使用 Cloud SQL Node.js 連接器，將全堆疊 Next.js 應用程式部署至 Cloud Run 和 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL

1. 總覽

Cloud Run 是一個全代管運算平台，讓您能直接在可擴充的 Google 基礎架構上執行程式碼。本 Codelab 將示範如何使用 Cloud SQL Node.js 連接器，將 Cloud Run 上的 Next.js 應用程式連結至 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 資料庫。

本實驗室的學習內容包括：

  • 建立 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 執行個體
  • 將可連線至 Cloud SQL 資料庫的應用程式部署至 Cloud Run

2. 先決條件

  1. 如果您還沒有 Google 帳戶，請務必建立 Google 帳戶。
    • 請改用個人帳戶，而非公司或學校帳戶。工作和學校帳戶可能有限制，導致您無法啟用本實驗室所需的 API。

3. 專案設定

  1. 登入 Google Cloud 控制台。
  2. 在 Cloud 控制台中啟用帳單。
    • 完成本研究室所需的 Cloud 資源費用應低於 $1 美元。
    • 您可以按照本實驗室課程結尾的步驟刪除資源，避免系統繼續向您收費。
    • 新使用者可享有價值 $300 美元的免費試用期。
  3. 建立新專案或選擇重複使用現有專案。

4. 開啟 Cloud Shell 編輯器

  1. 前往 Cloud Shell 編輯器
  2. 如果終端機未顯示在畫面底部，請按照下列步驟開啟：
    • 按一下漢堡選單 漢堡選單圖示
    • 按一下「Terminal」
    • 按一下「New Terminal」在 Cloud Shell 編輯器中開啟新的終端機
  3. 在終端機中，使用以下指令設定專案：
    • 格式：
      gcloud config set project [PROJECT_ID]
    • 範例：
      gcloud config set project lab-project-id-example
    • 如果忘記專案 ID，請按照下列步驟操作：
      • 您可以使用下列指令列出所有專案 ID：
        gcloud projects list | awk '/PROJECT_ID/{print $2}'
      在 Cloud Shell 編輯器終端機中設定專案 ID
  4. 如果出現授權提示訊息，請點選「授權」繼續操作。點選授權 Cloud Shell
  5. 您應該會看到下列訊息：
    Updated property [core/project].
    如果您看到 WARNING 並收到 Do you want to continue (Y/N)? 要求，表示您可能輸入的專案 ID 有誤。按下 N 和 Enter 鍵，然後再次嘗試執行 gcloud config set project 指令。

5. 啟用 API

在終端機中啟用 API：

gcloud services enable \
  sqladmin.googleapis.com \
  run.googleapis.com \
  artifactregistry.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com

如果出現授權提示訊息，請點選「授權」繼續操作。點選授權 Cloud Shell

這個指令可能需要幾分鐘才能完成，但最終應該會顯示類似以下的成功訊息：

Operation "operations/acf.p2-73d90d00-47ee-447a-b600" finished successfully.

6. 設定服務帳戶

建立並設定 Cloud Run 可使用的 Google Cloud 服務帳戶，讓該帳戶擁有連線至 Cloud SQL 的正確權限。

  1. 請執行以下 gcloud iam service-accounts create 指令，建立新的服務帳戶：
    gcloud iam service-accounts create quickstart-service-account \
  --display-name="Quickstart Service Account"
  2. 執行 gcloud projects add-iam-policy-binding 指令，如以下所示，將 Cloud SQL Client 角色新增至您剛建立的 Google Cloud 服務帳戶。
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/cloudsql.client"
  3. 執行 gcloud projects add-iam-policy-binding 指令，如以下所示，將 Cloud SQL 執行個體使用者角色新增至您剛建立的 Google Cloud 服務帳戶。
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/cloudsql.instanceUser"
  4. 執行以下 gcloud projects add-iam-policy-binding 指令，將「Log Writer」角色新增至您剛建立的 Google Cloud 服務帳戶。
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/logging.logWriter"

7. 建立 Cloud SQL 資料庫

  1. 執行 gcloud sql instances create 指令，建立 Cloud SQL 執行個體
    gcloud sql instances create quickstart-instance \
    --database-version=POSTGRES_14 \
    --cpu=4 \
    --memory=16GB \
    --region=us-central1 \
    --database-flags=cloudsql.iam_authentication=on

