腾讯云云函数 (SCF) 已经支持十多种编程语言和运行时框架。腾讯云最近发布的 SCF custom runtime（自定义运行时）更进一步 —— SCF 现在可以支持用任何编程语言编写的函数。
本文将介绍如何在云函数 SCF 中运行用 Rust 编写的 WebAssembly 函数。
我们先介绍一些基本概念，然后回顾一个完整但简单的 hello world 示例，部署您的第一个 WebAssembly 无服务器函数。最后，我们将用一个机器学习即服务 (MLaaS) 示例来做一些有用的事情。该示例接受数据并以 SVG 格式返回拟合模型和可视化。
这是本教程结束时你将创建的最终应用。它完全是「无服务器」的，只有使用时会产生成本。
HTML 和 JavaScript UI 可以托管在任何计算机上，包括笔记本电脑上。在腾讯云 Serverless 上的后端函数执行机器学习和 SVG 绘图。
为什么选择 WebAssembly 和 Rust
传统的无服务器函数基于重量级的框架。开发者必须在特定的应用框架中编写函数，比如 Node.js 中的 JavaScript 或 Python Boto。
腾讯云 SCF Custom Runtime 打破了这种模式，允许开发者用任何语言编写无服务器函数。
为了演示这个优势，本文提供了基于 Bash 脚本的函数、基于 Deno 的 TypeScript 函数和基于 Rust 的本机二进制函数的示例。这使我们能够在腾讯云上创建和部署基于 web 组件的无服务器函数。
为什么要这么做？
以下是一些原因：
- WebAssembly 是为性能而设计的。?WebAssembly 函数可以比用JavaScript 或者 Python 快 10 倍。
- WebAssembly?函数是可移植的。虽然可以在 SCF Custom runtime上运行本地二进制文件，但必须将这些二进制文件编译到 Custom runtime 的确切操作系统环境中。目前在 X86 CPU 上使用的是 CentOS 7.6，之后可能会更改。正如我们将要看到的，WebAssembly 函数是可移植的，并且非常容易部署和管理。
- WebAssembly 函数是安全的。众所周知，即使使用 Docker，本地二进制应用程序也可能会破坏容器。由于你的应用程序可能依赖于许多第三方库，因此你的依赖项中存在危险代码的风险真实存在。 WebAssembly 有着基于能力的安全模型, 为你的代码提供更好的运行时保护。
- 虽然 WebAssembly 兼容各种编程语言，但 Rust、AssemblyScript (TypeScript)、C/C++ 和 Go 是写 WebAssembly 函数的最佳语言，尤其是 Rust。Rust 是一种流行且越来越受瞩目的编程语言，社区非常活跃。Rust 让我们能够写一个高效但内存安全的函数。
最后，在腾讯云上编写和部署 WebAssembly 函数实际上非常简单，在一个小时内就可以完成。
前期准备
首先，注册一个腾讯云账户。对大多数开发和个人项目来说，开发工作都可以在免费额度内进行。
确保你已经在地开发计算机或 Docker 容器上安装了 Rust 和 ssvmup?工具链。ssvmup 工具链将 Rust 程序编译并优化为 WebAssembly 字节码。只需使用以下简单命令即可安装。你也可以参考这个指南。
$ curl --proto ‘=https‘ --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
$ source $HOME/.cargo/env
... ...
$ curl https://raw.githubusercontent.com/second-state/ssvmup/master/installer/init.sh -sSf | sh
WebAssembly 函数是在 Second State 虚拟机 SSVM 里执行的。SSVM 是专为服务端的用例和应用优化的高性能 WebAssembly 虚拟机。
Hello, world
要在腾讯云上部署 Rust 和 WebAssembly 函数, 我们建议 clone 或者 fork GitHub 上的模板 repo，并把这个模板作为你自己应用的基础。
在 main.rs 上的 Rust 函数是我们将部署到 SCF 的无服务函数。正如你能从源代码看到的那样，它能从 STDIN?读取函数的输入, 然后用?println! macro 把结果发送到 STDOUT。
use std::io::{self, Read};
use serde::Deserialize;
fn main() {
let mut buffer = String::new();
io::stdin().read_to_string(&mut buffer).expect("Error reading from STDIN");
let obj: FaasInput = serde_json::from_str(&buffer).unwrap();
let key1 = &(obj.key1);
let key2 = &(obj.key2);
println!("Hello! {}, {}", key1, key2);
}
#[derive(Deserialize, Debug)]
struct FaasInput {
key1: String,
key2: String
}
Rust main()?函数使用?serde 库来从 STDIN?解析一个 JSON 字符串。
JSON 看起来像下面这样。?我们之所以用这种方式编写函数，是因为SCF 使用内置的 hello world JSON 模板来测试部署好的函数。
{
"key1": "test value 1",
"key2": "test value 2"
}
函数提取?key1?和?key2 值并输出下面的 hello 消息到?STDOUT。
Hello! test value 1, test value 2
但是，这个函数的 web 请求是如何被转换成 STDIN?的？如何将 STDOUT?中的函数响应转换为 HTTP 响应？
这是通过我们模板中的 SCF custom runtime 基础设施和引导 (bootstrap) 程序完成的。
正如你所看到的那样，引导程序只是一个 bash shell 程序，它不断地轮询云函数 SCF 以查找传入的请求。它将传入的请求转换为?STDIN，并通过 SSVM 调用 WebAssembly 函数。然后，它接受?STDOUT 输出，并将其作为函数的响应发给 SCF。
如果你使用我们的模板，就不需要修改引导程序。
现在，可以使用 ssvmup 将 Rust 函数构建到 WebAssembly 字节码中，然后将 zip 文件打包，从而在腾讯云 SCF Custom Runtime 上进行部署。
$ ssvmup build
...?...
