自建faas利器之安全運行環境

書接上文

上次談到了如何搭建本身的faas？，被同行評論有些標題黨，這篇文章將接着上文，來介紹一些乾貨。同時在寫這篇文章的時候，核心功能vmbox已經開源，歡迎你們點贊fork。

faas是雲廠商提出的一種函數即服務的程序部署模式，以函數爲核心，實現以函數粒度的服務伸縮，這項技術很是複雜，有不少的技術資料，你們能夠查看雲廠商的文檔。咱們這裏聊到的是比較簡單的實現方式，以傳統服務爲基礎，借用nodejs的沙盒能力，實現安全執行用戶的函數，達到函數即服務的目的。

原由

相信你們項目中都會遇到多個項目使用同一個函數，該函數具備規則複雜、邏輯獨立等特色的純函數，前端每每是發佈一個npm包，直接引入，粗暴點的直接複製到另外一個項目中。假設校驗身份證件號的真僞等函數，有時後端也須要用，因爲語言的差別，直接複用不太可能，將這類函數抽象成爲單獨的函數的想法便應運而生，決定嘗試最前沿的編程思想（前端的世界就是瘋狂試探），自建faas工程就這樣開始了。

目標

將js函數轉化爲API服務，即實現函數即服務

安全執行環境vmbox

實現上述目標的核心難題是js函數的安全執行環境，上一期已經談到node的沙盒存在的問題，這裏再也不贅述。具體的解決方案，已經開源，你們能夠點擊查看vmbox。對源碼感興趣的同窗能夠對照上篇文章中的流程圖查看代碼，歡迎貢獻。

迴歸正題，vmbox是通過真實項目檢驗的node沙盒庫，具備六大特色

• 死循環強制退出（一旦執行超過指定時間，可能存在死循環，kill子進程，釋放資源）
• 跨進程函數調用（使用IPC跨進程調用函數）
• 函數互相調用（藉助context實現函數間調用）
• 內部任務隊列（子進程忙碌狀態，任務腳本進入隊列等待）
• 進程自治（殺死自啓動）
• 返回promise（編程體驗上只須要做爲一個異步任務便可）

vmbox的實例只有一個run方法，返回值是一個promise，接收三個參數

參數名	類型	是否選填	默認值	簡介
code	string	必填	-	運行的js代碼
context	object	選填	{}	函數運行上下文
stack	boolean	選填	false	函數內調用其餘函數，記錄函數調用棧

若是代碼運行出錯，會使用Promise.reject(error)拋出異常，須要對異常進行捕獲

基本用法

const VMBox = require('vmbox');
const vmBox = new VMBox({
  timeout: 100,
  asyncTimeout: 500
});

const context = {
  sum(a, b){
    return a + b;
  }
}

const fn = `sum(2, 3)`

vmBox.run(fn).then(console.log)
// 打印5
複製代碼

高級用法

藉助函數運行上下文，能夠作不少事情，下面實現了一個從函數內部調用其餘函數的方法。

const VMBox = require('vmbox');
const vmBox = new VMBox({
  timeout: 100,
  asyncTimeout: 500
});

const fnGroup = {
  sum: `async function main({params, fn}){ const {a, b} = params; return a + b }`,
  caller: `async function main({params, fn}){ return await fn.call('sum', params); }`
};

async function run(code, context, stack = false) {
  const runCode = code + `;\n(async () => { return await main({params, fn}); })()`
  return vmBox.run(runCode, context, stack);
}

const fn = {
  call: (name, params) => {
    const code = fnGroup[name];
    if (code) {
      return run(code, { params, fn }, true);
    } else {
      return null;
    }
  }
}

const context = {
  fn,
  params: {
    a: 10,
    b: 20
  }
}

const code = fnGroup.caller;
try {
  const res = await run(code, context);
  console.log(res); // 打印30
} catch (error) {
  console.log(error);
}
複製代碼

關注點

• vmbox可以解決vm2中異步死循環的問題，可是進程啓動的成本比較高，所以在使用過程當中儘可能避免進程的重啓，提升運行效率。
• context是函數的上下文，能夠注入任何想提供給函數的功能，擴展函數的能力，好比：數據庫訪問能力、http能力等。
• 關注代碼的同窗會注意到，爲何不採用多進程模型而採用單進程？這裏有兩個理由，一是node服務運行環境通常單核，單進程實用性更強，若是須要多進程，能夠採用node的cluster模塊封裝實現。二是須要實現函數間相互調用，如高級用法，多進程調用中存在死循環。