2024.06.25

初心者向け！CloudFunctionで簡単アプリをデプロイしよう

はじめに

こんにちは！クラウドインフラの学習捗っていますか？この記事では、Google CloudのCloudFunctionを使用して簡単なアプリをデプロイし、その動作を確認する手順を紹介します。

CloudFunctionとは？

CloudFunctionは、一言で言えば「サーバーレスコンピューティングサービス」です。AWSのLambdaに相当するサービスで、インフラの管理を気にせずにコードを実行することができます。関数（Function）としてコードをアップロードするだけで、自動的にスケーリングし、必要なときだけ実行されます。

コンテナタイプのサーバレスコンピューティングサービスCloud Runはこちらで解説しています。

https://envader.plus/article/413

CloudFunctionの利点

インフラ管理不要

サーバーの設定や管理を行う必要がありません。
コスト効率

使用した分だけ課金されるため、無駄なコストが発生しません。
自動スケーリング

トラフィックに応じて自動的にスケールします。

本記事は、クラウド初心者の方を対象にしています。これから紹介する手順を通じて、CloudFunctionの基本的な使い方を理解し、簡単なアプリケーションをデプロイできるようになりましょう。

前提条件と準備

このセクションでは、CloudFunctionを利用するために必要な前提条件と準備について説明します。以下の手順を実行して、環境を整えましょう。

必要な環境

Google Cloudアカウント まずはGoogle Cloudアカウントが必要です。まだ持っていない場合は、Google Cloudの公式サイトから無料アカウントを作成しましょう。Google Cloudアカウントは、Googleが提供するクラウドサービスを利用するための入口です。アカウント作成後にはプロジェクトを作成します。プロジェクトとは、GCP上でリソースを管理する単位で、各リソース（仮想マシン、データベースなど）を一つのプロジェクトに紐付けて管理します。
基本的なGCPの知識 Google Cloud Platform（GCP）についての基本的な知識も必要です。GCPは、Googleが提供するクラウドコンピューティングサービスの集合体であり、クラウド上でアプリケーションを構築、デプロイ、運用するためのツールやサービスを提供しています。プロジェクトの作成やAPIの有効化などの基本操作はGCPの基礎となります。

必要なツールのインストール

gcloud CLIのインストール gcloud CLIは、Google Cloudのリソースを管理するためのコマンドラインツールです。これを使うことで、ブラウザを使用せずにコマンドラインから直接操作することができます。公式ガイドに従ってインストールしてください。
- gcloud CLIのインストール

プロジェクトの作成と設定

Google Cloudコンソールにログイン
- まずはGoogle Cloudコンソールにアクセスし、Googleアカウントでログインします。ここはGCPの管理画面で、全てのサービスやリソースを操作するためのハブとなります。
新しいプロジェクトを作成
- 「プロジェクトの作成」ボタンをクリックし、プロジェクト名を入力して作成します。プロジェクト名はわかりやすい名前にしておくと良いでしょう。このプロジェクト内で全てのGCPリソースを管理します。
CloudFunctionの有効化
- 「APIとサービス」 > 「ライブラリ」に移動し、Cloud Functions APIを検索して有効化します。Cloud Functions APIは、CloudFunctionを利用するために必要なAPIです。同様に、Cloud Build APIも有効化します。Cloud Build APIは、コードのビルドやデプロイを自動化するためのサービスです。

これで、CloudFunctionを使用するための環境が整いました。次に、簡単なアプリケーションを作成していきましょう。

簡単なアプリの作成

このセクションでは、簡単なHello Worldアプリケーションを作成します。CloudFunctionにデプロイするためのコードと設定ファイルを用意しましょう。

アプリケーションコードの作成

まず、作業ディレクトリを作成し、その中にindex.jsファイルを作成します。

mkdir hello-world
cd hello-world
touch index.js

次に、index.jsファイルに以下のコードを記述します。このコードは、HTTPリクエストを受け取り、"Hello, World!"というレスポンスを返すシンプルな関数です。さらに、現在時刻も表示します。

exports.helloWorld = (req, res) => {
  const currentTime = new Date().toLocaleString();
  res.send(`Hello, World! 現在の時刻は: ${currentTime}`);
};

パッケージ設定

package.jsonファイルも作成し、以下の内容を記述します。package.jsonはNode.jsプロジェクトのメタデータを保持するファイルで、依存関係などを管理します。

touch package.json

次に、以下の内容をpackage.jsonに記述します。

{
  "name": "hello-world",
  "version": "1.0.0",
  "main": "index.js",
  "dependencies": {}
}

これで、現在時刻を表示するHello Worldアプリケーションの準備が整いました。次に、このアプリケーションをCloudFunctionにデプロイする手順を説明します。

簡単なアプリの作成 次に、簡単なHello Worldアプリケーションを作成します。

作業ディレクトリを作成し、その中に index.js ファイルを作成します。
```
mkdir hello-world
cd hello-world
touch index.js
```

index.js ファイルに以下のコードを記述します。

exports.helloWorld = (req, res) => {
  res.send('Hello, World!');
};

package.json ファイルも作成し、以下の内容を記述します。

{
  "name": "hello-world",
  "version": "1.0.0",
  "main": "index.js",
  "dependencies": {}
}

ローカルでの動作確認：
- ローカル環境でNode.jsがインストールされていることを確認してください。
- node index.js コマンドで動作確認を行います。

