AWSサーバーレスアプリケーションモデル（SAM）の徹底解説

AWSサーバーレスアプリケーションモデルの紹介

AWSサーバーレスアプリケーションモデル（SAM）は、AWSクラウド上でのサーバーレスアプリケーションの開発、管理、デプロイを簡素化するために設計されたオープンソースのフレームワークです。AWS CloudFormationを拡張し、サーバーレスアプリケーションに必要なAWS Lambda関数、Amazon API GatewayAPI、Amazon DynamoDBテーブルなどのサーバーレスリソースを定義する合理的な方法を提供します。AWS SAMには、リソースを定義するためのYAMLまたはJSON形式のテンプレート仕様が含まれており、サーバーレスリソースを自動的に生成して接続できる。

AWS SAMを使用することで、開発者はサーバーレスアプリケーションの開発プロセスを加速し、アプリケーションロジックの記述により集中することができる。さらに、AWS SAMは他のAWSサービスや開発者ツールとシームレスに統合されるため、チームは一貫した環境でサーバーレスアプリケーションを開発しやすくなる。また、開発者はサーバーレスアプリケーションをローカルまたはリモートでテスト、デバッグ、デプロイできる。

AWS SAMの主な機能

AWS SAMには、サーバーレスアプリケーションの開発をより効率的で手間のかからないものにする強力な機能が備わっている：

• 単一デプロイ構成：AWS SAMは、開発者が単一のテンプレートファイルでサーバーレスアプリケーションとそのリソースを定義できるようにすることで、サーバーレスデプロイメントを簡素化する。AWS CloudFormationは、テンプレートのデプロイ時に必要なリソースを自動的にプロビジョニングし、設定する。
• ローカルでのテストとデバッグ：AWS SAM CLIを使用すると、開発者はサーバーレスアプリケーションをクラウドにデプロイする前にローカルで実行し、デバッグできる。これにより、ライブ環境にプッシュする前に、アプリケーションロジックとリソース構成が正しく動作することが保証される。
• 組み込みのベストプラクティス：AWS SAMテンプレートには、簡素化された構文、CORSとフィールドの切り捨てのサポート、リソースポリシーの自動管理など、いくつかのベストプラクティスが組み込まれている。これらのベストプラクティスは、開発者がAWSガイドラインに従い、サーバーレスアプリケーションの一般的な問題を防ぐのに役立ちます。
• ポリシーテンプレート：AWS SAMには、開発者がサーバーレスアプリケーションのリソースアクセスを管理するために使用できるポリシーテンプレートが含まれている。これらのポリシーテンプレートを採用することで、セキュリティのベストプラクティスがデフォルトで含まれ、IAMポリシーの作成と管理が大幅に簡素化される。
• 様々なAWSサービスのサポート：AWS SAMテンプレートは、Lambda、API Gateway、DynamoDB、CloudWatch Events、Simple Notification Service（SNS）など、多数のAWSサービスのリソースを定義できる。このサポートにより、さまざまなサービスの統合が容易になり、複雑で機能豊富なサーバーレスアプリケーションを作成できる。

サーバーレスアプリケーション開発にAWS SAMを使うメリット

サーバーレスアプリケーションの開発にAWS SAMを使用することで、開発者や組織には複数のメリットがもたらされる：

• デプロイの簡素化：AWS SAMは、単一のテンプレートファイルに基づいて必要なリソースを自動的にプロビジョニングして構成することで、サーバーレスデプロイの複雑さを軽減する。この簡素化により、開発者はインフラストラクチャの管理よりもアプリケーションロジックの記述に集中できる。
• 開発時間の短縮：AWS SAMはサーバーレスアプリケーションの開発プロセスを合理化し、開発サイクルの短縮とリソースの効率的な利用を実現します。
• 一貫した開発環境：AWS SAMは、さまざまなAWSサービス、ツール、IDEと統合されており、作成からテスト、継続的インテグレーション、デプロイまで、さまざまな開発チームやフェーズで一貫したワークフローを実現します。
• コスト効率：AWSの従量課金モデルを利用することで、AWS SAMで開発されたサーバーレスアプリケーションは、インフラストラクチャのコストを削減することができます。
• カスタムコードによる機能拡張AWS SAMは開発プロセスを簡素化する一方で、カスタムコードで柔軟に機能を拡張できるため、開発者はサーバーレスアプリケーションを特定のニーズに合わせてカスタマイズできる。

