{"id":1632,"date":"2020-08-21T11:28:47","date_gmt":"2020-08-21T09:28:47","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.besharp.it\/?p=1632"},"modified":"2024-02-02T12:10:04","modified_gmt":"2024-02-02T11:10:04","slug":"costruiamo-un-backend-serverless-con-typescript-nodejs-e-aws-lambda","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.besharp.it\/it\/costruiamo-un-backend-serverless-con-typescript-nodejs-e-aws-lambda\/","title":{"rendered":"Costruiamo un backend Serverless con TypeScript, Node.js e AWS Lambda."},"content":{"rendered":"\n<p>Su <strong>Amazon Web Services<\/strong> il servizio computazionale Serverless per eccellenza rimane <strong>AWS Lambda<\/strong>, quasi immancabile in un\u2019architettura che utilizza questo paradigma.<\/p>\n\n\n\n<p>AWS Lambda permette di utilizzare potenza computazionale liberi dal pensiero di dover gestire i server sottostanti e senza doversi preoccupare di gestione di patch, update software o shutdown imprevisti della macchina. Utilizzando questo paradigma, possiamo concentrarci interamente sulla nostra applicazione.<\/p>\n\n\n\n<p>AWS Lambda oggi offre numerosi <strong>runtime engine<\/strong>, oltre che la possibilit\u00e0 di <a aria-label=\"undefined (apri in una nuova scheda)\" href=\"https:\/\/blog.besharp.it\/come-eseguire-qualsiasi-linguaggio-di-programmazione-su-aws-lambda-i-custom-runtimes\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">creare il proprio se si vuole utilizzare un linguaggio di programmazione non ancora supportato in modalit\u00e0 managed da AWS<\/a>.<\/p>\n\n\n\n<p>Sta quindi a noi la scelta della tecnologia con cui scrivere le AWS Lambda Functions (FaaS): possiamo utilizzare <strong>il linguaggio con cui siamo pi\u00f9 familiari<\/strong> o magari quello che ci permette di <strong>raggiungere i nostri obiettivi pi\u00f9 velocemente<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>In questo articolo andremo a parlare di come sviluppare in modo veloce ed efficace <strong>un backend serverless utilizzando TypeScript<\/strong> come linguaggio di programmazione.<\/p>\n\n\n\n<p>L\u2019applicazione utilizzer\u00e0 <strong>Express<\/strong>, un web application framework utile per lo sviluppo di servizi web per Node.js. <strong>Node.js<\/strong> non \u00e8 altro che il runtime environment, gi\u00e0 supportato da AWS, dove il nostro codice TypeScript, compilato in JavaScript, verr\u00e0 eseguito su Lambda.<\/p>\n\n\n\n<p>Andremo ad analizzare la soluzione proposta per poi deployarla sul nostro account AWS. Il progetto \u00e8 consultabile e scaricabile da <a href=\"https:\/\/github.com\/besharpsrl\">GitHub<\/a>!&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Servizi utilizzati<\/h2>\n\n\n\n<p>Iniziamo col proporre lo <strong>schema architetturale<\/strong> della nostra applicazione Serverless.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"767\" height=\"578\" src=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/infrastructure_schema_serverless_backend_typescript.png\" alt=\"schema infrastrutturale backend serverless typescript\" class=\"wp-image-1633\" srcset=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/infrastructure_schema_serverless_backend_typescript.png 767w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/infrastructure_schema_serverless_backend_typescript-398x300.png 398w\" sizes=\"(max-width: 767px) 100vw, 767px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Il codice verr\u00e0 rilasciato su una AWS Lambda function, la cui invocazione sar\u00e0 possibile solamente attraverso un <strong>API Gateway<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<p>In un applicativo backend non pu\u00f2 ovviamente mancare un Data Source. Sfruttando a pieno il paradigma Serverless, andremo ad utilizzare un <strong>Aurora Serverless<\/strong> come database relazionale dove salvare e recuperare i nostri dati.