在本次实验中，我们将会通过AWS Serverless应用构建一个无服务器化的抽奖程序。本次的实验涉及到的服务有：
- 本文实验基于AWS中国区宁夏区(cn-northwest-1)作示例。所有控制台链接均直接连接到北京区console。如使用海外区账号，请不要点击此直达连接，在global控制台选择相应产品即可。
- 如果您使用的是AWS中国区账号，账号默认屏蔽了80,8080,443三个端口，需要先申请打开443端口才可以正常使用API Gateway的服务。如果是海外账号，没有此限制。
- 如何判断自己的账号是中国区账号还是海外区账号？请查看自己的控制台链接，console.amazonaws.cn为中国区，console.aws.amazon.com为海外区账号。
- 在
Identiy Access Management服务中创建一个本次实验需要用到的AWS Lambda服务角色，包含本次实验需要使用到的服务权限。角色包含如下四个托管的策略- AmazonDynamoDBFullAccess
- AWSLambdaBasicExecutionRole
- AmazonSNSFullAccess
- AWSStepFunctionsFullAccess
具体的角色创建流程，可以参考如下连接 AWS Lambda Execution Role Creating a Role to Delegate Permissions to an AWS Service
- 进入AWS控制台，在
服务中搜索Step Functions - 进入
Step Functions服务后，点击左侧的活动栏，并点击状态机 - 进入
状态机主页面后，选择创建状态机 - 在
定义状态机栏目下，选择默认使用代码段创作。同时在详细信息栏目输入状态机名称Lottery - 在
状态机定义栏目下，复制如下状态机定义文件，通过Amazon States Language来定义状态机的状态流转
{
"Comment": "A simple AWS Step Functions state machine that simulates the lottery session",
"StartAt": "Input Lottery Winners",
"States": {
"Input Lottery Winners": {
"Type": "Task",
"Resource": "<InputWinners:ARN>",
"ResultPath": "$",
"Catch": [
{
"ErrorEquals": [ "CustomError" ],
"Next": "Failed"
},
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL" ],
"Next": "Failed"
}
],
"Next": "Random Select Winners"
},
"Random Select Winners": {
"Type": "Task",
"InputPath": "$.body",
"Resource": "<RandomSelectWinners:ARN>",
"Catch": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL" ],
"Next": "Failed"
}
],
"Retry": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL"],
"IntervalSeconds": 1,
"MaxAttempts": 2
}
],
"Next": "Validate Winners"
},
"Validate Winners": {
"Type": "Task",
"InputPath": "$.body",
"Resource": "<ValidateWinners:ARN>",
"Catch": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL" ],
"Next": "Failed"
}
],
"Retry": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL"],
"IntervalSeconds": 1,
"MaxAttempts": 2
}
],
"Next": "Is Winner In Past Draw"
},
"Is Winner In Past Draw": {
"Type" : "Choice",
"Choices": [
{
"Variable": "$.status",
"NumericEquals": 0,
"Next": "Send SNS and Record In Dynamodb"
},
{
"Variable": "$.status",
"NumericEquals": 1,
"Next": "Random Select Winners"
}
]
},
"Send SNS and Record In Dynamodb": {
"Type": "Parallel",
"End": true,
"Catch": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL" ],
"Next": "Failed"
}
],
"Retry": [
{
"ErrorEquals": [ "States.ALL"],
"IntervalSeconds": 1,
"MaxAttempts": 2
}
],
"Branches": [
{
"StartAt": "Notify Winners",
"States": {
"Notify Winners": {
"Type": "Task",
"Resource": "arn:aws-cn:states:::sns:publish",
"Parameters": {
"TopicArn": "<Notification:ARN>",
"Message.$": "$.sns"
},
"End": true
}
}
},
{
"StartAt": "Record Winner Queue",
"States": {
"Record Winner Queue": {
"Type": "Task",
"InputPath": "$.body",
"Resource":
"<RecordWinners:ARN>",
"TimeoutSeconds": 300,
"End": true
}
}
}
]
},
"Failed": {
"Type": "Fail"
}
}
}
- 在
状态机定义栏目的右侧，点击刷新按钮，可以看到状态机流转的流程图。点击下一步 - 在
配置设置下，选择为我创建IAM角色, 输入自定义的IAM角色名称MyStepFunctionsExecutionRole - 点击
创建状态机完成创建过程
为了实现Step Functions状态机流转下的任务，我们这次实现会用到AWS Lambda作为我们业务的实现环境
- 进入AWS控制台，选择
服务然后输入Lambda进入AWS Lambda控制台 - 选择
创建函数，然后选择从头开始创作来自定义我们的实验程序 - 首先我们需要创建状态机中的第一个状态任务
Input Lottery Winners，输入函数名称Lottery-InputWinners来定义幸运儿的数量。运行语言选择Python 3.7。同时需要选择函数执行的权限, 这里我们选择使用现用角色，选择我们在前提条件下创建的IAM角色 - 点击
创建函数 - 在
函数代码栏目下输入如下代码块
import json
class CustomError(Exception):
pass
def lambda_handler(event, context):
num_of_winners = event['input']
# Trigger the Failed process
if 'exception' in event:
raise CustomError("An error occurred!!")
