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将 Spanner 与 Cloud Run 函数搭配使用

Spanner

目标

编写、部署和触发可访问 Spanner 的 HTTP Cloud Functions 函数。

费用

本文档使用了 Spanner 和 Cloud Run functions，它们是 Google Cloud 的收费组件。

如需了解 Spanner 的使用费用，请参阅 Spanner 价格。
如需了解 Cloud Run functions 的使用费用（包括免费调用），请参阅 Cloud Run functions 价格。

准备工作

本文档假设您有一个名为 test-instance 的 Spanner 实例和一个使用音乐应用架构的名为 example-db 的数据库。如需了解如何创建实例以及使用音乐应用架构的数据库，请参阅《快速入门：使用控制台》或者 Go、Java、Node.js 或 Python 版使用入门教程。
注意：完成此步骤后，您的数据库中应该会生成两个表（Singers 和 Albums），其中包含音乐应用架构中指定的示例数据。
启用 Cloud Run functions 和 Cloud Build API。

启用 API
安装并初始化 gcloud CLI。

如果您已经安装 gcloud CLI，请运行以下命令进行更新：
```
gcloud components update
```
准备开发环境：

Node.js

转到 Node.js 设置指南

Python

转到 Python 设置指南

Go

转到 Go 设置指南

Java

转到 Java 设置指南

准备应用

将示例应用代码库克隆到本地机器：
Node.js
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/nodejs-docs-samples.git
```
或者，您也可以下载该示例的 zip 文件并将其解压缩。
Python
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/python-docs-samples.git
```
或者，您也可以下载该示例的 zip 文件并将其解压缩。
Go
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/golang-samples.git
```
或者，您也可以下载该示例的 zip 文件并将其解压缩。
Java
```
git clone https://github.com/GoogleCloudPlatform/java-docs-samples.git
```
或者，您也可以下载该示例的 zip 文件并将其解压缩。

切换到包含用于访问 Spanner 的 Cloud Run functions 函数示例代码的目录：

Node.js

cd nodejs-docs-samples/functions/spanner/

Python

cd python-docs-samples/functions/spanner/

Go

cd golang-samples/functions/spanner/

Java

cd java-docs-samples/functions/spanner/

查看示例代码：

Node.js

// Imports the Google Cloud client library
const {Spanner} = require('@google-cloud/spanner');

// Imports the functions framework to register your HTTP function
const functions = require('@google-cloud/functions-framework');

// Instantiates a client
const spanner = new Spanner();

// Your Cloud Spanner instance ID
const instanceId = 'test-instance';

// Your Cloud Spanner database ID
const databaseId = 'example-db';

/**
 * HTTP Cloud Function.
 *
 * @param {Object} req Cloud Function request context.
 * @param {Object} res Cloud Function response context.
 */
functions.http('spannerQuickstart', async (req, res) => {
  // Gets a reference to a Cloud Spanner instance and database
  const instance = spanner.instance(instanceId);
  const database = instance.database(databaseId);

  // The query to execute
  const query = {
    sql: 'SELECT * FROM Albums',
  };

  // Execute the query
  try {
    const results = await database.run(query);
    const rows = results[0].map(row => row.toJSON());
    rows.forEach(row => {
      res.write(
        `SingerId: ${row.SingerId}, ` +
          `AlbumId: ${row.AlbumId}, ` +
          `AlbumTitle: ${row.AlbumTitle}\n`
      );
    });
    res.status(200).end();
  } catch (err) {
    res.status(500).send(`Error querying Spanner: ${err}`);
  }
});

Python

import functions_framework
from google.cloud import spanner

instance_id = "test-instance"
database_id = "example-db"

client = spanner.Client()
instance = client.instance(instance_id)
database = instance.database(database_id)


@functions_framework.http
def spanner_read_data(request):
    query = "SELECT * FROM Albums"

    outputs = []
    with database.snapshot() as snapshot:
        results = snapshot.execute_sql(query)

        for row in results:
            output = "SingerId: {}, AlbumId: {}, AlbumTitle: {}".format(*row)
            outputs.append(output)

    return "\n".join(outputs)

Go


// Package spanner contains an example of using Spanner from a Cloud Function.
