AWS Lambda 與 API Gateway 整合

整合概念

AWS Lambda 與 API Gateway 的整合是建構無伺服器應用程式的核心架構。API Gateway 作為前端入口，接收來自客戶端的 HTTP 請求，並將這些請求轉發給 Lambda 函數處理，最後將回應返回給客戶端。

整合架構圖

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客戶端 → API Gateway → Lambda 函數 → 後端服務（可選）
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   ←─────── 回應 ─────────←

整合類型

API Gateway 提供兩種主要的 Lambda 整合方式：

整合類型	說明	適用場景
Lambda 代理整合	API Gateway 將完整請求傳遞給 Lambda	需要完整請求資訊時
Lambda 自訂整合	可自訂請求/回應的映射模板	需要轉換資料格式時

整合優勢

完全無伺服器：無需管理任何基礎設施
自動擴展：根據請求量自動調整容量
成本效益：只為實際使用量付費
高可用性：內建多可用區支援

建立 REST API

步驟一：建立 API Gateway

登入 AWS 管理控制台
搜尋並進入 API Gateway 服務
點擊「建立 API」
選擇「REST API」（非私有）
點擊「建置」

步驟二：設定 API 基本資訊

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API 名稱：my-serverless-api
描述：我的無伺服器 API
端點類型：區域（Regional）

步驟三：建立資源

在「資源」面板中點擊「建立資源」
設定資源路徑：

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資源名稱：users
資源路徑：/users

點擊「建立資源」

步驟四：建立方法

選擇剛建立的資源
點擊「建立方法」
選擇 HTTP 方法（例如：GET、POST）

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方法類型：GET
整合類型：Lambda 函數
Lambda 代理整合：啟用
Lambda 函數：選擇您的函數

使用 AWS CLI 建立 API

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# 建立 REST API
aws apigateway create-rest-api \
  --name "my-serverless-api" \
  --description "我的無伺服器 API" \
  --endpoint-configuration types=REGIONAL

# 取得 API ID 和根資源 ID
API_ID=$(aws apigateway get-rest-apis --query "items[?name=='my-serverless-api'].id" --output text)
ROOT_ID=$(aws apigateway get-resources --rest-api-id $API_ID --query "items[?path=='/'].id" --output text)

# 建立資源
aws apigateway create-resource \
  --rest-api-id $API_ID \
  --parent-id $ROOT_ID \
  --path-part "users"

Lambda 代理整合

Lambda 代理整合是最常用的整合方式，它會將完整的 HTTP 請求資訊傳遞給 Lambda 函數。

請求格式

當使用 Lambda 代理整合時，Lambda 函數會收到以下格式的事件：

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{
  "resource": "/users",
  "path": "/users",
  "httpMethod": "GET",
  "headers": {
    "Accept": "application/json",
    "Content-Type": "application/json"
  },
  "queryStringParameters": {
    "id": "123"
  },
  "pathParameters": {
    "userId": "456"
  },
  "body": "{\"name\": \"John\"}",
  "isBase64Encoded": false,
  "requestContext": {
    "accountId": "123456789012",
    "apiId": "abcdef1234",
    "stage": "prod",
    "requestId": "request-id",
    "identity": {
      "sourceIp": "192.168.1.1"
    }
  }
}

回應格式

Lambda 函數必須返回符合以下格式的回應：

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import json

def lambda_handler(event, context):
    # 處理請求邏輯
    users = [
        {"id": 1, "name": "Alice"},
        {"id": 2, "name": "Bob"}
    ]

    return {
        "statusCode": 200,
        "headers": {
            "Content-Type": "application/json",
            "Access-Control-Allow-Origin": "*"
        },
        "body": json.dumps({
            "message": "成功",
            "data": users
        })
    }

