演習 - イベントを処理して Azure Cosmos DB にデータを格納する

8 分

2 番目の関数では、Azure イベントハブで特定の名前空間のイベントをリッスンし、処理して、Azure Cosmos DB で作成したデータベースに格納することができます。

Azure Cosmos DB を使用してデータベースを作成する

データベースを作成するには、az cosmosdb create コマンドを使用します。このコマンドでは、Azure Cosmos DB アカウント、データベース、SQL コンテナーを使います。

az cosmosdb create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $COSMOS_DB_ACCOUNT
az cosmosdb sql database create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --account-name $COSMOS_DB_ACCOUNT \
    --name TelemetryDb
az cosmosdb sql container create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --account-name $COSMOS_DB_ACCOUNT \
    --database-name TelemetryDb \
    --name TelemetryInfo \
    --partition-key-path '/temperatureStatus'

このシナリオでは、温度に関心があります。パーティションキーとして temperatureStatus を定義します。

別の Azure 関数を構築、構成、デプロイする

イベントハブでは、メガバイト単位のデータストリームで開始し、ギガバイトまたはテラバイトまで拡張できます。自動インフレ機能は、使用状況のニーズに合わせてスループットユニットの数をスケーリングするために利用できる多くのオプションの 1 つです。

各関数のコンシューマーアプリケーションには、イベントストリームの個別のビューがあります。それらは、独自のペースとオフセットで個別にストリームを読み取ります。

このシナリオでは、例として 1 つのコンシューマー Azure 関数を作成します。関数を作成する場合は、疎結合とスケーラビリティのための、独立したストレージアカウントとバインドを使用して、独立させることをお勧めします。

az storage account create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $STORAGE_ACCOUNT"c" \
    --sku Standard_LRS
az functionapp create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $FUNCTION_APP"-c"\
    --storage-account $STORAGE_ACCOUNT"c" \
    --consumption-plan-location $LOCATION \
    --runtime java \
    --functions-version 4

接続文字列を取得する

コンシューマー関数は、そのストレージアカウントとイベントハブを認識している必要があります。また、処理されたイベントの書き込み先のデータベースも把握する必要があります。

AZURE_WEB_JOBS_STORAGE=$( \
    az storage account show-connection-string \
        --resource-group $RESOURCE_GROUP \
        --name $STORAGE_ACCOUNT"c" \
        --query connectionString \
        --output tsv)
echo $AZURE_WEB_JOBS_STORAGE
COSMOS_DB_CONNECTION_STRING=$( \
    az cosmosdb keys list \
        --resource-group $RESOURCE_GROUP \
        --name $COSMOS_DB_ACCOUNT \
        --type connection-strings \
        --query 'connectionStrings[0].connectionString' \
        --output tsv)
echo $COSMOS_DB_CONNECTION_STRING

コマンド echo $EVENT_HUB_CONNECTION_STRING を使うと、変数がまだ正しく設定されているかどうかを確認できます。そうでない場合は、次のコマンドを再実行します。

EVENT_HUB_CONNECTION_STRING=$( \
    az eventhubs eventhub authorization-rule keys list \
        --resource-group $RESOURCE_GROUP \
        --name $EVENT_HUB_AUTHORIZATION_RULE \
        --eventhub-name $EVENT_HUB_NAME \
        --namespace-name $EVENT_HUB_NAMESPACE \
        --query primaryConnectionString \
        --output tsv)
echo $EVENT_HUB_CONNECTION_STRING

これらの接続文字列は、Azure Functions アカウントのアプリケーション設定に保存する必要があります。

az functionapp config appsettings set \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP \
    --name $FUNCTION_APP"-c" \
    --settings \
        AzureWebJobsStorage=$AZURE_WEB_JOBS_STORAGE \
        EventHubConnectionString=$EVENT_HUB_CONNECTION_STRING \
        CosmosDBConnectionString=$COSMOS_DB_CONNECTION_STRING

Note

運用環境では、Azure Key Vault のインスタンスを使用して接続文字列を格納および管理できます。

関数のアプリケーションを作成する

次の関数を作成する前に、正しいフォルダーに移動してください。

cd ..
mvn archetype:generate --batch-mode \
    -DarchetypeGroupId=com.microsoft.azure \
    -DarchetypeArtifactId=azure-functions-archetype \
    -DappName=$FUNCTION_APP"-c" \
    -DresourceGroup=$RESOURCE_GROUP \
    -DappRegion=$LOCATION \
    -DappServicePlanName=$LOCATION"plan" \
    -DgroupId=com.learn \
    -DartifactId=telemetry-functions-consumer

このコマンドを使うと、前回の演習と同様にアプリケーションが作成されます。テストファイルを削除し、fetch-app-settings コマンドを使って local.settings.file を更新し、既存の Function.java ファイルを置き換えます。

cd telemetry-functions-consumer
rm -r src/test

ローカルでの実行とデバッグ用にローカル設定を更新します。

func azure functionapp fetch-app-settings $FUNCTION_APP"-c"

