Creazione di applicazioni serverless: vantaggi, sfide e come iniziare

Creazione di applicazioni serverless: vantaggi, sfide e come iniziare
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ale.morici

del 28/08/2023

L’evoluzione delle tecnologie ha portato l’architettura serverless ad affermarsi come un approccio all’avanguardia per la creazione di applicazioni agili ed efficienti. In questa guida, esploreremo in dettaglio cos’è l’architettura serverless, i vantaggi che offre, le sfide da affrontare e come iniziare a creare applicazioni serverless.

Indice

Introduzione all’architettura serverless

L’architettura serverless è un paradigma che cambia il modo in cui pensiamo alle infrastrutture e allo sviluppo delle applicazioni. A differenza delle tradizionali architetture basate su server, l’approccio serverless consente agli sviluppatori di concentrarsi esclusivamente sulla logica dell’applicazione, senza dover gestire l’infrastruttura sottostante. Questo si traduce in maggiore agilità nello sviluppo, scalabilità automatica e riduzione dei costi operativi.

Principali caratteristiche delle applicazioni serverless

Le principali caratteristiche delle applicazioni serverless si basano su un concetto fondamentale: la scomposizione delle applicazioni in piccole unità funzionali indipendenti. Queste unità, chiamate “funzioni”, rappresentano blocchi di codice autonomi e autocontenuti che eseguono compiti specifici.

Ogni funzione opera come un’entità a sé stante, eseguendo un singolo compito o servizio. Questa modularità consente agli sviluppatori di concentrarsi sull’implementazione delle singole funzioni, senza preoccuparsi della complessità dell’intera applicazione. Ogni funzione può essere scritta in un linguaggio di programmazione a scelta, il che significa che diversi sviluppatori possono lavorare su diverse funzioni usando il linguaggio con cui si sentono più a proprio agio.

Un aspetto cruciale delle funzioni serverless è la loro attivazione attraverso eventi o trigger. Un evento può essere qualsiasi azione o stato che richiede una risposta. Ad esempio, l’upload di un’immagine su un servizio di archiviazione cloud può essere l’evento che attiva una funzione per elaborare l’immagine. I trigger possono provenire da interazioni dell’utente, modifiche dei dati o qualsiasi altro tipo di evento definito dall’applicazione.

Questa modularità e la risposta agli eventi consentono agli sviluppatori di costruire applicazioni complesse combinando diverse funzioni. Ad esempio, un’applicazione di e-commerce potrebbe avere funzioni separate per la gestione dei carrelli, la gestione degli ordini e l’elaborazione dei pagamenti. Queste funzioni possono essere sviluppate e testate individualmente, semplificando la fase di sviluppo e consentendo un aggiornamento rapido e scalabile.

Inoltre, la gestione e la manutenzione delle applicazioni serverless sono semplificate. Poiché ogni funzione è indipendente, gli aggiornamenti o le correzioni di bug possono essere effettuati senza influenzare le altre parti dell’applicazione. Questo approccio riduce al minimo il rischio di problemi collaterali durante gli aggiornamenti e semplifica il processo di troubleshooting.

Vantaggi dell’approccio serverless

L’architettura serverless offre diversi vantaggi significativi per gli sviluppatori e le aziende:

  • Scalabilità automatica: le applicazioni serverless possono scalare automaticamente in risposta al carico di lavoro. Le funzioni vengono attivate solo quando richieste, garantendo un utilizzo efficiente delle risorse;
  • Riduzione dei costi: poiché le risorse vengono allocate solo quando necessario, si riducono i costi operativi legati all’infrastruttura sottostante;
  • Concentrazione sulla logica dell’applicazione: gli sviluppatori possono concentrarsi sulla scrittura del codice e sulla logica dell’applicazione senza dover preoccuparsi dell’infrastruttura.

Sfide e considerazioni nell’adozione dell’architettura serverless

Nonostante i vantaggi, l’architettura serverless presenta alcune sfide:

  • Cold starts: alcune funzioni potrebbero subire un ritardo iniziale (cold start) durante l’esecuzione, poiché vengono avviate quando richieste per la prima volta;
  • Decomposizione dell’applicazione: la suddivisione dell’applicazione in funzioni discrete richiede una buona pianificazione e progettazione per evitare complicazioni;
  • Dipendenze tra le funzioni: la gestione delle dipendenze tra le funzioni può richiedere attenzione, soprattutto in applicazioni complesse.

Piattaforme popolari per l’architettura serverless

Ci sono diverse piattaforme serverless tra cui scegliere, ciascuna con le proprie caratteristiche:

  • AWS Lambda: offre un’ampia gamma di linguaggi di programmazione supportati e integrazione con altri servizi AWS;
  • Azure Functions: parte dell’ecosistema Microsoft Azure, Azure Functions semplifica lo sviluppo di applicazioni serverless;
  • Google Cloud Functions: la piattaforma serverless di Google Cloud offre un ambiente per l’esecuzione di funzioni senza dover gestire l’infrastruttura.