處理不同 HTTP 方法

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import json

def lambda_handler(event, context):
    http_method = event['httpMethod']

    if http_method == 'GET':
        return handle_get(event)
    elif http_method == 'POST':
        return handle_post(event)
    elif http_method == 'PUT':
        return handle_put(event)
    elif http_method == 'DELETE':
        return handle_delete(event)
    else:
        return {
            "statusCode": 405,
            "body": json.dumps({"error": "方法不允許"})
        }

def handle_get(event):
    # 處理 GET 請求
    query_params = event.get('queryStringParameters', {}) or {}
    user_id = query_params.get('id')

    return {
        "statusCode": 200,
        "headers": {"Content-Type": "application/json"},
        "body": json.dumps({"userId": user_id})
    }

def handle_post(event):
    # 處理 POST 請求
    body = json.loads(event.get('body', '{}'))

    return {
        "statusCode": 201,
        "headers": {"Content-Type": "application/json"},
        "body": json.dumps({"message": "資源已建立", "data": body})
    }

def handle_put(event):
    # 處理 PUT 請求
    return {
        "statusCode": 200,
        "body": json.dumps({"message": "資源已更新"})
    }

def handle_delete(event):
    # 處理 DELETE 請求
    return {
        "statusCode": 204,
        "body": ""
    }

處理路徑參數

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import json

def lambda_handler(event, context):
    # 取得路徑參數
    path_parameters = event.get('pathParameters', {}) or {}
    user_id = path_parameters.get('userId')

    if not user_id:
        return {
            "statusCode": 400,
            "body": json.dumps({"error": "缺少 userId 參數"})
        }

    # 根據 userId 查詢使用者
    user = get_user_by_id(user_id)

    return {
        "statusCode": 200,
        "headers": {"Content-Type": "application/json"},
        "body": json.dumps(user)
    }

部署階段

API Gateway 使用「階段」（Stage）來管理 API 的不同版本和環境。

建立部署

在 API Gateway 控制台中選擇您的 API
點擊「部署 API」
選擇或建立新的階段

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階段名稱：prod
描述：生產環境

常見階段規劃

階段	用途	說明
dev	開發環境	開發人員測試用
staging	預備環境	上線前最終測試
prod	生產環境	對外服務

使用 AWS CLI 部署

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# 建立部署
aws apigateway create-deployment \
  --rest-api-id $API_ID \
  --stage-name prod \
  --description "生產環境部署"

# 取得階段資訊
aws apigateway get-stage \
  --rest-api-id $API_ID \
  --stage-name prod

階段變數

階段變數可用於在不同環境中設定不同的參數：

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# 設定階段變數
aws apigateway update-stage \
  --rest-api-id $API_ID \
  --stage-name prod \
  --patch-operations op=replace,path=/variables/lambdaAlias,value=PROD

在 Lambda 整合中使用階段變數：

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Lambda 函數 ARN：arn:aws:lambda:region:account:function:myFunction:${stageVariables.lambdaAlias}

取得 API 端點

部署後，您可以取得 API 的調用 URL：

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https://{api-id}.execute-api.{region}.amazonaws.com/{stage}/

例如：

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https://abcdef1234.execute-api.ap-northeast-1.amazonaws.com/prod/users

節流設定

可以在階段層級設定請求節流：

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aws apigateway update-stage \
  --rest-api-id $API_ID \
  --stage-name prod \
  --patch-operations \
    op=replace,path=/throttling/rateLimit,value=1000 \
    op=replace,path=/throttling/burstLimit,value=500

CORS 設定

跨來源資源共用（CORS）是瀏覽器安全機制，當您的前端應用程式需要呼叫不同網域的 API 時，必須正確設定 CORS。

啟用 CORS 的步驟

方法一：使用控制台啟用

在 API Gateway 控制台中選擇資源
點擊「啟用 CORS」
設定 CORS 選項：

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Access-Control-Allow-Origin：*
Access-Control-Allow-Headers：Content-Type,X-Amz-Date,Authorization,X-Api-Key
Access-Control-Allow-Methods：GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS

