post"]
    },
    {
      "type": "http",
      "direction": "out",
      "name": "res"
    }
  ]
}

定时器触发器函数 #

javascript

// src/functions/TimerTrigger/index.js
module.exports = async function (context, myTimer) {
    const timeStamp = new Date().toISOString();
    
    if (myTimer.isPastDue) {
        context.log('Timer is running late!');
    }
    
    context.log('Timer trigger function ran!', timeStamp);
};

json

// src/functions/TimerTrigger/function.json
{
  "bindings": [
    {
      "name": "myTimer",
      "type": "timerTrigger",
      "direction": "in",
      "schedule": "0 */5 * * * *"
    }
  ]
}

Blob 触发器函数 #

javascript

// src/functions/BlobTrigger/index.js
module.exports = async function (context, myBlob) {
    context.log("JavaScript blob trigger function processed blob \n Blob:", context.bindingData.blobTrigger, "\n Blob Size:", myBlob.length, "Bytes");
    
    // 处理文件内容
    const content = myBlob.toString();
    
    // 输出到队列
    context.bindings.outputQueueItem = {
        blobName: context.bindingData.blobTrigger,
        size: myBlob.length,
        processedAt: new Date().toISOString()
    };
};

json

// src/functions/BlobTrigger/function.json
{
  "bindings": [
    {
      "name": "myBlob",
      "type": "blobTrigger",
      "direction": "in",
      "path": "samples-workitems/{name}",
      "connection": "AzureWebJobsStorage"
    },
    {
      "name": "outputQueueItem",
      "type": "queue",
      "direction": "out",
      "queueName": "processed-blobs",
      "connection": "AzureWebJobsStorage"
    }
  ]
}

本地开发 #

开发环境设置 #

bash

# 安装 Azure Functions Core Tools
npm install -g azure-functions-core-tools@4

# 安装 Azure CLI 扩展
az extension add --name azure-functions

# 创建新函数应用
func init MyFunctionApp --javascript

# 创建新函数
func new --name HttpTrigger --template "HTTP trigger" --authlevel "function"

# 本地运行
func start

local.settings.json #

json

{
  "IsEncrypted": false,
  "Values": {
    "AzureWebJobsStorage": "UseDevelopmentStorage=true",
    "FUNCTIONS_WORKER_RUNTIME": "node",
    "MyDbConnection": "Server=localhost;Database=mydb;User Id=sa;Password=pass;"
  },
  "Host": {
    "LocalHttpPort": 7071,
    "CORS": "*"
  }
}

部署函数 #

部署方式 #

bash

# 部署到 Azure
func azure functionapp publish myFunctionApp

# 使用 Azure CLI 部署
az functionapp deployment source config-zip \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --src deployment.zip

# 从 GitHub 部署
az functionapp deployment source config \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --repo-url https://github.com/user/repo \
  --branch main \
  --manual-integration

GitHub Actions 部署 #

yaml

# .github/workflows/azure-function.yml
name: Build and deploy to Azure Function App

on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  workflow_dispatch:

env:
  AZURE_FUNCTIONAPP_NAME: myFunctionApp
  AZURE_FUNCTIONAPP_PACKAGE_PATH: '.'
  NODE_VERSION: '18.x'

jobs:
  build-and-deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
    - name: Checkout
      uses: actions/checkout@v4
    
    - name: Setup Node.js
      uses: actions/setup-node@v4
      with:
        node-version: ${{ env.NODE_VERSION }}
        cache: 'npm'
    
    - name: Install dependencies
      run: npm ci
    
    - name: Build
      run: npm run build --if-present
    
    - name: Deploy to Azure Function App
      uses: Azure/functions-action@v1
      with:
        app-name: ${{ env.AZURE_FUNCTIONAPP_NAME }}
        package: ${{ env.AZURE_FUNCTIONAPP_PACKAGE_PATH }}
        publish-profile: ${{ secrets.AZURE_FUNCTIONAPP_PUBLISH_PROFILE }}

配置管理 #

应用设置 #

bash

# 设置应用设置
az functionapp config appsettings set \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --settings KEY1=VALUE1 KEY2=VALUE2

# 从文件导入
az functionapp config appsettings set \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --settings @settings.json

访问配置 #

javascript

// Node.js
const dbConnection = process.env.MyDbConnection;
const apiKey = process.env.ApiKey;

// Python
import os
db_connection = os.environ['MyDbConnection']
api_key = os.environ['ApiKey']

监控和诊断 #

启用 Application Insights #

bash

# 创建 Application Insights
az monitor app-insights component create \
  --app myFunctionApp-ai \
  --location eastus \
  --resource-group myResourceGroup

# 关联函数应用
az functionapp config appsettings set \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --settings APPINSIGHTS_INSTRUMENTATIONKEY=<instrumentation-key>

查看日志 #

bash

# 实时日志流
az functionapp log tail \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup

# 查看执行历史
az functionapp function show \
  --name myFunctionApp \
  --resource-group myResourceGroup \
  --function-name HttpTrigger

最佳实践 #

性能优化 #

text

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                    性能优化建议                              │
├─────────────────────────────────────────────────────────────┤
│                                                             │
│  1. 避免冷启动                                               │
│     ├── 使用 Premium 计划                                   │
│     ├── 保持函数精简                                        │
│     └── 预热实例                                            │
│                                                             │
│  2. 连接管理                                                 │
│     ├── 重用连接                                            │
│     ├── 使用连接池                                          │
│     └── 静态客户端                                          │
│                                                             │
│  3. 异步处理                                                 │
│     ├── 使用队列                                            │
│     ├── 分解长任务                                          │
│     └── Durable Functions                                   │
│                                                             │
│  4. 依赖优化                                                 │
│     ├── 减少依赖数量                                        │
│     ├── 使用轻量库                                          │
│     └── 按需加载                                            │
│                                                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

代码示例 #

javascript

// 重用连接的最佳实践
const cosmosClient = require('@azure/cosmos').CosmosClient;

// 在函数外部创建客户端（重用）
let client = null;

function getClient() {
    if (!client) {
        client = new cosmosClient(process.env.COSMOS_CONNECTION_STRING);
    }
    return client;
}

module.exports = async function (context, req) {
    const client = getClient();
    const container = client.database('mydb').container('mycontainer');
    
    // 使用客户端
    const { resource } = await container.item(req.body.id).read();
    
    context.res = { body: resource };
};

下一步 #

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