AWS API Gateway基本知識まとめ、Lambda連携手順

記事について

Amazon API Gatewayの基本情報まとめ

Amazon API Gatewayの位置づけについて

さまざまな機能、処理をWeb APIとして提供
実際に処理を行うバックエンドとしてはLambda関数、各種AWSサービス、インターネット経由で呼び出し可能なURL+メソッド等

Amazon API Gatewayの概要について

APIの種類

API作成時に以下2つから選択

REST

扱うリソースをURIとして定義し、それらをHTTPメソッド(PUT, GET, POST, DELETE, ... )の表現で操作

主なHTTPメソッド

• GET : 取得
• POST : 追加
• PUT : 更新
• DELETE : 削除

WebSocket

HTTPの上で、クライアントとサーバー間の双⽅向通信を実現するための通信仕様
1つのコネクション上で継続的なデータ送受信を行う（1通信毎にWebSocketは切断しない）

エンドポイントタイプ

APIを使用するクライアントの場所に応じて決定
API作成時に以下3つから選択

エッジ最適化

一旦CloudFrontにルーティング
APIクライアントが地理的に分散している場合に最適

リージョン

リージョンに直接ルーティング
APIクライアントが同じリージョンに固まっている場合に最適
クライアントが同じリージョンの場合にレイテンシ削減に有効
APIを作成したリージョンにAPIがデプロイされる

プライベート

インターネットからのアクセス不可

デプロイとステージ

APIはステージにデプロイすることで呼び出し可能になる

ステージ

デプロイされる環境
製品向けのデプロイ環境をprod、開発向けのデプロイ環境をdev等で分けることが可能
ステージ名はURLの一部として使用される、以下ステージ名をprodにした場合の例

https://<api-id>.execute-api.<region-id>.amazonaws.com/prod/

API作成方式

• 手動作成

• 既存APIのクローン

• API仕様を記載したSwaggerファイル（JSON, YAML）のインポート

料金

API Gateway

条件：REST API、東京リージョン、キャッシュなし

リクエスト数 (月間)	価格 (100万 APIコールあたり)
最初の 3 億 3,300 万	4.25 USD
次の 6 億 6,700 万	3.53 USD
次の 190 億	3.00 USD
200 億以上	1.91 USD

月に1万回APIコールした場合、
4.25 USD / 100 = 0.0425 USD

データ転送

インバウンドデータ転送は無料
アウトバウンドデータ転送が発生する場合は別途料金が発生
基本的に1GB/月あたり0.9 USD

API設定（REST）について

「/」を最上位としてツリー構造で「リソース」を定義する
「/」リソース配下にリソースを複数構成可能、配下のリソース名はURLの一部になる
"{}"でパスパラメータを指定可能
各リソースに受け付けるHTTPメソッド（GET, PUT, POST, DELETE...）を指定、複数指定可能
HTTPメソッドによって呼び出される処理を区別可能、区別したくない場合は"ANY"を選択

API例

用途：デバイスの設定取得、更新

API名：DeviceSettingsOperations

URI	メソッド
/	GET	全デバイスの設定取得
/{deviceId}	GET	指定したIDのデバイス設定取得
/{deviceId}	PUT	指定したIDのデバイス設定更新

メソッド設定

リソースに設定した各メソッドに対して、
一連のフロー（クライアントからのリクエスト → バックエンドでの処理 → クライアントへのレスポンス）を設定する
以下のようにメソッドリクエスト、統合リクエスト、統合レスポンス、メソッドレスポンスの設定を行う

メソッドリクエスト

クライアントからのリクエスト受付に関する設定
以下のような設定を行う

• メソッドをコールするための認証（権限を持ったIAMユーザのみコール可能等）
• 受け付けるクエリパラメータ
• 必須とするHTTPヘッダ

※パスパラメータ：一意のリソース特定に使用するパラメータ、ID等
※クエリパラメータ：省略可能なパラメータ

統合リクエスト

バックエンドへのリクエストに関する設定
以下のような設定を行う

• リクエストの変換
• バックエンドの種類（Lambda, AWSサービス, HTTP, Mock, VPCリンク）

統合レスポンス

バックエンドからのレスポンスに関する設定
レスポンス内容の変換等

メソッドレスポンス

リクエストに対する最終的なAPI Gatewayとしてのレスポンスに関する設定
レスポンス内のステータスコードや、レスポンスヘッダ等の設定

プロキシ統合の使用（リクエスト、レスポンスの変換を必要としない場合）

リクエスト、レスポンスの変換を必要としない場合、プロキシ統合を使用すると、設定項目を大幅に減らすことが可能
バックエンドがLambda関数の場合、以下のようにLambdaプロキシ統合の使用にチェックを入れる

Lambdaプロキシ統合を使用した場合、
LambdaにInputされるデータ（Lambda関数のパラメータeventに入る値）が決まった形式になり、
LambdaからOutputするデータも決まった形式する必要がある

• Lambdaの入力形式：https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/apigateway/latest/developerguide/set-up-lambda-proxy-integrations.html#api-gateway-simple-proxy-for-lambda-input-format

{
    "resource": "Resource path",
    "path": "Path parameter",
    "httpMethod": "Incoming request's method name"
    "headers": {String containing incoming request headers}
    "multiValueHeaders": {List of strings containing incoming request headers}
    "queryStringParameters": {query string parameters }
    "multiValueQueryStringParameters": {List of query string parameters}
    "pathParameters":  {path parameters}
    "stageVariables": {Applicable stage variables}
    "requestContext": {Request context, including authorizer-returned key-value pairs}
    "body": "A JSON string of the request payload."
    "isBase64Encoded": "A boolean flag to indicate if the applicable request payload is Base64-encoded"
}