點擊「儲存」

方法二：手動設定 OPTIONS 方法

為資源建立 OPTIONS 方法
整合類型選擇「Mock」
在方法回應中設定標頭

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狀態碼：200
回應標頭：
  - Access-Control-Allow-Headers
  - Access-Control-Allow-Methods
  - Access-Control-Allow-Origin

Lambda 函數中的 CORS 標頭

在 Lambda 代理整合中，您需要在回應中包含 CORS 標頭：

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import json

def lambda_handler(event, context):
    # CORS 標頭
    cors_headers = {
        "Access-Control-Allow-Origin": "*",
        "Access-Control-Allow-Headers": "Content-Type,X-Amz-Date,Authorization,X-Api-Key,X-Amz-Security-Token",
        "Access-Control-Allow-Methods": "GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS"
    }

    # 處理 OPTIONS 預檢請求
    if event['httpMethod'] == 'OPTIONS':
        return {
            "statusCode": 200,
            "headers": cors_headers,
            "body": ""
        }

    # 處理實際請求
    try:
        result = process_request(event)
        return {
            "statusCode": 200,
            "headers": {
                "Content-Type": "application/json",
                **cors_headers
            },
            "body": json.dumps(result)
        }
    except Exception as e:
        return {
            "statusCode": 500,
            "headers": cors_headers,
            "body": json.dumps({"error": str(e)})
        }

限制特定網域

在生產環境中，建議限制允許的來源網域：

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ALLOWED_ORIGINS = [
    "https://example.com",
    "https://www.example.com",
    "https://app.example.com"
]

def get_cors_headers(event):
    origin = event.get('headers', {}).get('origin', '')

    if origin in ALLOWED_ORIGINS:
        return {
            "Access-Control-Allow-Origin": origin,
            "Access-Control-Allow-Credentials": "true",
            "Access-Control-Allow-Headers": "Content-Type,Authorization",
            "Access-Control-Allow-Methods": "GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS"
        }

    return {}

使用 AWS SAM 設定 CORS

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AWSTemplateFormatVersion: '2010-09-09'
Transform: AWS::Serverless-2016-10-31

Globals:
  Api:
    Cors:
      AllowMethods: "'GET,POST,PUT,DELETE,OPTIONS'"
      AllowHeaders: "'Content-Type,Authorization'"
      AllowOrigin: "'*'"

Resources:
  MyApi:
    Type: AWS::Serverless::Api
    Properties:
      StageName: prod
      Cors:
        AllowMethods: "'*'"
        AllowHeaders: "'*'"
        AllowOrigin: "'*'"

  MyFunction:
    Type: AWS::Serverless::Function
    Properties:
      Handler: index.lambda_handler
      Runtime: python3.11
      Events:
        ApiEvent:
          Type: Api
          Properties:
            Path: /users
            Method: GET
            RestApiId: !Ref MyApi

最佳實踐

1. 安全性設定

使用 IAM 角色或 Lambda 授權方進行身份驗證
設定 API 金鑰和使用計畫
啟用 AWS WAF 保護 API

2. 效能優化

使用 API Gateway 快取減少 Lambda 調用
適當設定 Lambda 記憶體和逾時
考慮使用 Provisioned Concurrency

3. 監控與日誌

啟用 CloudWatch Logs 進行除錯
設定 X-Ray 追蹤請求路徑
建立 CloudWatch 警示監控錯誤率

4. 版本控制

使用 API Gateway 階段管理不同環境
Lambda 函數使用版本和別名
實作藍綠部署策略

結論

AWS Lambda 與 API Gateway 的整合提供了強大且靈活的無伺服器 API 解決方案。透過正確設定 REST API、Lambda 代理整合、部署階段和 CORS，您可以建構高效能、可擴展且安全的 API 服務。掌握這些核心概念後，您將能夠快速開發和部署各種無伺服器應用程式。