package spanner

import (
	"context"
	"fmt"
	"log"
	"net/http"
	"sync"

	"cloud.google.com/go/spanner"
	"github.com/GoogleCloudPlatform/functions-framework-go/functions"
	"google.golang.org/api/iterator"
)

// client is a global Spanner client, to avoid initializing a new client for
// every request.
var client *spanner.Client
var clientOnce sync.Once

// db is the name of the database to query.
var db = "projects/my-project/instances/my-instance/databases/example-db"

func init() {
	functions.HTTP("HelloSpanner", HelloSpanner)
}

// HelloSpanner is an example of querying Spanner from a Cloud Function.
func HelloSpanner(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	clientOnce.Do(func() {
		// Declare a separate err variable to avoid shadowing client.
		var err error
		client, err = spanner.NewClient(context.Background(), db)
		if err != nil {
			http.Error(w, "Error initializing database", http.StatusInternalServerError)
			log.Printf("spanner.NewClient: %v", err)
			return
		}
	})

	fmt.Fprintln(w, "Albums:")
	stmt := spanner.Statement{SQL: `SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums`}
	iter := client.Single().Query(r.Context(), stmt)
	defer iter.Stop()
	for {
		row, err := iter.Next()
		if err == iterator.Done {
			return
		}
		if err != nil {
			http.Error(w, "Error querying database", http.StatusInternalServerError)
			log.Printf("iter.Next: %v", err)
			return
		}
		var singerID, albumID int64
		var albumTitle string
		if err := row.Columns(&singerID, &albumID, &albumTitle); err != nil {
			http.Error(w, "Error parsing database response", http.StatusInternalServerError)
			log.Printf("row.Columns: %v", err)
			return
		}
		fmt.Fprintf(w, "%d %d %s\n", singerID, albumID, albumTitle)
	}
}

Java

import com.google.api.client.http.HttpStatusCodes;
import com.google.cloud.functions.HttpFunction;
import com.google.cloud.functions.HttpRequest;
import com.google.cloud.functions.HttpResponse;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseClient;
import com.google.cloud.spanner.DatabaseId;
import com.google.cloud.spanner.LazySpannerInitializer;
import com.google.cloud.spanner.ResultSet;
import com.google.cloud.spanner.SpannerException;
import com.google.cloud.spanner.SpannerOptions;
import com.google.cloud.spanner.Statement;
import com.google.common.annotations.VisibleForTesting;
import com.google.common.base.MoreObjects;
import java.io.PrintWriter;
import java.util.logging.Level;
import java.util.logging.Logger;

// HelloSpanner is an example of querying Spanner from a Cloud Function.
public class HelloSpanner implements HttpFunction {
  private static final Logger logger = Logger.getLogger(HelloSpanner.class.getName());

  // TODO<developer>: Set these environment variables.
  private static final String SPANNER_INSTANCE_ID =
      MoreObjects.firstNonNull(System.getenv("SPANNER_INSTANCE"), "my-instance");
  private static final String SPANNER_DATABASE_ID =
      MoreObjects.firstNonNull(System.getenv("SPANNER_DATABASE"), "example-db");

  private static final DatabaseId databaseId =
      DatabaseId.of(
          SpannerOptions.getDefaultProjectId(),
          SPANNER_INSTANCE_ID,
          SPANNER_DATABASE_ID);

  // The LazySpannerInitializer instance is shared across all instances of the HelloSpanner class.
  // It will create a Spanner instance the first time one is requested, and continue to return that
  // instance for all subsequent requests.