次に、Function.java ファイルを開き、その内容を次のコードに置き換えます。

package com.learn;

import com.learn.TelemetryItem.status;
import com.microsoft.azure.functions.annotation.FunctionName;
import com.microsoft.azure.functions.ExecutionContext;
import com.microsoft.azure.functions.OutputBinding;
import com.microsoft.azure.functions.annotation.Cardinality;
import com.microsoft.azure.functions.annotation.CosmosDBOutput;
import com.microsoft.azure.functions.annotation.EventHubTrigger;

public class Function {

    @FunctionName("processSensorData")
    public void processSensorData(
        @EventHubTrigger(
            name = "msg",
            eventHubName = "", // blank because the value is included in the connection string
            cardinality = Cardinality.ONE,
            connection = "EventHubConnectionString")
            TelemetryItem item,
        @CosmosDBOutput(
            name = "databaseOutput",
            databaseName = "TelemetryDb",
            collectionName = "TelemetryInfo",
            connectionStringSetting = "CosmosDBConnectionString")
            OutputBinding<TelemetryItem> document,
        final ExecutionContext context) {
    
        context.getLogger().info("Event hub message received: " + item.toString());
    
        if (item.getPressure() > 30) {
            item.setNormalPressure(false);
        } else {
            item.setNormalPressure(true);
        }
    
        if (item.getTemperature() < 40) {
            item.setTemperatureStatus(status.COOL);
        } else if (item.getTemperature() > 90) {
            item.setTemperatureStatus(status.HOT);
        } else {
            item.setTemperatureStatus(status.WARM);
        }
    
        document.setValue(item);
    }
}

TelemetryItem.java という名前のもう 1 つの新しいファイルを Function.java と同じ場所に作成し、次のコードを追加します。

package com.learn;

public class TelemetryItem {

    private String id;
    private double temperature;
    private double pressure;
    private boolean isNormalPressure;
    private status temperatureStatus;
    static enum status {
        COOL,
        WARM,
        HOT
    }

    public TelemetryItem(double temperature, double pressure) {
        this.temperature = temperature;
        this.pressure = pressure;
    }

    public String getId() {
        return id;
    }

    public double getTemperature() {
        return temperature;
    }

    public double getPressure() {
        return pressure;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "TelemetryItem={id=" + id + ",temperature="
            + temperature + ",pressure=" + pressure + "}";
    }

    public boolean isNormalPressure() {
        return isNormalPressure;
    }

    public void setNormalPressure(boolean isNormal) {
        this.isNormalPressure = isNormal;
    }

    public status getTemperatureStatus() {
        return temperatureStatus;
    }

    public void setTemperatureStatus(status temperatureStatus) {
        this.temperatureStatus = temperatureStatus;
    }
}

イベントハブでは、メッセージを受け取ると、イベントが生成されます。イベントを受け取ると、processSensorData 関数が実行されます。次に、イベントデータを処理し、Azure Cosmos DB の出力バインディングを使って結果をデータベースに送信します。ここでも TelemetryItem.java クラスを使います。 TelemetryItem オブジェクトは、このイベントドリブンシステムの参加者間の、コンシューマードリブン契約と見なすことができます。

ローカルで実行する

Azure Functions を使用すると、世界中からイベントを受け取ることができます。もちろん、開発用コンピューターでイベントをローカルに受け取ることもできます。

mvn clean package
mvn azure-functions:run

ビルドと起動メッセージの後、関数が実行されると受信イベントが表示されます。

[2021-01-19T16:45:24.709Z] Executing 'Functions.processSensorData' (Reason='(null)', Id=87354afa-abf4-4963-bd44-0c1421048240)
[2021-01-19T16:45:24.712Z] Event hub message received: TelemetryItem={id=null,temperature=21.653044570769897,pressure=36.061288095436126}
[2021-01-19T16:45:24.712Z] Function "processSensorData" (Id: 87354afa-abf4-4963-bd44-0c1421048240) invoked by Java Worker

Azure portal で Azure Cosmos DB アカウントに移動します。データを受け取ったら、[データエクスプローラー] を選択し、[TelemetryInfo] を選択してから、[項目] を選択して表示します。

Screenshot that shows TelemetryInfo in Azure Cosmos DB Data Explorer.

Azure でのデプロイ

次に、ワークロード全体をクラウドにシフトしてみましょう。関数を Azure Functions にデプロイするには、Maven コマンド mvn azure-functions:deploy を使います。引き続き正しいリポジトリ telemetry-functions にいることをご確認ください。

mvn azure-functions:deploy

おめでとうございます。データがイベントハブに送信され、異なる独立関数でデータが使用されたことで、利用統計情報のシナリオ全体がデプロイされました。関数は、データを処理した後、Azure Cosmos DB で作成されたデータベースに結果を格納します。アプリケーションが定義済みの要件を満たしているかどうかを確認するには、どうすればよいでしょうか。監視を使います。