什么是 AWS Lambda 冷启动问题？
AWS Lambda 是一个无服务器计算平台，使开发人员能够快速构建和部署应用程序，而无需管理任何底层基础设施。但是，这种便利性也带来了一个缺点，即 AWS Lambda 冷启动问题。由于冷启动问题，此问题可能会导致在 AWS Lambda 上运行的应用程序的响应时间延迟，这可能会影响用户体验并给运行该应用程序的企业带来成本。
在本文中，我将讨论导致 AWS Lambda 冷启动问题的原因，以及如何使用各种技术解决该问题。
什么原因导致 AWS Lambda 冷启动问题？
AWS Lambda 冷启动问题是由于 Lambda 函数的初始化时间而出现的问题。它是指用户首次尝试调用 Lambda 函数时的响应时间延迟。此延迟是由容器引导过程引起的，该过程在首次调用函数时发生。此过程花费的时间越长，冷启动问题就越明显，从而导致响应时间延长和用户体验下降。
如何缓解冷启动问题
AWS Lambda 函数是扩展应用程序和节省成本的好方法，但它们可能会遇到“冷启动”问题。这是函数在最近未使用时需要更长的响应时间的地方。幸运的是，有一些方法可以缓解此问题，例如 AWS Lambda 函数的预热策略。预热策略有助于确保您的 Lambda 函数始终准备就绪并响应迅速，方法是在需要时提前定期运行这些函数。此外，您还可以使用 AWS 控制台或 API 调用手动预热 Lambda 函数。通过执行这些步骤，您可以确保您的应用程序能够快速可靠地响应，而不会因冷启动而导致任何问题。在以下各节中，我将讨论避免冷启动问题的两种可能方法：
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Lambda 预置并发 Lambda 预置并发是一项功能，允许开发人员启动和初始化 Lambda 函数的执行环境。换句话说，这有助于创建预热的 Lambda，等待为传入请求提供服务。由于这是预先预配的，因此即使没有要满足的请求，配置数量的预配环境也将始终启动并运行。因此，这与无服务器环境的本质相矛盾。此外，由于环境是预先预配的，因此此功能不是免费的，而且价格相当可观。我创建了一个简单的 Lambda 函数（下一节中详细介绍），并尝试配置预置并发以检查价格 — 以下是屏幕截图。
但是，如果有严格的性能要求，并且冷启动是阻碍因素，那么当然，预置并发是解决问题的绝佳方法。
- 快速启动 接下来我将讨论的可能改变游戏规则的是SnapStart。亚马逊在 re：invent 2022 上发布了一项名为 Lambda SnapStart 的新功能，以帮助缓解冷启动问题。借助 SnapStart，Lambda 会在您发布函数版本时初始化您的函数。Lambda 会获取初始化执行环境的内存和磁盘状态的 Firecracker 微型虚拟机快照，对快照进行加密，并将其缓存以实现低延迟访问。当您首次调用函数版本时，随着调用的扩展，Lambda 会从缓存的快照恢复新的执行环境，而不是从头开始初始化它们，从而改善启动延迟。最好的部分是，与预置并发不同，SnapStart 没有额外的成本。SnapStart 目前仅适用于 Java 11 （Corretto） 运行时。
为了测试SnapStart并看看它是否真的值得，我创建了一个简单的Lambda函数。我使用了春云功能，并没有尝试创建一个薄罐子。我希望这个包很笨重，这样我就能看到SnapStart是做什么的。以下是函数代码：
public class ListObject implements Function<String, String> {
@Override
public String apply(String bucketName) {
System.out.format("Objects in S3 bucket %s:\\\\n", bucketName);
final AmazonS3 s3 = AmazonS3ClientBuilder.standard().withRegion(Regions.DEFAULT_REGION).build();
ListObjectsV2Result result = s3.listObjectsV2(bucketName);
List<S3ObjectSummary> objects = result.getObjectSummaries();
for (S3ObjectSummary os : objects) {
System.out.println("* " + os.getKey());
}
return bucketName;
}
}
起初，我使用 AWS 管理控制台上传了代码并对其进行了测试。我用了一个桶，里面装满了物体。以下是执行摘要的屏幕截图。
注意：初始化环境所需的时间为 3980.17 毫秒。这就是冷启动时间，这是我在使用笨重的 jar 文件时在某种程度上是意料之中的。
随后，我从“AWS 控制台”（>“配置”）>“常规配置”（>“编辑”）打开了 SnapStart。过了一会儿，我再次执行了该函数，下面是执行摘要的屏幕截图。
注意：在这里，“初始化持续时间”已替换为“恢复持续时间”，与 SnapStart 一样，Lambda 将恢复执行环境的映像快照。此外，值得注意的是，恢复所消耗的时间为 408.34 毫秒，明显低于初始化持续时间。关于SnapStart的第一印象是它绝对是有前途和令人兴奋的。让我们看看亚马逊在未来几天会如何处理它。
此外，亚马逊在 re：invent 2022 上宣布，他们正在努力在无服务器计算领域取得进一步进展，这可能会完全消除冷启动问题。通过使用 Lambda SnapStart 并密切关注 AWS 的未来发展，开发人员可以确保其无服务器应用程序平稳高效地运行。
在 AWS Lambda 上优化无服务器应用程序的最佳策略
AWS Lambda 上的无服务器应用程序越来越受欢迎，因为它们提供了一种降低成本和复杂性的好方法。但是，无服务器架构面临的最大挑战之一是 AWS Lambda 冷启动问题。此问题可能会导致延迟问题并影响用户体验。因此，优化 Lambda 函数的性能可能是一个挑战。
为了确保您的无服务器应用程序平稳运行，您可以使用一些最佳实践来优化其在 AWS Lambda 上的性能。这些策略包括使用暖 Lambda 减少延迟、优化 Lambda 函数的内存使用，以及利用缓存技术来缩短应用程序的响应时间。此外，如上一节所述，预置并发和 SnapStart 是缓解 Lambda 冷启动问题的好方法。通过这些策略，您可以确保无服务器应用程序尽可能高效地运行并提供最佳用户体验。