<\/p>\n\n\n\n<p>Ricapitolando, andremo ad utilizzare i seguenti servizi cloud:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li>AWS Lambda<\/li>\n\n\n\n<li>API Gateway<\/li>\n\n\n\n<li>Aurora Serverless &#8211; Postgres Engine<\/li>\n\n\n\n<li>CloudFormation<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Gestione dell\u2019infrastruttura: il Serverless framework<\/h2>\n\n\n\n<p>Gli strumenti disponibili per la gestione di una infrastruttura di questo tipo sono numerosissimi: la CLI di AWS, la console o uno dei framework presenti oggi in rete come Troposphere, Terraform, o AWS SAM.<\/p>\n\n\n\n<p>Come spiegato nell\u2019introduzione, il nostro obiettivo \u00e8 realizzare un\u2019applicazione backend velocemente, per questo motivo <strong>abbiamo scelto Serverless framework<\/strong>!<\/p>\n\n\n\n<p>Serverless \u00e8 il framework scritto in Node.js che permette di gestire la lifecycle degli applicativi serverless. Ad oggi supporta numerosi Cloud Provider e funzionalit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n<p>Per quanto riguarda AWS, Serverless ci permetter\u00e0 di creare e gestire le risorse di cui abbiamo bisogno sul nostro account utilizzando <strong>uno stack di Cloudformation<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Prerequisiti<\/h2>\n\n\n\n<p>Prima di iniziare a lavorare sul progetto, \u00e8 necessario aver soddisfatto i seguenti requisiti:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/nodejs.org\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Aver installato Node.js<\/a><\/li>\n\n\n\n<li><a href=\"https:\/\/www.serverless.com\/framework\/docs\/providers\/aws\/guide\/installation\/\" target=\"_blank\" aria-label=\"undefined (apri in una nuova scheda)\" rel=\"noreferrer noopener\">Aver installato Serverless framework<\/a><\/li>\n\n\n\n<li>Aver configurato correttamente la AWS CLI<\/li>\n\n\n\n<li>Aver un Aurora Serverless (Postgres engine) sul proprio account AWS<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Siccome andremo a scrivere un\u2019applicazione in <strong>TypeScript<\/strong>, Node.js sar\u00e0 il runtime environment su cui andremo ad eseguire il nostro codice compilato in JavaScript.<\/p>\n\n\n\n<p>Per poter deployare lo stack di Cloudformation su AWS, \u00e8 necessario aver installato il Serverless framework sulla nostra macchina, tramite il comando <em>npm install -g serverless, <\/em>e aver configurato correttamente le credenziali della AWS CLI.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Hands on!<\/h2>\n\n\n\n<p>Ora che abbiamo dato le opportune premesse ed elencato i requisiti, possiamo <strong>scaricare il progetto dal nostro repository GitHub<\/strong> e vedere come \u00e8 strutturato.<\/p>\n\n\n\n<p>Iniziamo clonando il progetto:<\/p>\n\n\n\n<p><em>git clone <\/em><a href=\"https:\/\/github.com\/besharpsrl\/blog-serverless-backend-nodejs\"><em>https:\/\/github.com\/besharpsrl\/blog-serverless-backend-nodejs<\/em><\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Successivamente non ci rester\u00e0 che entrare nella cartella <em>blog-serverless-backend-nodejs <\/em>e lanciare il comando <em>npm install<\/em> per installare tutte le dipendenze necessarie.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p>Andiamo ad elencare quelle che meritano alcune precisazioni:<\/p>\n\n\n\n<ul>\n<li><strong>aws-sdk<\/strong>: Software Development Kit per utilizzare i servizi di AWS. Nel nostro caso, lo utilizzer\u00f2 per integrarci con Aurora Serverless e per recuperare le sue credenziali di accesso da Secrets Manager.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>sequelize<\/strong>: ORM molto utilizzato e supportato per Node.js.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>serverless<\/strong>: Framework per la creazione e gestione della infrastruttura Serverless.