return {
"body": {
"num_of_winners": num_of_winners
}
}
- 点击右上角的
保存 - 保存成功后复制页面右上角的
ARN，替换原Step Functions状态机定义下的<InputWinners:ARN>
接下来我们还需要创建另外三个需要定义的状态机业务逻辑，创建过程和上面的Lottery-InputWinners一致，下面是具体的状态机AWS Lambda代码块
Lottery-RandomSelectWinners 代码块
import json
import boto3
from random import randint
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
TOTAL_NUM = 10
def lambda_handler(event, context):
# variables
num_of_winners = event['num_of_winners']
# query in dynamodb
dynamodb = boto3.resource('dynamodb', region_name='cn-northwest-1')
table = dynamodb.Table('Lottery-Employee')
# random select the winners, if has duplicate value, re-run the process
while True:
lottery_serials = [randint(1,TOTAL_NUM) for i in range(num_of_winners)]
if len(lottery_serials) == len(set(lottery_serials)):
break
# retrieve the employee details from dynamodb
results = [table.query(KeyConditionExpression=Key('lottery_serial').eq(serial), IndexName='lottery_serial-index') for serial in lottery_serials]
# format results
winner_details = [result['Items'][0] for result in results]
return {
"body": {
"num_of_winners": num_of_winners,
"winner_details": winner_details
}
}
保存成功后复制页面右上角的ARN，替换原Step Functions状态机定义下的<RandomSelectWinners:ARN>
Lottery-ValidateWinners代码块
import json
import boto3
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
def lambda_handler(event, context):
# variables
num_of_winners = event['num_of_winners']
winner_details = event['winner_details']
# query in dynamodb
dynamodb = boto3.resource('dynamodb', region_name='cn-northwest-1')
table = dynamodb.Table('Lottery-Winners')
# valiate whether the winner has already been selected in the past draw
winners_employee_id = [winner['employee_id'] for winner in winner_details]
results = [table.query(KeyConditionExpression=Key('employee_id').eq(employee_id)) for employee_id in winners_employee_id]
output = [result['Items'] for result in results if result['Count'] > 0]
# if winner is in the past draw, return 0 else return 1
has_winner_in_queue = 1 if len(output) > 0 else 0
# format the winner details in sns
winner_names = [winner['employee_name'] for winner in winner_details]
name_s = ""
for name in winner_names:
name_s += name
name_s += " "
return {
"body": {
"num_of_winners": num_of_winners,
"winner_details": winner_details
},
"status": has_winner_in_queue,
"sns": "Congrats! [{}] You have selected as the Lucky Champ!".format(name_s.strip())
}
保存成功后复制页面右上角的ARN，替换原Step Functions状态机定义下的<ValidateWinners:ARN>
Lottery-RecordWinners 代码块
import json
import boto3
from boto3.dynamodb.conditions import Key, Attr
def lambda_handler(event, context):
# variables
winner_details = event['winner_details']
# retrieve the winners' employee id
employee_ids = [winner['employee_id'] for winner in winner_details]
# save the records in dynamodb
dynamodb = boto3.resource('dynamodb', region_name='cn-northwest-1')
table = dynamodb.Table('Lottery-Winners')
for employee_id in employee_ids:
table.put_item(Item={
'employee_id': employee_id
})
return {
"body": {
"winners": winner_details
},
"status_code": "SUCCESS"
}
保存成功后复制页面右上角的ARN，替换原Step Functions状态机定义下的<RecordWinners:ARN>
- 进入AWS控制台，在
服务中搜索SNS - 在
SNS控制面板中，选择主题, 然后选择创建主题 - 在
创建新主题弹框中，输入
- 主题名称:
Lottery-Notification - 显示名称:
Lottery
- 创建主题后，会进入
主题详细信息页面，这时候我们需要创建订阅来对接我们的消息服务，例如邮件服务（本次实验使用邮件服务来作为消息服务） - 点击
创建订阅, 在弹框中选择
- 协议:
Email - 终端节点:
<填入自己的邮箱地址>
- 点击
请求确认, 然后到上面填写的邮箱地址中确认收到信息，表示确认该邮箱可以接收来自AWS SNS该主题的通知消息 - 复制主题详细页面的
主题ARN，替换Step Functions状态机下的<Notification:ARN>
本次实验需要创建两张Dynamodb表来记录员工信息和幸运儿信息。使用Dynamodb能更快地通过托管的方式记录数据同时免去数据库运维的压力。
- 进入AWS控制台，在
服务中搜索Dynamodb - 在左侧控制栏中选在
表, 然后在主页面中选择创建表 - 在
创建Dynamodb表中，填入如下信息- 表名称：
Lottery-Winners - 主键：
employee_id
- 表名称：
表设置中确认勾选使用默认设置,点击创建- 同样的设置步骤，点击
创建表,在创建Dynamodb表中，填入如下信息- 表名称：
Lottery-Employee - 主键：
employee_id
- 表名称：
表设置中确认勾选使用默认设置,点击创建- 等待表创建完成后, 通过本repo中的
request-items.json文件导入数据到Lottery-Employee
$ aws dynamodb batch-write-item --request-items file://request-items.json
- 选择表
Lottery-EmployeeTab页面中的索引, 点击创建索引- 主键：
lottery_serial, 字段类型选择数字 - 索引名称：
lottery_serial-index
- 主键：
- 进入AWS控制台，在
服务中搜索Step Functions - 进入之前创建的状态机
Lottery - 点击
启动执行 - 在弹框中填入输入的
json文本，这里的input代表在本次实验中需要抽取的获奖人数
{
"input": 2
}
- 点击
启动执行
Dynamodb表中Lottery-Winners记录幸运儿- 邮件会收取到辛运儿的信息
- 删除Dynamodb 创建的表
Lottery-Employee和Lottery-Winners - 删除状态机
Lottery - 删除Lambda函数
- 删除SNS主题
Lottery-Notification