這個指令可能需要幾分鐘才能完成。

  1. 執行 gcloud sql databases create 指令，在 quickstart-instance 中建立 Cloud SQL 資料庫。
    gcloud sql databases create quickstart_db \
    --instance=quickstart-instance
  2. 為先前建立的服務帳戶建立 PostgreSQL 資料庫使用者，以便存取資料庫。
    gcloud sql users create quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam \
    --instance=quickstart-instance \
    --type=cloud_iam_service_account

8. 準備申請

準備可回應 HTTP 要求的 Next.js 應用程式。

  1. 如要建立名為 task-app 的新 Next.js 專案，請使用下列指令：
    npx --yes create-next-app@15.2.4 task-app \
  --ts \
  --eslint \
  --tailwind \
  --no-src-dir \
  --turbopack \
  --app \
  --no-import-alias
  2. 將目錄變更為 task-app：
    cd task-app
  1. 安裝 pg 和 Cloud SQL Node.js 連接器程式庫，以便與 PostgreSQL 資料庫互動。
    npm install pg @google-cloud/cloud-sql-connector google-auth-library
  2. 將 @types/pg 安裝為開發依附元件，以便使用 TypeScript Next.js 應用程式。
    npm install --save-dev @types/pg
  1. 在 Cloud Shell 編輯器中開啟 actions.ts 檔案：
    cloudshell edit app/actions.ts
    畫面頂端應該會顯示空白檔案。您可以在這裡編輯 actions.ts 檔案。顯示該代碼會顯示在畫面頂端
  2. 複製下列程式碼，並貼到已開啟的 actions.ts 檔案中：
    'use server'
import pg from 'pg';
import { AuthTypes, Connector } from '@google-cloud/cloud-sql-connector';
import { GoogleAuth } from 'google-auth-library';
const auth = new GoogleAuth();

const { Pool } = pg;

type Task = {
  id: string;
  title: string;
  status: 'IN_PROGRESS' | 'COMPLETE';
};

const projectId = await auth.getProjectId();

const connector = new Connector();
const clientOpts = await connector.getOptions({
  instanceConnectionName: `${projectId}:us-central1:quickstart-instance`,
  authType: AuthTypes.IAM,
});

const pool = new Pool({
  ...clientOpts,
  user: `quickstart-service-account@${projectId}.iam`,
  database: 'quickstart_db',
});

const tableCreationIfDoesNotExist = async () => {
  await pool.query(`CREATE TABLE IF NOT EXISTS tasks (
      id SERIAL NOT NULL,
      created_at timestamp NOT NULL,
      status VARCHAR(255) NOT NULL default 'IN_PROGRESS',
      title VARCHAR(1024) NOT NULL,
      PRIMARY KEY (id)
    );`);
}

// CREATE
export async function addNewTaskToDatabase(newTask: string) {
  await tableCreationIfDoesNotExist();
  await pool.query(`INSERT INTO tasks(created_at, status, title) VALUES(NOW(), 'IN_PROGRESS', $1)`, [newTask]);
  return;
}

// READ
export async function getTasksFromDatabase() {
  await tableCreationIfDoesNotExist();
  const { rows } = await pool.query(`SELECT id, created_at, status, title FROM tasks ORDER BY created_at DESC LIMIT 100`);
  return rows;
}

// UPDATE
export async function updateTaskInDatabase(task: Task) {
  await tableCreationIfDoesNotExist();
  await pool.query(
    `UPDATE tasks SET status = $1, title = $2 WHERE id = $3`,
    [task.status, task.title, task.id]
  );
  return;
}

// DELETE
export async function deleteTaskFromDatabase(taskId: string) {
  await tableCreationIfDoesNotExist();
  await pool.query(`DELETE FROM tasks WHERE id = $1`, [taskId]);
  return;
}
  1. 在 Cloud Shell 編輯器中開啟 page.tsx 檔案：
    cloudshell edit app/page.tsx
    畫面頂端應該會顯示現有檔案。您可以在這裡編輯 page.tsx 檔案。顯示該代碼會顯示在畫面頂端
  2. 刪除 page.tsx 檔案的現有內容。
  3. 複製下列程式碼，並貼到已開啟的 page.tsx 檔案中：
    'use client'
import React, { useEffect, useState } from "react";
import { addNewTaskToDatabase, getTasksFromDatabase, deleteTaskFromDatabase, updateTaskInDatabase } from "./actions";

type Task = {
  id: string;
  title: string;
  status: 'IN_PROGRESS' | 'COMPLETE';
  createdAt: number;
};