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>express<\/strong>:&nbsp; Web application framework minimale e flessibile per Node.js che offre una serie di funzionalit\u00e0 per lo sviluppo di applicazione web.<\/li>\n\n\n\n<li><strong>tsoa<\/strong>: Framework utilizzato per scrivere i controller per l\u2019autogenerazione delle rotte di Express. Grazie ad esso, \u00e8 possibile, inoltre, generare OpenAPI specs valide sia per versione 2.0 che 3.0. Offre inoltre la gestione automatica per la validazione dell\u2019input delle nostre request, senza dover creare e mantenere codice boilerplate.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Nel file <em>package.json <\/em>\u00e8 possibile trovare queste e altre dipendenze di utility<em>, <\/em>oltre ai comandi che ci saranno utili per eseguire e testare le nostre API in locale e poi rilasciarle sull\u2019account AWS.<\/p>\n\n\n\n<p>Aprendo il progetto sul vostro IDE noterete uno scaffolding di questo tipo:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"466\" height=\"1024\" src=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-55-466x1024.png\" alt=\"scaffolding\" class=\"wp-image-1635\" srcset=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-55-466x1024.png 466w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-55-137x300.png 137w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-55.png 512w\" sizes=\"(max-width: 466px) 100vw, 466px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n<p>Entriamo ora nel dettaglio delle logiche applicative.<\/p>\n\n\n\n<p>Descriveremo un caso d\u2019uso molto semplice: delle semplici <strong>API REST che offrono delle CRUD functions per gestire dei libri di una biblioteca.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>La logica risiede sotto la directory <em>book; <\/em>qui \u00e8 definito il Controller di <em>tsoa<\/em>, il Service con la business logic e i modelli di <em>sequelize.<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Nel file <em>app.ts <\/em>andremo invece a registrare le rotte Express, autogenerate da tsoa a partire dai Controller, per poi esportare un modulo che verr\u00e0 utilizzato come <em>handler <\/em>per la nostra Lambda function.<\/p>\n\n\n\n<p>Il tutto \u00e8 reso possibile dallo statement:<\/p>\n\n\n\n<p>&nbsp; <em>module.exports.handler = sls(app)<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Con questo comando stiamo invocando <strong>una funzione del Serverless framework<\/strong> che andr\u00e0 a creare un wrapper attorno alle rotte Express. L\u2019handler della nostra AWS Lambda function sapr\u00e0 quindi a quale rotta Express dirottare le chiamate API REST.<br>Infine, non ci resta che analizzare il file<em> serverless.yml<\/em>:<\/p>\n\n\n\n<pre>service: express-serverless\nprovider:\n  name: aws\n  runtime: nodejs12.x\n  region: eu-west-1\n  stage: ${env:NODE_ENV}\n  environment:\n    NODE_ENV: ${env:NODE_ENV}\n  iamRoleStatements:\n    - Effect: 'Allow'\n      Action:\n        - 'secretsmanager:GetSecretValue'\n      Resource:\n        - '*'\n\npackage:\n  exclude:\n    - node_modules\/**\n    - defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" defer\" src\/**\n\nlayers:\n  nodeModules:\n    path: layer\n    compatibleRuntimes:\n      - nodejs12.x\n\n\u2026..\n\nfunctions:\n  app:\n    handler: dist\/app.handler\n    layers:\n      - {Ref: NodeModulesLambdaLayer}\n    events:\n      - http:\n          path: \/api\n          method: ANY\n          cors: true\n      - http:\n          path: \/api\/{proxy+}\n          method: ANY\n          cors: true\n    vpc:\n      securityGroupIds:\n        - {Ref: LambdaSecurityGroup}\n      subnetIds:\n        - \"subnet-1\"\n        - \"subnet-2\"\n        - \"subnet-3\"\n\nplugins:\n  - serverless-offline<\/pre>\n\n\n\n<p>Proprio qui stiamo andando a definire le parti essenziali dell\u2019infrastruttura, come il Cloud Provider su cui andremo a deployare la nostra Lambda function, il suo handler (il modulo che abbiamo esportato nel file <em>app.ts<\/em>) e i Lambda Layer da agganciare alla function.