AWS SAMはサーバーレスアプリケーション開発にシンプルさ、効率性、コスト削減をもたらす。サーバーレスコンピューティングの可能性を最大化し、開発者は素晴らしいアプリケーションの作成に集中し、インフラストラクチャの管理に集中することができます。

AWS SAMを使い始める

AWSサーバーレスアプリケーションモデル（SAM）の使用を開始するには、AWSアカウントを取得し、AWS CLIとAWS SAM CLIをマシンにインストールする必要があります。先に進む前に、AWS CLI に認証情報を設定することを確認してください。すべてのセットアップが完了したら、以下の手順に従います：

1. 新しいプロジェクトフォルダを作成します：ターミナル（またはコマンドプロンプト）を使用して、サーバーレスアプリケーション用の新しいディレクトリを作成します。ディレクトリに移動してセットアップを進める。
2. AWS SAM アプリケーションを初期化する：ターミナルで以下のコマンドを実行します：

sam init

このコマンドは新しい SAM アプリケーションを初期化し、template.yaml ファイルと Lambda 関数の例を含むコードフォルダを提供します。指定されたオプション（Node.js、Python、Goなど）からサーバーレス関数のランタイムを選択し、アプリケーションのテンプレートを選択します。

3. 生成されたファイルを調べる：お好みのコードエディターでプロジェクトフォルダーを開き、生成されたファイルを確認して、テンプレートの構造とラムダ関数について理解を深めます。
4. 追加リソースを作成し、設定する：template.yamlファイルを使用して、API、データベース、イベントなど、サーバーレスアプリケーションが必要とするリソースを定義します。また、サンプルの Lambda 関数を変更して独自のロジックを実装することもできます。
5. サーバーレスアプリケーションをローカルでテストする：AWS SAM CLI を使用して、サーバーレスアプリケーションを AWS クラウドにデプロイする前にローカルでテストとデバッグを行います。ターミナルで以下のコマンドを実行します：

SAM LOCAL INVOKE

このコマンドはサーバーレス関数を呼び出して出力を表示し、アプリケーションのデバッグとテストを可能にします。

6. サーバーレスアプリケーションをデプロイする：アプリケーションをローカルでテストしたら、次のコマンドを使用してパッケージ化し、AWS CloudFormationにデプロイします：

sam package --s3-bucketyour-s3-bucket-namesam deploy --template-filetemplate.yaml--stack-nameyour-stack-name--capabilities CAPABILITY_IAM

<i>your-s3-bucket-name</i >、<i>template.yaml</i >、<i>your-stack-name</i>を適切な値に置き換えてください。CAPABILITY_IAMは、AWS CloudFormationがサーバーレスアプリケーションに必要なIAMロールを作成することを可能にします。

サーバーレスアプリケーションがデプロイされると、AWS CloudFormationはtemplate.yamlファイルで定義されたすべてのリソースをプロビジョニングし、アプリケーションの使用を開始できます。

AWS SAM CLI

AWS Serverless Application Model Command Line Interface（SAM CLI）は、サーバーレスアプリケーションの開発、テスト、デプロイに不可欠です。サーバーレスアプリケーションを効率的に管理できる豊富なコマンドセットを提供します。以下は頻繁に使用されるAWS SAM CLIのコマンドです：

• sam init：template.yamlファイルとサンプルLambda関数で事前に構成された新しいサーバーレスアプリケーションを初期化します。
• sam build: サーバーレスアプリケーションをビルドします：サーバーレスアプリケーションをビルドし、Lambda関数のコードと依存関係をパッケージ化します。
• sam local invoke: サーバーレスアプリケーションをローカルで起動します：サーバーレスアプリケーションをローカルで起動し、アプリケーションのテストとデバッグを可能にします。
• sam local start-api：サーバーレスアプリケーションのAPI Gatewayをローカルで起動し、サーバーレスアプリケーションのAPIをテストできるようにする。
• sam パッケージ：サーバーレスアプリケーションのコードと依存関係をパッケージ化し、Amazon S3 バケットにアップロードする。
• sam deploy：サーバーレスアプリケーションを AWS CloudFormation にデプロイし、template.yaml ファイルで定義されたすべてのリソースをプロビジョニングします。
• samログ：Lambda 関数からログイベントを取得して表示します。
• sam validate:template.yamlファイルを検証し、整形式でベストプラクティスに従っていることを確認します。

