Como trabalhar com camadas para funções do Lambda em Python

Uma camada do Lambda é um arquivo .zip que contém código ou dados complementares. As camadas geralmente contêm dependências de biblioteca, um runtime personalizado ou arquivos de configuração. A criação de uma camada envolve três etapas gerais:

Este tópico contém etapas e orientações sobre como empacotar e criar adequadamente uma camada do Lambda em Python com dependências externas de bibliotecas.

Pré-requisitos

Para seguir as etapas desta seção, você deve ter o seguinte:

Neste tópico, mencionamos a aplicação de amostra layer-python no repositório awsdocs no GitHub. Essa aplicação contém scripts que baixam as dependências e geram as camadas. A aplicação também contém funções correspondentes que usam dependências das camadas. Após criar uma camada, você pode implantar e invocar a função correspondente para verificar se tudo funciona corretamente. Como você usa o runtime do Python 3.11 para as funções, as camadas também devem ser compatíveis com o Python 3.11.

Na aplicação de amostra layer-python, há dois exemplos:

Compatibilidade da camada em Python com o Amazon Linux

A primeira etapa para criar uma camada é agrupar todo o conteúdo da camada em um arquivo .zip. Devido às funções do Lambda serem executadas no Amazon Linux, seu conteúdo da camada deve ser capaz de compilar e criar em um ambiente Linux.

Em Python, a maioria dos pacotes está disponível como wheels (arquivos .whl), além da distribuição de origem. Cada wheel é um tipo de distribuição compilada compatível com uma combinação específica de versões do Python, sistemas operacionais e conjuntos de instruções de máquina.

As wheels são úteis para garantir que sua camada seja compatível com o Amazon Linux. Ao baixar suas dependências, baixe a wheel universal, se possível. (Por padrão, o pip instala a wheel universal, se houver uma disponível.) A wheel universal contém any como uma etiqueta de plataforma, indicando que é compatível com todas as plataformas, inclusive Amazon Linux.

No exemplo a seguir, você empacota a biblioteca requests em uma camada do Lambda. A biblioteca requests é um exemplo de pacote que está disponível como uma wheel universal.

Nem todos os pacotes do Python são distribuídos como wheels universais. Por exemplo, numpy tem várias distribuições de wheels, cada uma compatível com um conjunto diferente de plataformas. Para esses pacotes, baixe a distribuição manylinux a fim de garantir a compatibilidade com o Amazon Linux. Para obter instruções detalhadas sobre como empacotar essas camadas, consulte Como trabalhar com distribuições wheel manylinux.

Em casos raros, talvez um pacote do Python não esteja disponível como wheel. Se existir apenas a distribuição de origem (sdist), recomendamos instalar e empacotar suas dependências em um ambiente Docker com base na imagem de contêiner básica do Amazon Linux 2023. Também recomendamos essa abordagem se você quiser incluir suas próprias bibliotecas personalizadas escritas em outras linguagens, como C/C++. Essa abordagem imita o ambiente de execução do Lambda no Docker e garante a compatibilidade do Amazon Linux para suas dependências de pacotes que não sejam do Python.

Caminhos de camada para runtimes em Python

Quando você adiciona uma camada a uma função, o Lambda carrega o conteúdo da camada no diretório /opt desse ambiente de execução. Para cada runtime do Lambda, a variável PATH já inclui caminhos de pasta específica no diretório /opt. Para garantir que o Lambda colete o conteúdo da camada, o arquivo .zip da camada deve ter suas dependências nos seguintes caminhos de pasta:

Por exemplo, o arquivo .zip de camada resultante que você cria neste tutorial tem a seguinte estrutura de diretórios:

layer_content.zip
└ python
    └ lib
        └ python3.11
            └ site-packages
                └ requests
                └ <other_dependencies> (i.e. dependencies of the requests package)
                └ ...

A biblioteca requests está localizada corretamente no diretório python/lib/python3.11/site-packages. Isso garante que o Lambda possa localizar a biblioteca durante as invocações da função.

Empacotar o conteúdo de camada

Neste exemplo, você empacota a biblioteca requests Python em um arquivo .zip de camada. Conclua as etapas a seguir para instalar e empacotar o conteúdo de camada.

Como criar a camada

Nesta seção, você pega o arquivo layer_content.zip gerado na seção anterior e o carrega como uma camada do Lambda. É possível fazer upload de uma camada usando o AWS Management Console ou a API do Lambda por meio da AWS Command Line Interface (AWS CLI). Ao carregar seu arquivo .zip de camada, no seguinte comando PublishLayerVersion da AWS CLI, especifique python3.11 como o runtime compatível e arm64 como a arquitetura compatível.

aws lambda publish-layer-version --layer-name python-requests-layer \
    --zip-file fileb://layer_content.zip \
    --compatible-runtimes python3.11 \
    --compatible-architectures "arm64"

Na resposta, anote o LayerVersionArn, que será algo como arn:aws:lambda:us-east-1:123456789012:layer:python-requests-layer:1. Você precisará desse nome do recurso da Amazon (ARN) na próxima etapa deste tutorial, ao adicionar a camada à função.

Como adicionar a camada à sua função

Nesta seção, você implanta uma amostra de função do Lambda que usa a biblioteca requests em seu código de função e, em seguida, você anexa a camada. Para implantar a função, você precisará de um perfil de execução. Se ainda não tiver um perfil de execução, siga as etapas na seção recolhível.

O código da função do Lambda importa a biblioteca requests, faz uma solicitação HTTP simples e retorna o código e o corpo do status.

import requests

def lambda_handler(event, context):
    print(f"Version of requests library: {requests.__version__}")
    request = requests.get('https://api.github.com/')
    return {
        'statusCode': request.status_code,
        'body': request.text
    }

Como trabalhar com distribuições wheel manylinux

Às vezes, um pacote que você deseja incluir como dependência não terá uma wheel universal (mais especificamente, não terá any como tag de plataforma). Nesse caso, em vez disso baixe a wheel compatível com manylinux. Isso garantirá que suas bibliotecas de camadas sejam compatíveis com o Amazon Linux.

O numpy é um pacote que não tem uma wheel universal. Se quiser incluir o pacote numpy em sua camada, você poderá executar as etapas do exemplo a seguir para instalar e empacotar sua camada corretamente.

Para carregar essa camada no Lambda, use o seguinte comando PublishLayerVersion da AWS CLI:

aws lambda publish-layer-version --layer-name python-numpy-layer \
    --zip-file fileb://layer_content.zip \
    --compatible-runtimes python3.11 \
    --compatible-architectures "x86_64"

Na resposta, anote o LayerVersionArn, que será algo como arn:aws:lambda:us-east-1:123456789012:layer:python-numpy-layer:1. Para verificar se sua camada funciona conforme o esperado, implante a função do Lambda no diretório function-numpy.