<\/p>\n\n\n\n<p>Con questa configurazione, infatti, andremo a creare un Lambda Layer contenente tutti i node modules. Cos\u00ec facendo, alleggeriremo notevolmente le dimensioni della nostra funzione ottenendo vantaggi in <strong>performance<\/strong> durante la sua esecuzione.<\/p>\n\n\n\n<p>Ma come verr\u00e0 invocata la Lambda function? Tramite gli <em>events<\/em> di tipo <em>http <\/em>definiti nel file di Serverless<em>!<\/em> Questo permetter\u00e0 la creazione di un API Gateway con cui sar\u00e0 possibile richiamare la nostra funzione.<\/p>\n\n\n\n<p>La risorsa col path <em>\/api\/{proxy+}<\/em> sar\u00e0 quella che far\u00e0 da proxy alle rotte di backend. Abbiamo cos\u00ec creato un\u2019unica risorsa lato API Gateway che ci permetter\u00e0 di invocare tutte le REST API.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Local testing<\/h2>\n\n\n\n<p>Vi piacerebbe poter testare le API senza doverle necessariamente rilasciare su AWS Lambda ad ogni modifica? Il pacchetto di Node.js <strong><em>serverless-offline <\/em><\/strong><strong>\u00e8 ci\u00f2 che fa al caso nostro!<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><strong><em>Serverless-offline<\/em><\/strong> \u00e8 un plugin di Serverless che emula AWS Lambda e API Gateway sulla nostra macchina per velocizzare le attivit\u00e0 di sviluppo.<\/p>\n\n\n\n<p>Prima di poterlo usare, per\u00f2, sar\u00e0 necessario creare un <strong>database Postgres<\/strong> in locale e lanciare le migrazioni di Sequelize:<\/p>\n\n\n\n<p>Dalla root del progetto eseguiamo il comando<\/p>\n\n\n\n<pre>docker-compose up -d<\/pre>\n\n\n\n<p>E poi:<\/p>\n\n\n\n<pre>npm run migrate-db-local<\/pre>\n\n\n\n<p>Ora che abbiamo il database in locale, non ci resta che provare le API! Lanciamo il comando <em>npm run start <\/em>per compilare il nostro codice TypeScript in JavaScript ed emulare la Lambda tramite il plugin <em>serverless-offline<\/em>.<\/p>\n\n\n\n<p>Non appena il comando avr\u00e0 completato la sua esecuzione, otterremo il seguente output sul terminale:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"502\" src=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-56-1024x502.png\" alt=\"output\" class=\"wp-image-1637\" srcset=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-56-1024x502.png 1024w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-56-400x196.png 400w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-56-768x377.png 768w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-56.png 1154w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>A questo punto siamo pronti per testare le API col nostro tool preferito (Postman, Curl). Utilizzando, ad esempio, il comando <em>curl <\/em>possiamo eseguire da terminale il comando:&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p><em>curl http:\/\/localhost:3000\/dev\/api\/book\/<\/em><\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Deploy&nbsp;<\/h2>\n\n\n\n<p>Ci siamo: \u00e8 il momento di deployare l\u2019infrastruttura sul nostro account!<\/p>\n\n\n\n<p>Lanciando il comando <em>npm run deploy-dev<\/em> inizier\u00e0 il processo di <strong>rilascio<\/strong>. La prima volta apparir\u00e0 il seguente output:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"755\" src=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57-1024x755.png\" alt=\"output deploy applicazione\" class=\"wp-image-1639\" srcset=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57-1024x755.png 1024w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57-400x295.png 400w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57-768x566.png 768w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57-1536x1133.png 1536w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-57.png 1600w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Sull\u2019account AWS potremo vedere che \u00e8 stato generato uno stack Cloudformation contenente le risorse di cui abbiamo bisogno.