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@hkato

Azure Functions で Flask/WSGI のAPIを動かす

Last updated at Posted at 2021-08-08

はじめに

仕事でバックエンドに AWS API Gateway + AWS Lambda + Mangum + FastAPI で構築したサーバーレスなアプリケーションをプロダクションに持っていくことができた。ひと息したところで、別途 Azure を使うプロジェクトから参加要請が来た。ここはAzureならAzure API Management + Azure Functions だよなぁと思ってたけど、チュートリアル的にはひとつひとつの関数を追加する方法はあるが、のなんらかのフレームワークを利用する方法が探せず。まあ仕事の中で考える・勉強しつつやるかなと思ってたけど。コロナ禍の３連休、マンボーで外にも出たくないし、オリンピックもつまらないし、で Azure の勉強がてら試したメモ。

Azure Functions での WSGI/ASGI 状況 (2021/08)

結局、Azure Functions Python Library を使い、WsgiMiddleware や AsgiMiddleware からアプリケーションを繋いであげれば良い。

過去にテスト的に？

と組み合わせる必要があったが現在は上記不要。

例えば、日本語の記事、Qiita の記事だとこちらが見つかりましたが、結局 ASGI の方は、 Mangum の作者が Azure 向けに Bonnette を開発したが、もうメンテしないんでってことで、そこらへんのアイデアが Azure Functions Python Library の方に取り込まれていったので、特に追加のライブラリーなしで azure-functions だけで使える(v1.7.1以降)。同様に　WSGI の方は、 azf-wsgi があったがこちらの方も先行して azure-functions 自体に取り込まれていた(v1.1.0以降)。

動かしてみる

FastAPI で行きたいと思っていたが、すでにアプリケーションの方は Flask で開発が進んでいたので、 Flask と WSGI で。

Azure のリソース(Resource Group, Functions, Blob Storage, etc) の作成方法等には触れません。

雛形を作る

まず、クイックスタート: コマンド ラインから Azure に Python 関数を作成するを参考に進める。

どうも、この手順通りに進めると、プロジェクト名や関数名が UpperCamelCase で.NET的だったり、Python仮想環境の位置がどうなのか？とかPython的な違和感があるので、そこら辺を読み替える。

Functions App プロジェクトと仮想環境の作成

$ mkdir myproject
$ cd myproject

2020/08/08 現在Azure側は私の環境では3.8.6だったので合わせておきました。

$ pyenv local 3.8.6
$ python -m venv .venv
$ source .venv/bin/activate

Azure Functions Core Tools - funcコマンドで雛形作成

$ func init .
Select a number for worker runtime:
1. dotnet
2. dotnet (isolated process)
3. node
4. python
5. powershell
6. custom
Choose option: 4
python
Found Python version 3.8.6 (python3).
Writing requirements.txt
Writing .funcignore
Writing .gitignore
Writing host.json
Writing local.settings.json
Writing /Users/username/Workspaces/myproject/.vscode/extensions.json

関数追加

Http Triggerで名前をfunctions_wsgiとして追加します。普通作ったままだと、/api/functions_wsgi というパスで呼び出す事になりますが、後述するように全部のパスをWSGI/ASGIでフレームワークに渡すので実際にはこの名前はなんでも良いです。

$ func new --template "Http Trigger" --name functions_wsgi

ディレクトリー構成

これで、これまでの作業で、こんな構成になっているかと。

.
├── functions_wsgi
│   ├── __init__.py
│   └── function.json
├── host.json
└── requirements.txt

ここに、普通の？Flask/WSGIのアプリを置きます。

.
├── flask_app           # Flask/WSGI WebApp
│   ├── __init__.py
│   └── app.py
├── functions_wsgi      # Functions entry -> WSGI
│   ├── __init__.py
│   └── function.json
├── host.json
└── requirements.txt

こんな感じで、 デフォルトの Werkzeug なり、Gunicorn なりでちゃんと動くもの。(私は Azure Functions Core Tools の雛形で作成される Azure Functions 環境依存の関数を Flask化しました)

$ python flask_app/app.py
 * Serving Flask app 'app' (lazy loading)
 * Environment: production
   WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.
   Use a production WSGI server instead.
 * Debug mode: on
 * Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)
 * Restarting with stat
 * Debugger is active!

