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@MasahiroShouya(Masahiro Shouya)

Azure Functions

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今回の勉強内容
Azureを利用したWebシステムを勉強したいと思い…、
　・SQLサーバを利用する
　・BLOBストレージを利用する
　・FunctionsにWebAPIを用意する
　・AppServiceでreactを稼働させフロントにする
ぐらいを目標に試行錯誤したものの、Functionsは無料で構築はできない様子…
必ずStrageが必要になるのですが、そちらで数円ながら、コストが発生するのが不可避と理解しました。さらに調べた結果、Node.jsを利用し、「func start」とする事で、単体テスト環境になるそうです。＜ローカル実行なので無料です＞　とは言え、AppServiceのサーバ処理として勉強を継続することは不可能ですし、コストを掛けずに勉強するのは諦めた次第です。

今回苦しめられた事
Azure SQLserver を無料枠で利用していたのですが、接続エラーが頻発する事が判明。
本番環境用だと、そんな事は無いのでしょうか？　少し不安に感じる程でした。

Azure Functions (WebApi：dotnet) 開発環境の準備
プロジェクトテンプレート（Azure Functions ＝ func）を手に入れます
dotnet new install Microsoft.Azure.Functions.Worker.ProjectTemplates
アイテムテンプレート（http）を手に入れます
dotnet new install Microsoft.Azure.Functions.Worker.ItemTemplates
プロジェクトを作成します
dotnet new func -n webapi3
カレントをプロジェクトの中に移動させて、テンプレートを導入します
dotnet new http -n GetJsonApi

Azure Functions (フォルダ構成とURL)
名前空間（namaspace）とフォルダ構成を揃える必要はありません。（結構自由です）
デフォルトのURLでは「/api/」が必要ですが、以下の「routePrefix」を追加すると不要になります。

host.json
{
  "version": "2.0",
  "extensions": {
    "http": {
      "routePrefix": ""
    }
  }
}

Azure Functions (ローカルDevOpsからデプロイ)
パイプラインは、以下の感じで処理されるようです。

azure-pipelines.yml
trigger:
- master
pool:
  name: default
steps:
- task: UseDotNet@2
  inputs:
    packageType: 'sdk'
    version: '9.0.x'
- task: DotNetCoreCLI@2
  inputs:
    command: 'publish'
    publishWebProjects: false
    arguments: '--configuration Release --output $(Build.ArtifactStagingDirectory)'
    zipAfterPublish: true
- task: AzureFunctionApp@2
  inputs:
    azureSubscription: 'devops_func2'　　←　DevOpsのサービス接続名です
    appType: 'functionApp'
    appName: 'Azure Functions の名前'
    package: '$(Build.ArtifactStagingDirectory)/**/*.zip'

Azure Strage の登録
Functions の登録にあたり、Strageが必須となるようです。
とりあえず、勉強したいだけなので、極力無料枠で進めます。（余り、気合が入ってない方を選択したらOKです＝笑）
image.png
その他、どうしても無料で使えないことから、余り真剣に見てませんが、全てデフォルトです。コツは「HOT」を選択する事でしょうか？Functionsの稼働ログが保管される関係で、HOTが無難なのだろうと思われます。

Azure Functions の登録
ホスティングオプションで、どれ選ぶ？　となりそうですが、WebAPI として利用する本番環境なら「App Service」でしょうか？　理由としては、Functions は利用されないと、SLEEP するようで、SLEEP 後の初回アクセスの初動が遅れるようです。これを防ぐとすると、決められたリソースの割り当てられそうな、「App Service」なのだろうと…？無料枠を使う時は、迷わず「従量課金」です。使い過ぎなければ、無料枠が適用されます。
image.png
全てデフォルトでは、有料まっしぐらです。Insightは、コストが上がるので止めておきます。（エラーログが見えないのは辛いですが…）
image.png
リージョンだったり、OSだったりで、作成時にエラーが出るようです。
このあたり、Copilot で確認すると、リソースグループを別にする必要がある等、少々手間が発生するようでした。

Azure Functions の実行
セキュリティ対策として、httpのヘッダー情報（又はGetパラメータ）を必須にすることが可能です。
パラメータの値は、「関数」の「アプリキー」に準備されています。
image.png
これらの使い方を、以下に列挙してみます。

PowerShellで実行
Invoke-WebRequest -Method GET -Uri "https://（Function名）.azurewebsites.net/api/GetJsonApi" -Headers @{"x-functions-key"="アプリキーの値"} ''

Getパラメータの指定よりブラウザで実行
https://（Function名）.azurewebsites.net/api/GetJsonApi?code=アプリキーの値

プログラムを修正（ Function ⇒ Anonymous ）してURLだけで実行
セキュリティを無視して、誰でも使えるようにする場合の対応です。
https://（Function名）.azurewebsites.net/api/GetJsonApi

GetJsonApi
    [Function("GetJsonApi")]
-    public IActionResult Run([HttpTrigger(AuthorizationLevel.Function, "get", "post")] HttpRequest req)
+    public IActionResult Run([HttpTrigger(AuthorizationLevel.Anonymous, "get", "post")] HttpRequest req)

