使用 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 將 JavaScript 應用程式部署至 Cloud Run

1. 總覽

Cloud Run 是全代管無伺服器平台，能夠讓您執行可透過 HTTP 要求叫用的無狀態容器。本程式碼研究室將示範如何將 Cloud Run 上的 Node.js 應用程式連結至 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 資料庫。

學習目標

本實驗室的學習內容包括：

  • 建立 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 執行個體 (已設定為使用 Private Service Connect)
  • 將可連線至 Cloud SQL 資料庫的應用程式部署至 Cloud Run
  • 使用 Gemini Code Assist 為應用程式新增功能

學習目標

  • 建立 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 執行個體 (已設定為使用 Private Service Connect)
  • 將可連線至 Cloud SQL 資料庫的應用程式部署至 Cloud Run
  • 使用 Gemini Code Assist 為應用程式新增功能

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，避免產生其他費用。
    • 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
    • 如果您不記得專案 ID：
      • 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。點選即可授權 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 \
  compute.googleapis.com \
  sqladmin.googleapis.com \
  run.googleapis.com \
  artifactregistry.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com \
  networkconnectivity.googleapis.com \
  servicenetworking.googleapis.com \
  cloudaicompanion.googleapis.com

如果出現授權提示訊息，請點選「授權」繼續操作。點選即可授權 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 Cloud Run 取得連線至 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 執行個體

  1. 建立服務連線政策，透過 Private Service Connect 允許 Cloud Run 與 Cloud SQL 之間的網路連線
    gcloud network-connectivity service-connection-policies create quickstart-policy \
    --network=default \
    --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
    --region=us-central1 \
    --service-class=google-cloud-sql \
    --subnets=https://www.googleapis.com/compute/v1/projects/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/regions/us-central1/subnetworks/default
  2. 為資料庫產生專屬密碼
    export DB_PASSWORD=$(openssl rand -base64 20)
  3. 執行 gcloud sql instances create 指令建立 Cloud SQL 執行個體
    gcloud sql instances create quickstart-instance \
    --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
    --root-password=${DB_PASSWORD} \
    --database-version=POSTGRES_17 \
    --tier=db-perf-optimized-N-2 \
    --region=us-central1 \
    --ssl-mode=ENCRYPTED_ONLY \
    --no-assign-ip \
    --enable-private-service-connect \
    --psc-auto-connections=network=projects/${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}/global/networks/default

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

8. 準備申請

準備可回應 HTTP 要求的 Node.js 應用程式。

  1. 在 Cloud Shell 中建立名為 helloworld 的新目錄，然後切換至該目錄：
    mkdir helloworld
cd helloworld
  2. 將 package.json 檔案初始化為模組。
    npm init -y
npm pkg set type="module"
npm pkg set main="index.mjs"
npm pkg set scripts.start="node index.mjs"
  3. 安裝 pg 與 PostgreSQL 資料庫互動。
    npm install pg
  4. 安裝 Express，以便接受傳入的 HTTP 要求。
    npm install express
  5. 使用應用程式程式碼建立 index.mjs 檔案。這段程式碼可執行以下操作：
    • 接受 HTTP 要求
    • 連線至資料庫
    • 將 HTTP 要求的時間儲存在資料庫中
    • 傳回最近五次要求的時間
    在 Cloud Shell 中執行下列指令：
    cat > index.mjs << "EOF"
import express from 'express';
import pg from 'pg';
const { Pool } = pg;

const pool = new Pool({
  host: process.env.DB_HOST,
  user: process.env.DB_USER,
  password: process.env.DB_PASSWORD,
  database: process.env.DB_NAME,
  ssl: {
    require: true,
    rejectUnauthorized: false, // required for self-signed certs
    // https://node-postgres.com/features/ssl#self-signed-cert
  }
});

const app = express();

app.get('/', async (req, res) => {
  await pool.query('INSERT INTO visits(created_at) VALUES(NOW())');
  const {rows} = await pool.query('SELECT created_at FROM visits ORDER BY created_at DESC LIMIT 5');
  console.table(rows); // prints the last 5 visits
  res.send(rows);
});

const port = parseInt(process.env.PORT) || 8080;
app.listen(port, async () => {
  console.log('process.env: ', process.env);
  await pool.query(`CREATE TABLE IF NOT EXISTS visits (
    id SERIAL NOT NULL,
    created_at timestamp NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
  );`);
  console.log(`helloworld: listening on port ${port}`);
});

EOF

這段程式碼會建立基本的網路伺服器，用於監聽 PORT 環境變數定義的通訊埠。應用程式現在已準備就緒，可以部署了。

9. 將應用程式部署至 Cloud Run

  1. 執行 gcloud projects add-iam-policy-binding 指令，如以下所示，將「Network User」角色新增至 Cloud Run 服務帳戶，以便為您要建立的 Cloud Run 服務建立政策。
    gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
--member "serviceAccount:service-$(gcloud projects describe ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} --format="value(projectNumber)")@serverless-robot-prod.iam.gserviceaccount.com" \
--role "roles/compute.networkUser"
  1. 執行下列指令，將應用程式部署至 Cloud Run：
    gcloud run deploy helloworld \
  --region=us-central1 \
  --source=. \
  --set-env-vars DB_NAME="quickstart_db" \
  --set-env-vars DB_USER="postgres" \
  --set-env-vars DB_PASSWORD=${DB_PASSWORD} \
  --set-env-vars DB_HOST="$(gcloud sql instances describe quickstart-instance --project=${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} --format='value(settings.ipConfiguration.pscConfig.pscAutoConnections.ipAddress)')" \
  --service-account="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --network=default \
  --subnet=default \
  --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頁面時，系統都會以 JSON 格式傳回最近五次的造訪記錄。

10. 恭喜

在本研究室中，您已瞭解如何執行下列作業：

  • 建立 PostgreSQL 適用的 Cloud SQL 執行個體 (已設定為使用 Private Service Connect)
  • 將可連線至 Cloud SQL 資料庫的應用程式部署至 Cloud Run
  • 使用 Gemini Code Assist 為應用程式新增功能

清除所用資源

如要避免系統向您的 Google Cloud 帳戶收取本教學課程所用資源的費用，請刪除含有相關資源的專案，或者保留專案但刪除個別資源。如要刪除整個專案，您可以執行以下指令：

gcloud projects delete ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}