<\/p>\n\n\n\n<p>Accedendo alla console, tra la lista delle Lambda functions troveremo anche quella appena creata:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"419\" src=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58-1024x419.png\" alt=\"lambda function console\" class=\"wp-image-1641\" srcset=\"https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58-1024x419.png 1024w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58-400x164.png 400w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58-768x314.png 768w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58-1536x628.png 1536w, https:\/\/blog.besharp.it\/wp-content\/uploads\/2020\/08\/unnamed-58.png 1600w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure>\n\n\n\n<p>Prima di poter testare le API sar\u00e0 necessario lanciare le migrazioni di <em>Sequelize<\/em> per creare le tabelle sul database Aurora Serverless.&nbsp;<br>Dobbiamo quindi poterci connettere al database su AWS. Creiamo una macchina bastion sull\u2019account e dirottiamo il traffico dalla nostra macchina al bastion. Utilizziamo il comando <em>sshuttle:<\/em><\/p>\n\n\n\n<pre>sshuttle --dns -r ubuntu@EC2_BASTION_IP YOUR_VPC_CIDR --ssh-cmd 'ssh -i YOUR_PEM_KEY'<\/pre>\n\n\n\n<p>A questo punto possiamo lanciare la migrazione tramite il comando:<\/p>\n\n\n\n<pre>npm run migrate-dev<\/pre>\n\n\n\n<p>Una volta completate le migrazioni su Aurora Serverless, proviamo le API attraverso API Gateway.<\/p>\n\n\n\n<p>Nell\u2019output del comando <em>npm run deploy-dev <\/em>\u00e8 gia stato stampato l\u2019endpoint dell\u2019API Gateway, proviamolo subito:<\/p>\n\n\n\n<p><em>curl https:\/\/sxfd74jes5.execute-api.eu-west-1.amazonaws.com\/dev\/api\/book\/<\/em><\/p>\n\n\n\n<p>Il rilascio dell\u2019infrastruttura Serverless sull\u2019account AWS \u00e8 finito!<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\">Conclusioni<\/h2>\n\n\n\n<p>Per concludere, in questo articolo abbiamo visto come <strong>creare un\u2019applicazione Serverless su AWS Lambda utilizzando Node.js come runtime engine.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Per scrivere il progetto abbiamo scelto <strong>TypeScript<\/strong> per avere il vantaggio di usare un linguaggio trascompilato, ampiamente supportato e conosciuto.<\/p>\n\n\n\n<p>La scelta di Node.js come runtime engine ci ha permesso di avere un <a href=\"https:\/\/blog.besharp.it\/analisi-completa-di-aws-lambda-come-ottimizzare-i-picchi-e-prevenire-i-cold-start\/\"><strong>Cold Start time<\/strong><\/a><strong> molto contenuto<\/strong> in quanto JavaScript viene direttamente interpretato dall\u2019engine. Inoltre, grazie alla configurazione utilizzata, il codice sorgente \u00e8 stato separato dalle dipendenze, salvate su Lambda Layer, abbattendo drasticamente le dimensioni del nostro sorgente e migliorando ulteriormente le performance di avvio.<\/p>\n\n\n\n<p>Soddisfatti? \ud83d\ude42<\/p>\n\n\n\n<p>A presto su #<a href=\"https:\/\/blog.besharp.it\/\">Proud2beCloud<\/a> per il prossimo articolo!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Su Amazon Web Services il servizio computazionale Serverless per eccellenza rimane AWS Lambda, quasi immancabile in un\u2019architettura che utilizza questo [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":14,"featured_media":1653,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[477],"tags":[255,395,356,263,387,385,389,397,267,393,391],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v21.9.1 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Costruiamo un backend Serverless con TypeScript, Node.js e AWS Lambda. - 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