$ cp pkg/hello_bg.wasm cloud/
$ cd cloud
$ zip hello.zip *
按照这个说明和截图来部署并测试上面?hello.zip?文件。现在已经成功地部署了一个 WebAssembly 无服务器函数！
接下来，让我们用 Rust 函数创建一个有价值的 web 服务。
机器学习即服务
这个例子中，我们选择了一个计算密集型的机器学习任务来演示 Rust WebAssembly 函数的性能。
无服务器函数采用以逗号分隔的数字输入字符串，这些数字表示二维平面上的一组点。输入的数据格式是 x1,y1,x2,y2,...
该函数分析数据并计算两个特征向量，指示数据中最大方差的方向。特征向量为数据科学家提供了关于驱动数据变化的潜在因素的线索。这就是所谓的主成分分析。
我们的函数创建一个 SVG 图，并且在这个图上绘制输入的数据点以及上面计算得到的特征向量。该函数最后以 XML 文本的形式返回这个 SVG 图。
要开始这个例子，你可以?clone 或者 fork 这个 repo。该项目在?tencentcloud/ssvm/pca 文件夹中。或者你可以复制?Cargo.toml 和 src/* 的内容到上文的 hello world 模板。如果你选择后者，确保你修改了?Cargo.toml，将其指向 Rust 机器学习库的正确源代码文件夹。
本教程中不会深入探讨 PCA 或 SVG 生成的 Rust 源代码的细节，因为它们涉及大量的计算代码。
遵照与 hello world 示例中相同的步骤。使用 ssvmup 构建一个 pca.zip 包，并将其部署到腾讯云 SCF custom runtime 上。
接下来，我们将部署好的函数与 web API 网关关联起来，以便可以从 web HTTP 或 HTTPS 请求调用它。在 SCF 的 web 控制台的触发管理选项卡中执行此操作。这里可以查看教程和截图
API 控制台将 HTTP 请求转换为无服务器函数的 JSON 输入。例如，这里有一个对 API 网关 URL 的 HTTP POST 请求。我们将来自 iris.csv 文件的以逗号分隔的数据点放在 POST 主体中。
$ curl -d @iris.csv -X POST https://service-m9pxktbc-1302315972.hk.apigw.tencentcs.com/release/PCASVG
API 网关将以下 JSON 传到 Rust 函数的 STDIN。POST body 现在是 JSON 中的 body 属性。
{
"body": "3.5,0.2,3,0.2,...",
"headerParameters": {},
"headers": {
"accept": "/",
"content-length": "11",
"content-type": "application/x-www-form-urlencoded",
"host": "service-aj0plx8u-1302315972.hk.apigw.tencentcs.com",
"user-agent": "curl/7.54.0",
"x-anonymous-consumer": "true",
"x-api-requestid": "e3123014742e7dd79f0652968bf1f62e",
"x-b3-traceid": "e3123014742e7dd79f0652968bf1f62e",
"x-qualifier": "$DEFAULT"
},
"httpMethod": "POST",
"path": "/my_hk",
"pathParameters": {},
"queryString": {},
"queryStringParameters": {},
"requestContext": {
"httpMethod": "ANY",
"identity": {},
"path": "/my_hk",
"serviceId": "service-aj0plx8u",
"sourceIp": "136.49.211.114",
"stage": "release"
}
}
Rust 函数解析主体中的数据，执行 PCA，并生成 SVG 图形。它将 SVG 内容打印到 STDOUT，后者由 API 网关获取并作为 HTTP 响应发送回来。
要在 AJAX 请求中使用此 API 网关 URL，还必须配置腾讯云网关以接受 CORS web 请求。查看指南，了解如何做到这一点。
下面的 HTML JavaScript 例子展示了如何在网页中使用这个无服务器函数。
它通过 ID csv_data 从 textarea 字段获取 CSV 数据，向无服务器函数发出 AJAX HTTP POST 请求，然后把返回值（一个 SVG 图形）放入 ID 为 svg_img 的 HTML 元素中。点击这里查看 demo。
$.ajax({
method: "POST",
url: "https://service-m9pxktbc-1302315972.hk.apigw.tencentcs.com/release/PCASVG",
data: $(‘#csv_data‘).val(),
dataType: "text"
}).done(function(data) {
$(‘#svg_img‘).html(data);
})
接下来
腾讯的 SCF Custom runtime 是一个非常强大的无服务运行环境。它为你想要编写的任何应用程序函数提供了一个通用的 Linux 环境，并提供了标准的 web 接口来与函数的输入和输出进行交互。这绝对值得一试。
正如本文所讨论的，我们相信 Rust 和 WebAssembly 为无服务器函数提供了一个高性能、安全、可移植、面向未来的堆栈。Rust、WebAssembly 与 SCF costum runtime 代表了未来！
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