大文件问题
函数计算对上传的 zip 代码包尺寸限制为 50M。某些场景中代码包中会超过这一限制，比如未经裁剪的 serverless-chrome ，类似的还有 libreoffice ，此外常见的还有机器学习训练的模型文件。
目前解决大文件问题有三种方法
- 采用更高压缩比的算法，比如本文介绍的 brotli 算法
- 采用 OSS 运行时下载
- 采用 NAS 文件共享
简单的比较一下这三种方法的优劣
| 方法 | 优点 | 缺点 |
|---|---|---|
| 高密度压缩 | 发布简单，启动最快 | 上传代码包较慢；要写解压代码；大小受限制不超过 50 M |
| OSS | 下载解压后文件不超过 512 M | 需要预先上传至 OSS；要写下载和解压代码，大概 50M/s 的下载速度 |
| NAS | 文件大小没有限制，无需压缩 | 需要预先上传至 NAS；VPC 环境有冷启动时延(~5s) |
正常情况下如果代码包能控制在 50M 以下启动较快。而且工程上也比较简单，数据和代码放在一起，不需要额外的写脚本去同步更新 OSS 或者 NAS。
压缩算法
Brotli 是 Google 工程师开发的开源压缩算法，目前已经被新版的主流浏览器支持，作为 HTTP 传输的压缩算法。下面是在网上找到的关于 Brotli 和其他常见压缩算法对比基准测试。
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-DZLU30aF-1582189593401)(https://data-analysis.cn-shanghai.log.aliyuncs.com/logstores/article-logs/track_ua.gif?APIVersion=0.6.0&title=开发函数计算的正确姿势——使用 brotli 压缩大文件&author=倚贤&src=article)]
从上面三幅图我们可以看出:相比于 gzip、xz 和 bz2，brotli 有最高的压缩比，接近于 gzip 的解压速度，以及最慢的压缩速度。
然而在我们的场景对于压缩慢这一缺点不敏感，压缩任务只要在开发准备物料的阶段执行一次就好了。
制作压缩文件
下面我先介绍一下如何制作压缩文件。下面的代码和用例都来自于项目 packed-selenium-java-example 。
安装 brotli 命令
Mac 用户
brew install brotli
Windows 用户可以去这个界面下载，https://github.com/google/brotli/releases
打包并压缩
打包前两个文件大小分别为 7.5M 和 97M
╭─ ~/D/test1[◷ 18:15:21]
╰─ ll
total 213840
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 7.5M 3 5 11:13 chromedriver
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 97M 1 25 2018 headless-chromium
使用 GZip 打包并压缩，大小为 44 M。
╭─ ~/D/test1[◷ 18:15:33]
╰─ tar -czvf chromedriver.tar chromedriver headless-chromium
a chromedriver
a headless-chromium
╭─ ~/D/test1[◷ 18:16:41]
╰─ ll
total 306216
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 7.5M 3 5 11:13 chromedriver
-rw-r--r-- 1 vangie staff 44M 3 6 18:16 chromedriver.tar
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 97M 1 25 2018 headless-chromium
tar 去掉 z 选项再打包一遍，大小为 104M
╭─ ~/D/test1[◷ 18:16:42]
╰─ tar -cvf chromedriver.tar chromedriver headless-chromium
a chromedriver
a headless-chromium
╭─ ~/D/test1[◷ 18:17:06]
╰─ ll
total 443232
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 7.5M 3 5 11:13 chromedriver
-rw-r--r-- 1 vangie staff 104M 3 6 18:17 chromedriver.tar
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 97M 1 25 2018 headless-chromium
压缩后的大小为 33M，相比 Gzip 的 44M 小了不少。耗时也非常的感人 6 分 18 秒，Gzip 只要 5 秒。
╭─ ~/D/test1[◷ 18:17:08]
╰─ time brotli -q 11 -j -f chromedriver.tar
brotli -q 11 -j -f chromedriver.tar 375.39s user 1.66s system 99% cpu 6:18.21 total
╭─ ~/D/test1[◷ 18:24:23]
╰─ ll
total 281552
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 7.5M 3 5 11:13 chromedriver
-rw-r--r-- 1 vangie staff 33M 3 6 18:17 chromedriver.tar.br
-rwxr-xr-x 1 vangie staff 97M 1 25 2018 headless-chromium
运行时解压缩
下面以 java maven 项目为例
添加解压依赖包
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-compress</artifactId>
<version>1.18</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.brotli</groupId>
<artifactId>dec</artifactId>
<version>0.1.2</version>
</dependency>
commons-compress 是 apache 提供的解压缩工具包，对于各种压缩算法提供一致的抽象接口，其中对于 brotli 算法只支持解压，这里足够了。org.brotli:dec 包是 Google 提供的 brotli 解压算法的底层实现。
实现 initialize 方法
public class ChromeDemo implements FunctionInitializer {
public void initialize(Context context) throws IOException {
Instant start = Instant.now();
try (TarArchiveInputStream in =
new TarArchiveInputStream(
new BrotliCompressorInputStream(
new BufferedInputStream(
new FileInputStream("chromedriver.tar.br"))))) {
TarArchiveEntry entry;
while ((entry = in.getNextTarEntry()) != null) {
if (entry.isDirectory()) {
continue;
}
File file = new File("/tmp/bin", entry.getName());
File parent = file.getParentFile();
if (!parent.exists()) {
parent.mkdirs();
}
System.out.println("extract file to " + file.getAbsolutePath());
try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(file)) {
IOUtils.copy(in, out);
}
Files.setPosixFilePermissions(file.getCanonicalFile().toPath(),
getPosixFilePermission(entry.getMode()));
}
}
Instant finish = Instant.now();
long timeElapsed = Duration.between(start, finish).toMillis();
System.out.println("Extract binary elapsed: " + timeElapsed + "ms");
}
}
实现 FunctionInitializer 接口的 initialize 方法。解压过程刚开始是四层嵌套流，作用分别如下：
FileInputStream读取文件BufferedInputStream提供缓存，介绍系统调用带来的上下文切换，提示读取的速度BrotliCompressorInputStream对字节流进行解码TarArchiveInputStream把 tar 包里的文件逐个解出来
然后 Files.setPosixFilePermissions 的作用是还原 tar 包中文件的权限。代码太长此处略去，参阅 packed-selenium-java-example
Instant start = Instant.now();
...
Instant finish = Instant.now();
long timeElapsed = Duration.between(start, finish).toMillis();
System.out.println("Extract binary elapsed: " + timeElapsed + "ms");
上面的代码段会打印出解压的耗时，真实执行大概在 3.7 s 左右。
最后不要忘记在 template.yml 里配置上 Initializer 和 InitializationTimeout
参考阅读
- https://www.opencpu.org/posts/brotli-benchmarks/
- https://github.com/vangie/packed-selenium-java-example
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