Azure Functions （環境変数を利用する）
開発環境と本番環境で、別の Functions を契約する場合、DBの接続先も、別になるでしょう。でも、プログラムは同じにしたいですよね。
そんな時に、Functions の「設定」から「環境変数」を設定し、利用することが可能です。
（以下は、DbConnStr というキーで、「・・・接続文字列とか・・・」を設定しています）
image.png
この環境変数を、プログラムで利用する場合は以下の処理が必要です。

C_Sharp
string kankyo = Environment.GetEnvironmentVariable("DbConnStr");

この環境変数の機能は、Functions だけの機能ではなく、AppServiceでも同じような機能が用意されているようです。

ローカルでの環境構築（func start）
費用が掛かるので、こちらの対応を取りました。
今回、dotnet SDK と、Nodejs は事前に準備済のパソコンを利用しておりました。
なので、以下のコマンドを実行するだけで、「func start」が実行可能でした。
npm install -g azure-functions-core-tools@4 --unsafe-perm true
Functions と言えば、Httpトリガだけでなく、タイマー起動も可能です。
タイマー起動では、ストレージが必須になるので、Azuriteも準備しましょう。
npm install -g azurite
Azurite の実行は、空っぽのディレクトリをルートにして、実行しましょう。
（色々とファイルが作成されます）
azurite
準備ができたら、プロジェクトのルートで実行します。
（Azurite とは別のプロセスが必要です）
func start
Functionsで定義した環境変数については、「local.settings.json」で定義します

タイマーの利用
cronの設定と同じようなスケジュールが可能のようです。

local.settings.json
{
  "IsEncrypted": false,
  "Values": {
    "AzureWebJobsStorage": "UseDevelopmentStorage=true",
    "FUNCTIONS_WORKER_RUNTIME": "dotnet-isolated",
    "TimerSchedule": "0 */1 * * * *",   // 毎分実行 
    "DbConnStr": "Server=myserver;Database=mydb;User Id=xxx;Password=yyy;（接続文字列）"
  }
}

パッケージの追加も必要です。

csprojファイル
+    <PackageReference Include="Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.Timer" />

C# の実装において、以下のような制御となるようです。

GetJsonTimer.cs
using Microsoft.Azure.Functions.Worker;
using Microsoft.Azure.Functions.Worker.Extensions.Timer;
using Microsoft.Extensions.Logging;
namespace Company;
public class GetJsonTimer
{
    private readonly ILogger<GetJsonTimer> _logger;
    public GetJsonTimer(ILogger<GetJsonTimer> logger)
    {
        _logger = logger;
    }
    [Function("GetJsonTimer")]
    public void Run([TimerTrigger("%TimerSchedule%")] TimerInfo myTimer)
    {
        string kankyo = Environment.GetEnvironmentVariable("DbConnStr");
        _logger.LogInformation($"Timer function executed at: {DateTime.Now}");
        _logger.LogInformation($"Connection string: {kankyo}");
    }
}

Azure Functions データベース連携
以前、AppService で、SQLサーバ接続をやりました。

今回は、IDとパスワードだけで、少し手軽に（古臭く）実装してみたいと思います。
まず、パッケージの追加です。

csprojファイル
+        <PackageReference Include="Microsoft.Data.SqlClient" />

SQLデータベースへの接続文字列を設定する必要があります。

local.settings.json（Valuesに追加）
+    "SqlConnectionString": "Server=tcp:ＳＱＬサーバ名.database.windows.net,1433;Initial Catalog=データベース名;Persist Security Info=False;User ID=ユーザＩＤ;Password=パスワード;MultipleActiveResultSets=False;Encrypt=True;TrustServerCertificate=False;Connection Timeout=30;"

最後に、httpトリガのプログラムです。

GetUsers.cs
using System.Data;
using Microsoft.Data.SqlClient;
using Microsoft.Azure.Functions.Worker;
using Microsoft.Azure.Functions.Worker.Http;
using System.Text.Json;
namespace MyFunctionProj {
    public class GetUsers {
        private readonly string _connectionString;
        public GetUsers() {
            _connectionString = Environment.GetEnvironmentVariable("SqlConnectionString");
        }
        [Function("GetUsers")]
        public async Task<HttpResponseData> Run(
            [HttpTrigger(AuthorizationLevel.Function, "get", Route = "users")] HttpRequestData req) {
            var users = new List<object>();
            using (var conn = new SqlConnection(_connectionString)) {
                await conn.OpenAsync();
                var cmd = new SqlCommand("SELECT UserID, FirstName, LastName, Email FROM tUser", conn);
                using (var reader = await cmd.ExecuteReaderAsync()) {
                    while (await reader.ReadAsync()) {
                        users.Add(new {
                            UserID = reader["UserID"],
                            FirstName = reader["FirstName"],
                            LastName = reader["LastName"],
                            Email = reader["Email"]
                        });
                    }
                }
            }
            var response = req.CreateResponse(System.Net.HttpStatusCode.OK);
            response.Headers.Add("Content-Type", "application/json; charset=utf-8");
            await response.WriteStringAsync(JsonSerializer.Serialize(users));
            return response;
        }
    }
}

最後に
なかなか、無料で勉強するのも難しいですねぇ…。
呑みに行く場合と比較すると安くて、身になる投資と思えば納得も出来るのですが、支払いを考えると、無料で勉強する私にとっては敗北感多々です。
以上、お疲れさまでした～。

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