Creazione della prima applicazione serverless

La creazione della prima applicazione serverless rappresenta un passo cruciale nel comprendere e sperimentare l’architettura serverless. Per avviare questo processo, è fondamentale selezionare un caso d’uso che si adatti bene all’approccio serverless e che rappresenti un compito concreto da automatizzare.

Supponiamo di voler creare una funzione che gestisce l’elaborazione di immagini caricate dagli utenti e le archivia in un servizio di memorizzazione cloud. Questo caso d’uso è ideale perché coinvolge l’elaborazione di dati in risposta a eventi specifici, che è uno dei principi fondamentali delle applicazioni serverless.

La scrittura della funzione avviene utilizzando il linguaggio di programmazione preferito. Ad esempio, potresti usare JavaScript se sei familiare con tale linguaggio. Inoltre, molte piattaforme serverless supportano una vasta gamma di linguaggi di programmazione, tra cui Python, Java, Node.js e altri.

Dopo aver selezionato il linguaggio, inizia la scrittura della funzione. Nel caso dell’elaborazione delle immagini, il codice potrebbe includere la logica per ridimensionare, ottimizzare o manipolare le immagini in base alle specifiche esigenze dell’applicazione.

Successivamente, dovrai configurare gli eventi che attivano la funzione. In questo esempio, l’evento potrebbe essere il caricamento di un’immagine in una cartella specifica di un servizio di archiviazione cloud. Ogni volta che un utente carica un’immagine, l’evento attiverà la tua funzione di elaborazione.

Infine, è importante testare la tua funzione. La maggior parte delle piattaforme serverless offre strumenti per eseguire test locali prima di distribuire la funzione in produzione. Questo ti consente di identificare eventuali errori o problemi di logica prima che la funzione venga effettivamente utilizzata dagli utenti.

Strategie per la gestione dei dati in un ambiente serverless

Poiché le applicazioni serverless si basano su funzioni discrete e indipendenti, è fondamentale avere una strategia robusta per gestire e archiviare i dati in modo coerente e scalabile.

Una delle opzioni più comuni per la gestione dei dati in un ambiente serverless è l’utilizzo di database serverless, come ad esempio Amazon DynamoDB o Firebase Realtime Database. Questi database sono progettati per essere altamente scalabili e adattabili alle esigenze delle applicazioni serverless. Consentono di archiviare e recuperare i dati in modo efficiente, mantenendo le prestazioni elevate anche quando il carico di lavoro aumenta.

Un aspetto importante da considerare è la struttura dei dati all’interno del database. Poiché le funzioni serverless possono essere attivate da eventi specifici, è vantaggioso progettare le tue tabelle o collezioni in modo che riflettano le operazioni che la tua applicazione dovrà eseguire. Questo può contribuire a ottimizzare le query e semplificare l’accesso ai dati da parte delle funzioni.

Inoltre, l’utilizzo di servizi di memorizzazione cache può notevolmente migliorare le prestazioni dell’applicazione serverless. Le cache, come Amazon ElastiCache o Redis, consentono di archiviare temporaneamente i dati frequentemente utilizzati in memoria, riducendo così la necessità di accedere al database ogni volta che una funzione deve recuperare dati. Ciò può ridurre la latenza e migliorare notevolmente le prestazioni complessive dell’applicazione.

Test e debug delle applicazioni serverless

Come per qualsiasi applicazione, il testing e il debugging sono essenziali. Gli strumenti di sviluppo delle piattaforme serverless consentono di simulare eventi e input per verificare il comportamento delle funzioni. Monitorare le prestazioni è altrettanto importante per identificare eventuali problemi.

Sicurezza nelle applicazioni serverless

La sicurezza è fondamentale in qualsiasi applicazione, e le applicazioni serverless non fanno eccezione. Per garantire un ambiente sicuro, è essenziale adottare misure di sicurezza adeguate.

Uno dei primi passi nella sicurezza delle applicazioni serverless è l’implementazione di autorizzazioni e permessi adeguati per le funzioni. Le piattaforme serverless come AWS Lambda o Azure Functions consentono di definire i ruoli e le politiche di accesso per le funzioni, limitando chi può invocare le funzioni stesse e accedere alle risorse sottostanti. Questo aiuta a prevenire accessi non autorizzati e a proteggere i dati sensibili.

Inoltre, la protezione da minacce come l’esecuzione di codice malevolo è un aspetto critico. Poiché le funzioni serverless possono essere attivate da eventi esterni, è importante garantire che solo eventi validi e attendibili possano attivare le funzioni. Questo può essere fatto attraverso la validazione degli input e la gestione degli eventi in modo sicuro.

Un altro aspetto da considerare è l’isolamento delle funzioni. Le funzioni serverless vengono eseguite in ambienti isolati, ma è comunque consigliabile adottare pratiche per garantire che una funzione compromessa non possa influire sulle altre funzioni o risorse dell’applicazione.

È importante anche proteggere i dati in transito e a riposo. Utilizzare protocolli di crittografia per le comunicazioni tra le funzioni e i servizi esterni è cruciale per impedire il furto di dati sensibili. Inoltre, quando i dati vengono archiviati, adottare pratiche di crittografia per garantire che siano al sicuro anche se dovesse verificarsi un accesso non autorizzato.

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