  private static final LazySpannerInitializer SPANNER_INITIALIZER = new LazySpannerInitializer();

  @VisibleForTesting
  DatabaseClient getClient() throws Throwable {
    return SPANNER_INITIALIZER.get().getDatabaseClient(databaseId);
  }

  @Override
  public void service(HttpRequest request, HttpResponse response) throws Exception {
    var writer = new PrintWriter(response.getWriter());
    try {
      DatabaseClient client = getClient();
      try (ResultSet rs =
          client
              .singleUse()
              .executeQuery(Statement.of("SELECT SingerId, AlbumId, AlbumTitle FROM Albums"))) {
        writer.printf("Albums:%n");
        while (rs.next()) {
          writer.printf(
              "%d %d %s%n",
              rs.getLong("SingerId"), rs.getLong("AlbumId"), rs.getString("AlbumTitle"));
        }
      } catch (SpannerException e) {
        writer.printf("Error querying database: %s%n", e.getMessage());
        response.setStatusCode(HttpStatusCodes.STATUS_CODE_SERVER_ERROR, e.getMessage());
      }
    } catch (Throwable t) {
      logger.log(Level.SEVERE, "Spanner example failed", t);
      writer.printf("Error setting up Spanner: %s%n", t.getMessage());
      response.setStatusCode(HttpStatusCodes.STATUS_CODE_SERVER_ERROR, t.getMessage());
    }
  }
}

该函数会发送一个 SQL 查询以从数据库中提取所有 Albums 数据。当您向该函数的端点发出 HTTP 请求时，系统即会执行该函数。

部署函数

如需使用 HTTP 触发器部署该函数，请在 spanner 目录中运行以下命令：

Node.js

gcloud functions deploy nodejs-spanner-function \
--gen2 \
--runtime=nodejs20 \
--region=REGION \
--source=. \
--entry-point=spannerQuickstart 
--trigger-http

使用 --runtime 标志可以指定支持的 Node.js 版本的运行时 ID 来运行您的函数。

Python

gcloud functions deploy python-spanner-function \
--gen2 \
--runtime=python312 \
--region=REGION \
--source=. \
--entry-point=spanner_read_data 
--trigger-http

使用 --runtime 标志可以指定支持的 Python 版本的运行时 ID 来运行您的函数。

Go

gcloud functions deploy go-spanner-function \
--gen2 \
--runtime=go121 \
--region=REGION \
--source=. \
--entry-point=HelloSpanner 
--trigger-http

使用 --runtime 标志可以指定支持的 Go 版本的运行时 ID 来运行您的函数。

Java

gcloud functions deploy java-spanner-function \
--gen2 \
--runtime=java17 \
--region=REGION \
--source=. \
--entry-point=functions.HelloSpanner \
--memory=512MB 
--trigger-http

使用 --runtime 标志可以指定支持的 Java 版本的运行时 ID 来运行您的函数。

将 REGION 替换为要在其中部署函数的 Google Cloud 区域的名称（例如 us-west1）。

函数部署最多可能需要 2 分钟。

当您的函数完成部署时，请记下系统返回的 url 值。当您触发函数时，将使用该值。

您可以在 Google Cloud 控制台中的 Cloud Run functions 页面上查看已部署的函数。还可以在该页面上创建和修改函数，并获取函数的详细信息和诊断信息。

触发函数

向您的函数发出 HTTP 请求：

curl URL

将 URL 替换为您的函数时返回的网址值。完成部署

假如您完成了入门教程中的步骤并填充了数据库，此时应该会在输出内容中看到 SQL 查询结果：

SingerId: 2, AlbumId: 2, AlbumTitle: Forever Hold Your Peace
SingerId: 1, AlbumId: 2, AlbumTitle: Go, Go, Go
SingerId: 2, AlbumId: 1, AlbumTitle: Green
SingerId: 2, AlbumId: 3, AlbumTitle: Terrified
SingerId: 1, AlbumId: 1, AlbumTitle: Total Junk

您还可以通过在浏览器中访问该函数的网址来查看 SQL 查询结果。

清理

为避免系统因本文档中使用的 Spanner 和 Cloud Run functions 资源向您的 Google Cloud 账号收取额外费用，请执行以下操作：

删除实例：

gcloud spanner instances delete test-instance

删除您部署的函数：

Node.js

gcloud functions delete nodejs-spanner-function

Python

gcloud functions delete python-spanner-function

Go

gcloud functions delete go-spanner-function

Java

gcloud functions delete java-spanner-function

将 Spanner 与 Cloud Run 函数搭配使用

目标

费用

准备工作

Node.js

Python

Go

Java

准备应用

Node.js

Python

Go

Java

Node.js

Python

Go

Java

Node.js

Python

Go

Java

部署函数

Node.js

Python

Go

Java

触发函数

清理

Node.js

Python

Go

Java

后续步骤