2.4.2 如何对Serverless应用进行调试
在应用开发过程中，或者应用开发完成后，当执行结果不符合预期时，通常要进行一定的调试。但是在Serverless架构下，调试往往会受到极大的考验，尤其在受环境因素限制时，通常会出现这样的情况：所开发的应用在本地可以健康、符合预期地运行，但是在FaaS平台上则有一些不可预测的问题；或者在一些特殊环境下，本地没有办法模拟线上环境，难以进行应用的调试。
图2-39 通过Serverless Devs桌面客户端进行Yaml可视化配置
Serverless应用的调试一直备受诟病，但是各个云厂商并没有因此放弃在调试方向上的深入探索。
1.在线调试
（1）简单调试
所谓的简单调试，就是在控制台进行调试。以阿里云函数计算为例，可以在控制台通过“代码执行”按钮进行基本的调试，如图2-40所示。
图2-40 函数计算代码编辑页面
如图2-41所示，必要的时候也可以通过设置Event来模拟一些事件。
图2-41 阿里云函数计算事件页面
在线调试的好处是可以使用一些线上环境进行代码的测试。当线上环境拥有VPC等资源时，在本地环境是很难进行调试的。
（2）断点调试
除了简单的在线调试之外，部分云厂商还支持断点调试，例如阿里云函数计算的远程调试、腾讯云云函数的远程调试等。以阿里云函数计算远程调试为例，我们可以通过控制台进行函数的在线调试。当创建好函数之后，可以选择远程调试，并单击“开启调试”按钮，如图2-42所示。
图2-42 函数计算远程调试页面
开启调试之后，稍等片刻，系统将会进入远程调试界面，如图2-43所示。
图2-43 函数计算远程调试开始页面
当出现图2-44所示界面，我们可以进行断点调试。
图2-44 函数计算远程调试断点调试页面
2.端云联调
在本地进行Serverless应用开发时，往往会涉及一些线上资源，例如通过对象存储触发器触发函数执行，通过VPC访问数据库等，此时线上和线下环境不一致会让线下开发、调试面临极大的挑战。Serverless Devs开发者工具通过搭建Proxy辅助函数的方法将线上和线下资源打通，可以快速帮助开发者在本地进行应用的开发与调试，这种调试方式称为端云联调。
如图2-45所示，Serverless Devs开发者工具会根据Yaml配置文件，创建辅助服务和辅助函数，并通过辅助服务和辅助函数实现线上和线下资源打通，以及完整的端云联调。
图2-45 Serverless Devs端云联调原理示意图
·Serverless Devs开发者工具会根据Yaml配置文件的内容，创建辅助服务和辅助函数（辅助服务和Yaml中所声明的业务服务配置是一致的）。
·通过触发器（包括通过SDK、API、s proxied invoke命令，或者其他触发器）触发辅助函数（函数计算C），请求流量回到本地调试实例（本地环境A），这时本地调试实例（本地函数执行环境容器）收到的event和context是真实来自线上的。
·本地调试实例（本地环境A）可以直接访问以下内容：
〇VPC内网资源，比如RDS、Kafka内网地址等；
〇一些云服务的内网地址；
〇硬盘挂载服务（直接访问NAS）。
端云联调流程如下：
1）执行s proxied setup命令准备端云联调所需的辅助资源以及本地环境；
2）对于无触发器的普通事件函数或者HTTP触发器，准备工作完成后，启动另一个新的终端，切换到该项目路径下，执行s proxied invoke命令调用本地函数；
3）完成调试任务后，执行s proxied cleanup命令清理端云联调所需的辅助资源以及本地环境。
除了通过命令使用端云联调功能外，我们也可以在VSCode开发者工具中使用端云联调功能，如图2-46所示。
图2-46 在VSCode中使用端云联调功能
3.远程调试
端云联调在本地除了有一个通道服务容器外，还有一个函数计算容器，用来执行本地函数；远程辅助函数只是单纯将远程流量发送到本地。在实际调试过程中，需要登录到实例进行项目调试，此时可以选择使用远程调试。相比于端云联调，远程调试在本地只有一个通道服务容器，执行过程全部依赖线上；远程函数将执行结果返回。远程调试整体架构简图如图2-47所示。
除了通过构建图2-47所示的通道服务登录线上环境进行代码调试或问题定位之外，部分云厂商还提供了直接登录实例进行代码调试的功能。以Serverless Devs为例，当使用阿里云函数计算时，我们就可以直接通过instance命令进行线上实例登录。
尽管实例登录命令已经提供了便捷的登录体验，能帮助用户解决复杂场景下的应用异常定位等问题，但是登录实例后，用户无法直接通过函数日志、监控指标来具体定位问题，还需要借助例如coredump、tcpdump、jmap等工具进行问题的深入排查。
例如，某用户发现自己的线上程序最近出现一些函数错误提示，报错内容都是连接远程某服务时超时。该用户怀疑是函数实例与远端服务的网络连接不稳定，因此想进入实例内部，分析实例与远端服务的网络情况。