• Lambdaの出力形式：https://docs.aws.amazon.com/ja_jp/apigateway/latest/developerguide/set-up-lambda-proxy-integrations.html#api-gateway-simple-proxy-for-lambda-output-format

{
    "isBase64Encoded": true|false,
    "statusCode": httpStatusCode,
    "headers": { "headerName": "headerValue", ... },
    "multiValueHeaders": { "headerName": ["headerValue", "headerValue2", ...], ... },
    "body": "..."
}

実際のAPI作成手順について

前提条件

API設定

• APIタイプ：REST API
• エンドポイントタイプ：リージョン

作成API

API名：DeviceSettingsOperations

URI	メソッド
/	GET	全デバイスの設定取得
/{deviceId}	GET	指定したIDのデバイス設定取得
/{deviceId}	PUT	指定したIDのデバイス設定更新

メソッドリクエスト設定

• APIコール時の認証にAWS_IAMを使用

統合リクエスト設定

• バックエンドタイプとしてLambda関数を使用
• Lambdaプロキシ統合を使用

クライアント

• Postmanを使用

  ※認証にAWS_IAMを使用する場合、署名バージョン 4 の署名をHTTPリクエストヘッダに乗せる必要がある
  ※バージョン 4 の署名はPostmanの機能で対応可能、またはSDKを使用して署名を作成可能

AWSマネジメントコンソールでのAPI作成手順

API作成

1．REST APIの構築をクリック

2．API名を入力、エンドポイントはリージョンを選択

リソースの作成

1．アクションからリソースの作成をクリック

2．リソース名を入力、パスパラメータとして設定する場合はリソースパス欄の値を"{}"で囲む

3．以下のようにリソースが追加される

メソッドの追加

1．メソッドの作成をクリック

2．メソッドを選択し☑をクリック

3．統合タイプをLambda関数、Lambdaプロキシ統合を使用をチェック、実行するLambda関数名を入力

4．各リソース、各メソッドについて同様にメソッドを作成

メソッドリクエスト設定

1．メソッドリクエストのリンクをクリック

2．許可欄でAWS_IAMを選択し☑をクリック

### CORS（Cross-Origin Resource Sharing）

ブラウザがオリジン(HTMLを読み込んだサーバのこと)以外のサーバからデータを取得する仕組み
Webアプリケーション等からAPI Gatewayにアクセスする場合、HTMLの読み込み先と、API Gatewayではオリジンが異なるためアクセスができない
その場合は、以下のCORSの有効化を行う

Lambdaプロキシ統合を使用している場合は以下のようにLambda側でレスポンスヘッダを設定する必要がある

    return {
        'statusCode': 200,
        'headers': {
            'Access-Control-Allow-Headers': 'Content-Type',
            'Access-Control-Allow-Origin': '*',
            'Access-Control-Allow-Methods': 'OPTIONS,POST,GET'
        }
    }

参考：
AWS APIGateway + Lambda プロキシ統合　の利用でCORS設定にはまった話
REST API リソースの CORS を有効にする

APIのデプロイ

1．APIのデプロイをクリック

2．任意のステージ名を指定してデプロイ

3．ステージを選択、URLを確認

バックエンドとして動作するLambdaサンプル

• デバイス設定情報

# device settings
deviceSettings = [
    {
        'deviceId': 1,
        'power': 'ON',
        'torque': 20,
        'angle': 45
    },
    {
        'deviceId': 2,
        'power': 'OFF',
        'torque': 12,
        'angle': 30
    },
    {
        'deviceId': 3,
        'power': 'ON',
        'torque': 90,
        'angle': 70
    }
]

1．全デバイスの設定取得

import json

def lambda_handler(event, context):
    return {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps(deviceSettings)
    }

2．指定したIDのデバイス設定取得

import json

def getSettings(id, items):
    
    for item in items:
        if item['deviceId'] == id:
            return item
    return None

def lambda_handler(event, context):
    
    id = int(event['pathParameters']['deviceid'])
    item = getSettings(id, deviceSettings)

    return {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps(item)
    }

以下Lambda単体でのテスト用データ

{
  "pathParameters": {
    "deviceid": 1
  }
}

3．指定したIDのデバイス設定更新

import json

def getSettings(id, items):
    for item in items:
        if item['deviceId'] == id:
            print(f'item : {item}')
            return item
    return None

def lambda_handler(event, context):
    
    id = int(event['pathParameters']['deviceid'])
    settings = json.loads(event['body'])
    
    item = getSettings(id, deviceSettings)
    
    for key in settings.keys():
        if key in item:
            item[key] = settings[key]

    return {
        'statusCode': 200,
        'body': json.dumps(item)
    }

以下Lambda単体でのテスト用データ

{
    "pathParameters": {"deviceid": 1},
    "body": "{\"power\":\"OFF\",\"torque\": 50}"
}

API Gattewayテスト

1．テストをクリック

2．パスパラメータ、リクエスト本文を入力してテストボタンをクリック、右側に結果が表示される

3．動作に不具合がある場合、Lambda単体でのテストや、CloudWatchで動作を確認する

Postmanからのアクセス

1．Authorizationタブから、TYPEにAWS Signatureを選択、API Gatewayにアクセス可能なIAMユーザのアクセスキー、シークレットキーと、リージョン、サービス名を入力
2．メソッドを選択、URIを入力し、Sendをクリックし、正常に動作するとレスポンスが受信される

参考