CloudFunctionへのデプロイ

この記事では、作成したアプリケーションをGoogle Cloud Functionにデプロイする手順を説明します。デプロイが完了すると、インターネット経由でアクセスできるURLが生成され、ブラウザからそのURLにアクセスすることで、アプリケーションの動作を確認できます。

gcloud CLIの初期設定

まず、gcloud CLIを使用してGoogle Cloudプロジェクトに認証し、デプロイの準備を行います。

gcloud CLIの初期化
```
gcloud init
```
コマンドを実行し、プロジェクトを選択します。初めて使用する場合は、指示に従って認証とプロジェクトの選択を行います。
プロジェクトの設定確認 プロジェクトが正しく設定されているか確認します。
```
gcloud config list
```
例:
```
[core]
project = my-gcp-project
```

アプリケーションのデプロイ

次に、作成したアプリケーションをGoogle Cloud Functionにデプロイします。デプロイが成功すると、関数が実行可能なURLが生成され、そのURLを使用して関数をテストできます。

関数のデプロイ 以下のコマンドを実行して、アプリケーションをデプロイします。
```
gcloud functions deploy helloWorld \
  --runtime nodejs14 \
  --trigger-http \
  --allow-unauthenticated
```
- --runtime nodejs14: 使用するランタイム環境を指定します。この場合、Node.js 14を使用します。
- --trigger-http: HTTPリクエストをトリガーとして関数を実行します。
- --allow-unauthenticated: 認証なしで関数にアクセスできるように設定します。
デプロイの確認 デプロイが成功すると、Cloud FunctionのURLが表示されます。このURLを使用して関数をテストすることができます。

関数の動作確認

デプロイした関数が正しく動作するか確認しましょう。

ブラウザでアクセス デプロイ時に表示されたURLにブラウザからアクセスします。例: https://REGION-PROJECT_ID.cloudfunctions.net/helloWorld
レスポンスの確認 ブラウザに「Hello, World! 現在の時刻は: YYYY/MM/DD HH:MM:SS」のメッセージが表示されていることを確認します。

これで、アプリケーションのデプロイと動作確認が完了しました。次に、デプロイ後のトラブルシューティングと注意点について説明します。

トラブルシューティングと注意点

CloudFunctionを利用してアプリケーションをデプロイする際に発生しがちな問題とその対処法について説明します。また、いくつかの注意点も紹介します。

よくあるエラーと対処法

APIが有効になっていない

エラー内容

デプロイ時に「APIが有効になっていません」というエラーメッセージが表示される場合があります。
対処法
1. Google Cloudコンソールにログインします。
2. 「APIとサービス」 > 「ライブラリ」に移動し、Cloud Functions APIを検索して有効化します。
3. 同様に、Cloud Build APIも有効化します。

権限エラー

エラー内容

「権限が不足しています」や「アクセスが拒否されました」というエラーメッセージが表示される場合があります。
対処法
1. Google Cloudコンソールにログインします。
2. 「IAMと管理」 > 「IAM」に移動し、適切な権限（例：Cloud Functions開発者ロール）を自分のアカウントに追加します。

デプロイ時のエラー

エラー内容

デプロイ時に「デプロイに失敗しました」というメッセージが表示される場合があります。

対処法
1. デプロイコマンドのオプションやパラメータが正しいか確認します。
2. プロジェクト設定やリソースの制限（クォータ）を確認します。

注意点

認証設定

CloudFunctionを公開すると、誰でもアクセスできるようになります。セキュリティを考慮し、必要に応じて認証を設定しましょう。認証を設定することで、不正アクセスを防ぐことができます。

コスト管理

CloudFunctionは使用した分だけ課金されるため、無駄なリソースの使用を避けるために、関数の実行回数や使用時間を定期的にモニタリングしましょう。

ログの確認

デプロイ後に関数が正しく動作しているかを確認するために、Google Cloudコンソールの「ログ」機能を活用しましょう。エラーや警告が発生した場合、ログを確認することで原因を特定しやすくなります。

まとめ

この記事では、Google CloudのCloudFunctionを使用して簡単なアプリケーションをデプロイし、その動作を確認する手順を紹介しました。以下に、この記事のポイントをまとめます。

この記事のポイント

CloudFunctionの基本概念の理解
- CloudFunctionはサーバーレスコンピューティングサービスであり、インフラの管理を気にせずにコードを実行できることを学びました。AWS Lambdaに相当するサービスであり、関数をアップロードするだけで自動的にスケーリングされます。
前提条件と準備の整備
- Google Cloudアカウントの作成、gcloud CLIのインストール、プロジェクトの作成とAPIの有効化といった前提条件を整える方法を紹介しました。
簡単なアプリケーションの作成
- "Hello, World!"メッセージと現在時刻を表示するシンプルなアプリケーションをNode.jsで作成し、必要なファイルを準備しました。
CloudFunctionへのデプロイ
- gcloud CLIを使ってアプリケーションをCloudFunctionにデプロイし、生成されたURLを使ってブラウザから動作確認を行う手順を示しました。
トラブルシューティングと注意点
- よくあるエラーとその対処法、認証設定やコスト管理、ログの確認など、デプロイ後の注意点についても説明しました。

これらのステップを通じて、CloudFunctionを使用したアプリケーションのデプロイと基本的な操作方法を理解できたと思います。この記事を参考に、さらにCloudFunctionを活用したさまざまなアプリケーションの開発に挑戦してみてください。

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