图2-47 远程调试架构简图
此时，我们可以按照以下步骤进行问题的排查。
1）如图2-48所示，登录实例内部后，需要执行apt-get update和apt-get install tcpdump两条命令，进行tcpdump工具的安装。
2）安装完毕后，执行tcpdump命令，对远端服务IP的请求进行抓包，并将抓包结果保存在tcpdump.cap文件中。
3）抓包完毕后，借助OSS命令行工具ossutil64，将tcpdump.cap文件上传到自己的OSS，然后下载到本地借助分析工具Wireshark进行分析。
图2-48 实例登录与安装软件效果图
4.本地调试
（1）命令行工具
大部分FaaS平台会为用户提供相对完备的命令行工具，包括AWS的SAM CLI、阿里云的Funcraft，同时也有一些开源项目如Serverless Framework、Serverless Devs等支持多云厂商的FaaS平台。通过命令行工具进行代码调试的方法很简单。以Serverless Devs为例，本地调试阿里云函数计算方法为：首先确保本地拥有一个函数计算的项目，然后在项目下执行调试指令，例如在Docker中进行调试，如图2-49所示。
图2-49 通过命令行进行本地调试
（2）编辑器插件
以VSCode插件为例，下载好阿里云函数计算的VSCode插件，并且配置好账号信息之后，在本地新建函数，并且在打点之后进行断点调试，如图2-50所示。
图2-50 编辑器插件中进行调试
5.其他调试方案
（1）Web框架的本地调试
以Python语言Bottle框架为例，若在阿里云FaaS平台开发传统Web框架，可以增加如下代码：
app = bottle.default_app()
并且对run()方法进行条件限制（if __name__=='__main__'）：
if __name__ == '__main__':
bottle.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
例如：
# index.py
import bottle
@bottle.route('/hello/<name>')
def index(name):
return "Hello world"
app = bottle.default_app()
if __name__ == '__main__':
bottle.run(host='localhost', port=8080, debug=True)
和传统开发思路一样，我们可以在本地开发并在本地进行调试。当部署到线上时，只需要在入口方法处设置index.app，即可实现平滑的部署。
（2）本地模拟事件调试
针对非Web框架，可以在本地构建一个方法，例如要调试对象存储触发器，代码如下：
import json
def handler(event, context):
print(event)
def test():
event = {
"events": [
{
"eventName": "ObjectCreated:PutObject",
"eventSource": "acs:oss",
"eventTime": "2017-04-21T12:46:37.000Z",
"eventVersion": "1.0",
"oss": {
"bucket": {
"arn": "acs:oss:cn-shanghai:123456789:bucketname",
"name": "testbucket",
"ownerIdentity": "123456789",
"virtualBucket": ""
},
"object": {
"deltaSize": 122539,
"eTag": "688A7BF4F233DC9C88A80BF985AB7329",
"key": "image/a.jpg",
"size": 122539
},
"ossSchemaVersion": "1.0",
"ruleId": "9adac8e253828f4f7c0466d941fa3db81161****"
},
"region": "cn-shanghai",
"requestParameters": {
"sourceIPAddress": "140.205.***.***"
},
"responseElements": {
"requestId": "58F9FF2D3DF792092E12044C"
},
"userIdentity": {
"principalId": "123456789"
}
}
]
}
handler(json.dumps(event), None)
if __name__ == "__main__":
print(test())
这样通过构造一个event对象，即可实现模拟事件触发。