Azure Functions と WSGI/ASGIを統合

functions_wsgi/function.json と host.json ファイルを次の様に変更し、デフォルトのパス /api をやめて、全てのパスをルーティングされるように変更。

   "scriptFile": "__init__.py",
   "bindings": [
     {
+      "route": "{*route}",
       "authLevel": "function",
       "type": "httpTrigger",
       "direction": "in",

   "extensionBundle": {
     "id": "Microsoft.Azure.Functions.ExtensionBundle",
     "version": "[2.*, 3.0.0)"
+  },
+  "extensions": {
+    "http": {
+      "routePrefix": ""
+    }
   }
 }

で、 scriptFile: に設定されている、functions_wsgi の __init__.py の中身を次の様にする。多分FastAPI/ASGIなどなら azure.functions.AsgiMiddlewareで良いはず。

import azure.functions as func

from flask_app.app import app


def main(req: func.HttpRequest, context: func.Context) -> func.HttpResponse:

    return func.WsgiMiddleware(app.wsgi_app).handle(req, context)

これで、 全てのリクエストがWSGI/ASGIアプリの方に流れていく。

できたもの

ローカルで動かす

Azure Functions Core Tools 上で実行。

$ func start
Found Python version 3.8.6 (python3).

Azure Functions Core Tools
Core Tools Version:       3.0.3477 Commit hash: 5fbb9a76fc00e4168f2cc90d6ff0afe5373afc6d  (64-bit)
Function Runtime Version: 3.0.15584.0
.
.
.
	functions_wsgi: [GET,POST] http://localhost:7071/{*route}

http://localhost:7071/{*route} となっている通り、全てのルートが functions_wsgi に流され、 Flask なりに渡されるので、そっちで指定したパスで動ける。

/pet/{pet_id} みたいなURLは試してないけど、

  • GET /hello?name={user_name}
  • POST /hello
  • GET /foo
  • POST /bar

を用意して、動作してるんで、あとはFlaskの話なのでまあいけるんじゃないかと。

$ curl -X GET 'http://localhost:7071/hello'
This HTTP triggered function executed successfully. Pass a name in the query string or in the request body for a personalized response.

$ curl -X GET 'http://localhost:7071/hello?name=hoge'
Hello, hoge. This HTTP triggered function executed successfully.

$ curl -X POST 'http://localhost:7071/hello' -H "Content-Type: application/json" -d '{"name": "hoge"}'
Hello, hoge. This HTTP triggered function executed successfully.

$ curl -X GET 'http://localhost:7071/foo'  
test

$ curl -X GET 'http://localhost:7071/bar'
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 3.2 Final//EN">
<title>405 Method Not Allowed</title>
<h1>Method Not Allowed</h1>
<p>The method is not allowed for the requested URL.</p>

$ curl -X POST 'http://localhost:7071/bar' -H "Content-Type: application/json" -d '{"name": "hoge"}'
{"name":"hoge"}

デプロイ

Azure 自体にデプロイというか発行し、ローカル同様に動作してるんですが…

$ func azure functionapp publish xxxxxxxx
Getting site publishing info...
Creating archive for current directory...
Performing remote build for functions project.
Deleting the old .python_packages directory
Uploading 4.83 KB [###############################################################################]
Remote build in progress, please wait...
Updating submodules.
.
.
.
Detecting platforms...
Detected following platforms:
  python: 3.8.6
Version '3.8.6' of platform 'python' is not installed. Generating script to install it...
.
.
.
Resetting all workers for xxxxxxxx.azurewebsites.net
Deployment successful.
Remote build succeeded!
Syncing triggers...
Functions in xxxxxxxx:
    functions_wsgi - [httpTrigger]
        Invoke url: https://xxxxxxxx.azurewebsites.net/{*route}?code=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

あとで調べる

デプロイ時に、

Invoke url: https://xxxxxxxx.azurewebsites.net/{*route}?code=xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx

なんだか知らないけど、codeが発行されるが1、これをパラメーターとして追加しないと404になる。これをどうしたら良いのか不明。チュートリアあるにある素の Functions では発行されなかったが。

あとは、API Management、ここはインフラとしてかな。JWT検証とか不要になりそうなんで便利そう。

  1. コメント欄参照 Azure Functions の HTTP トリガー ↩

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