Serverless架构的弹幕应用开发实践

概述

方案介绍

本方案使用阿里云Serverless开发者工具Serverless Devs进行部署操作，依赖API网关、函数计算、对象存储OSS、以及数据库存储Tablestore等阿里云产品做为基础服务，最大化利用每种产品的各自优势，实现一个高性能，低成本，少运维的弹幕场景应用。

目标读者

前端/全栈工程师，从事Serverless领域的开发者。

适用场景

需要全双工通信的Web应用，比如运营活动的弹幕应用、聊天室、多人协作平台等。

相关概念

• 云解析DNS阿里云DNS解析服务 ，解析自定义域名到网关和OSS

• API 网关 阿里云网关，接受客户端的websocket连接，同时分发请求给OSS和函数计算

• 函数计算FC 阿里云函数计算产品，用来运行注册设备服务以及弹幕管控服务

• 对象存储OSS 阿里云对象存储产品，存储弹幕大屏、用户手机端、管理云后台的静态资源

• Tablestore 阿里云表格存储，持久化存储弹幕数据和设备数据

• Serverlesss Devs 阿里云Serverless开发者工具，对应用进行初始化，构建，以及分布式部署

方案架构

架构一览

整体架构采用DNS解析->API网关-> OSS|FC 。前端部分有三个工程，分别是弹幕大屏慕、玩家、管理员后台，后端则由设备注册和弹幕处理两部分构成，他们分别采用了函数计算的事件驱动和HTTP两种触发模式，由API网关触发，最后的数据持久化则使用Tabelestore实现。

流程说明

前文提到，弹幕应用总共由弹幕大屏， 玩家，管理员三个客户端，以及设备注册服务和弹幕处理服务组成。

1. 客户端跟服务端的长连接由API网关来承载，每次客户端连接到网关的时候，API网关都会存储设备编号，并且触发一次设备注册函数，函数会将设备编号存储到Tablestore以便后续查找。

2. 当用户发起弹幕的时候经API网关到FC的弹幕处理服务上，弹幕处理服务会做一次查询先判断弹幕是否被管制。

3. 如果弹幕无管制则直接查找当前的大屏幕设备id，并且进行网关的下行调用，网关再发到页面前端，显示数据。如果被管制，则查询在线的管理员设备，将弹幕发送给管理员后台，后续管理员可以进行通过或者拒绝操作，如果弹幕被通过会通知网关发送到大屏幕展示。

方案优势

弹幕应用的实用场景比较多，比如运营推广，年会活动等，但是通常实现一套带管控流程并且部署发布会花费比较多的成本，比如人力开发成本，机器采购成本，应用运维成本等，并且在应对非业务型开发上也需要投入大量精力，比如应对高并发，建设应用可观测体系等。

本架构方案采用Serverless架构，所有请求经过API网关统一处理，各类型请求按需部署到对应的云服务，静态部分部署到OSS，动态函数部分部署到FC。该架构可以充分利用各自产品的特性，例如：

• API网关可以做限流安全校验等工作，也可以更灵活的扩展API接口

• OSS 提供了极高可用性保障用户资源不丢失，同时后期可以增加CDN加速，增强用户的使用体验

• FC提供Serverless服务 ，后端逻辑可以充分利用Serverless优势，比如弹性伸缩，高可用，少运维等，节省成本同时可以有效应对更多的并发流量。

• Tablestore提供了Serverless化的数据库方案，按需使用成本低廉。

• Serverless Devs 提供了完善的应用全生命周期管理能力， 包括应用初始化，构建，部署，调试，运维等

几分钟即可完成复杂架构应用的上线。

方案实施

前提条件

准备自己的域名，可以在阿里云万网申请，安装好Serverless Devs开发者工具（Serverless Desktop或者Serverless cli），开通以下云产品：

• 云解析DNS

• API 网关

• 函数计算

• 对象存储OSS

• Tablestore

这次我们引入了Tablestore的数据库做数据的持久化，同样需要创建好数据库实例备用。

操作步骤

步骤1： 配置Serverless Devs阿里云密钥信息 （获取操作云资源的基础凭证）

点击查看更详细的阿里云密钥教程

步骤2： 应用初始化 （获取弹幕应用模板）

1. 打开 Serverless Desktop 搜索 “barrage” ，点击右下角的“S\”图标，下载该应用模板到本地

2. 本次初始化除了将应用模板下载到本地之外，还会帮忙初始化Tablestore的表及数据，所以需要预配置几个参数

参数配置完成后，点击“确定”，Serverless Devs将初始化弹幕应用的表。

步骤3： 应用构建部署（将本地应用构建发布到线上）

初始化之后，我们重新进入配置页面，对项目进行部署。

依照配置信息 -> 全量操作 -> deploy 的路径进行操作，之后的部署过程会由Serverless Devs完成，Serverless Devs 的部署流程如下：

1. 对大屏幕等前端应用进行依赖安装和静态资源构建。

2. 根据region和OSS bucket信息，将前端应用的静态资源部署到指定的OSS上。

3. 根据设置的函数信息将注册函数和管控函数部署到FC上，并且获取管控函数的触发器地址。

4. 根据API网关的API设置以及上面步骤获取到的信息进行API的发布，并获取网关分组的二级域名。

5. 根据用户提供的自定义域名以及前步返回的网关域名进行DNS绑定。

6. DNS绑定完之后再对网关进行分组域名绑定。

步骤4. 应用部署效果查看（查看各服务是否部署完毕）

网关

函数计算

Oss

DNS

此时访问barragego.serverless-developer.com发现无法访问，检查发现是网关API的域名和OSS域名都未绑定成功，此时我们手动在相关产品的控制台上进行绑定。

• API网关分组域名绑定

• OSS绑定自定义域名

方案验证

接下来再访问自定义域名 ，比如这里是 barragego.serverless-developer.com ，即可看到效果。

常见问题及答案

ServerlessDevs是什么，如何使用ServerlessDevs设置阿里云密钥

ServerlessDevs是阿里云Serverless产品的开发者工具，可以完成Serverless架构的应用初始化，构建，部署，调试等全生命周期操作，使用ServerlessDevs配置阿里云密钥信息的教程点击查看

API网关，函数计算，Tablestore，DNS，OSS等产品开通是否收费

以上这些产品开通都不收费

DNS组件的配置参数有哪些

DNS组件的配置参数：

• domainName： 解析域名，用户自定义域名。

• type： 解析类别 ，默认cname。

• value： 解析值, 本文对应网关分组的二级域名。

弹幕应用部署后无法访问

本次部署需要进行三次域名绑定，分别是DNS绑定自定义域名到网关分组，网关分组绑定自定义域名，以及OSS数据传输绑定域名，如果无法访问可以手动到三个产品上去查看域名的绑定是否生效。

Tablestore 的增删改查API在哪

• 官方文档

• 社区Nodejs SDK简易封装库