export default function Home() {
  const [newTaskTitle, setNewTaskTitle] = useState('');
  const [tasks, setTasks] = useState<Task[]>([]);

  async function getTasks() {
    const updatedListOfTasks = await getTasksFromDatabase();
    setTasks(updatedListOfTasks);
  }

  useEffect(() => {
    getTasks();
  }, []);

  async function handleSubmit(e: React.FormEvent<HTMLFormElement>) {
    e.preventDefault();
    await addNewTaskToDatabase(newTaskTitle);
    await getTasks();
    setNewTaskTitle('');
  };

  async function updateTask(task: Task, newTaskValues: Partial<Task>) {
    await updateTaskInDatabase({ ...task, ...newTaskValues });
    await getTasks();
  }

  async function deleteTask(taskId: string) {
    await deleteTaskFromDatabase(taskId);
    await getTasks();
  }

  return (
    <main className="p-4">
      <h2 className="text-2xl font-bold mb-4">To Do List</h2>
      <div className="flex mb-4">
        <form onSubmit={handleSubmit} className="flex mb-8">
          <input
            type="text"
            placeholder="New Task Title"
            value={newTaskTitle}
            onChange={(e) => setNewTaskTitle(e.target.value)}
            className="flex-grow border border-gray-400 rounded px-3 py-2 mr-2 bg-inherit"
          />
          <button
            type="submit"
            className="bg-blue-500 hover:bg-blue-700 text-white font-bold py-2 px-4 rounded text-nowrap"
          >
            Add New Task
          </button>
        </form>
      </div>
      <table className="w-full">
        <tbody>
          {tasks.map(function (task) {
            const isComplete = task.status === 'COMPLETE';
            return (
              <tr key={task.id} className="border-b border-gray-200">
                <td className="py-2 px-4">
                  <input
                    type="checkbox"
                    checked={isComplete}
                    onChange={() => updateTask(task, { status: isComplete ? 'IN_PROGRESS' : 'COMPLETE' })}
                    className="transition-transform duration-300 ease-in-out transform scale-100 checked:scale-125 checked:bg-green-500"
                  />
                </td>
                <td className="py-2 px-4">
                  <span
                    className={`transition-all duration-300 ease-in-out ${isComplete ? 'line-through text-gray-400 opacity-50' : 'opacity-100'}`}
                  >
                    {task.title}
                  </span>
                </td>
                <td className="py-2 px-4">
                  <button
                    onClick={() => deleteTask(task.id)}
                    className="bg-red-500 hover:bg-red-700 text-white font-bold py-2 px-4 rounded float-right"
                  >
                    Delete
                  </button>
                </td>
              </tr>
            );
          })}
        </tbody>
      </table>
    </main>
  );
}

應用程式現在已可部署。

9. 將應用程式部署至 Cloud Run

  1. 執行下列指令，將應用程式部署至 Cloud Run：
    gcloud run deploy to-do-tracker \
    --region=us-central1 \
    --source=. \
    --service-account="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
    --allow-unauthenticated
  2. 如有提示，請按下 Y 和 Enter 鍵，確認要繼續操作：
    Do you want to continue (Y/n)? Y

幾分鐘後，應用程式應會提供網址供您造訪。

前往該網址，查看應用程式的運作情形。每次造訪網址或重新整理網頁時，都會看到工作應用程式。

10. 恭喜

在本實驗室中，您已瞭解如何執行下列作業：

  • 建立 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 執行個體
  • 將可連線至 Cloud SQL 資料庫的應用程式部署至 Cloud Run

清除所用資源

Cloud SQL 沒有免費方案，如果您繼續使用，我們會向您收費。您可以刪除 Cloud 專案，避免產生額外費用。

不使用服務時，Cloud Run 不會收費，但您可能仍須支付儲存容器映像檔至 Artifact Registry 的費用。刪除 Cloud 專案後，系統就會停止對專案使用的所有資源收取費用。

如有需要，請刪除專案：

gcloud projects delete $GOOGLE_CLOUD_PROJECT

您也可以從雲端磁碟中刪除不必要的資源。您可以：

  1. 刪除 Codelab 專案目錄：
    rm -rf ~/task-app
  2. 警告！這項操作無法復原！如要刪除 Cloud Shell 中的所有內容來釋出空間，您可以刪除整個主目錄。請務必將所有要保留的內容儲存在其他位置。
    sudo rm -rf $HOME

持續掌握情況