これらのコマンドはサーバーレスアプリケーションの開発を簡素化し、サーバーレスアプリケーションの構築、テスト、AWSクラウドへのデプロイを容易にします。

AWS SAMテンプレートの構造

AWS SAM テンプレートは、サーバーレスアプリケーションのリソース、プロパティ、設定を定義する YAML または JSON ファイルです。テンプレートはアプリケーションインフラストラクチャのブループリントとして機能し、サーバーレスアプリケーションのバージョン管理、複製、共有を簡単に行うことができます。以下は、典型的なAWS SAMテンプレートの主なコンポーネントの概要です：

• AWSTemplateFormatVersion：使用しているテンプレートフォーマットのバージョン（オプション）。
• Transform：AWS SAMテンプレートのバージョン。このプロパティには "AWS::Serverless-2016-10-31 "を使用する。
• リソース：サーバーレスリソースとそのプロパティ。このセクションでは、アプリケーションに必要なAWS Lambda関数、API Gateway、その他の依存するAWSリソースを定義します。各リソースには論理リソース名が割り当てられ、テンプレートの他の部分でその名前を参照できます。
• パラメータ：テンプレートで利用可能にしたい入力パラメータのセット（オプション）。
• Outputs（出力）：他のAWS SAMテンプレートまたはAWS CloudFormationスタックに公開する出力値のセット（オプション）。
• グローバル：テンプレート内のすべてのAWS::Serverless::Functionリソースのグローバル設定を定義できるセクション（オプション）。
• Conditions: 条件：入力パラメータまたは既存のリソースに基づいてリソースのプロパティをカスタマイズするために使用できる条件のセット（オプション）。

リソースを定義する際には、以下のような様々なAWS固有のリソースタイプを使用できます：

• AWS::Serverless::Function
• AWS::Serverless::Api
• AWS::Serverless::SimpleTable
• AWS::Serverless::HttpApi

さらに、サードパーティの AWS SAM 拡張機能によって提供されるカスタムリソースタイプを使用することもできます。テンプレートはAWS CloudFormationによって読み込まれ解釈され、宣言に基づいて必要なリソースをプロビジョニングする。

これでAWS SAMテンプレートの構造がよく理解できたと思うので、template.yamlファイルを修正して、サーバーレスアプリケーションのリソース、プロパティ、設定を定義しよう。こうすることで、アプリケーションが AWS のベストプラクティスに沿ってビルド、テスト、デプロイされるようになります。

AWS SAM テンプレートリソース

AWS SAMでは、AWS Lambda関数、Amazon API Gateway API、Amazon DynamoDBテーブルなど、サーバーレスアプリケーションのリソースをテンプレートで定義します。テンプレートは、AWS CloudFormationを使用してデプロイできるJSONまたはYAMLファイルです。AWS SAMは、サーバーレスアプリケーションのための様々なリソースタイプを提供しています：

AWS::Serverless::Function

このリソースタイプはサーバーレスアプリケーションのLambda関数を表します。ランタイム、ハンドラ、コードソース、関連イベントなどのプロパティを定義できます。例えば

Resources: LambdaFunction: Type：AWS::Serverless::Function Properties: Runtime: nodejs14.x Handler: index.handler CodeUri: ./src Events: Api: Type：Api Properties: Path：/メソッドGET

AWS::Serverless::Api

このリソースタイプはAPI GatewayREST APIを表します。ステージ名、認証、メソッド設定などのプロパティを定義できます。例えば

リソース: ApiGatewayApi: Type：AWS::Serverless::Api Properties: StageName: prod EndpointConfiguration：REGIONAL

AWS::Serverless::HTTPApi

このリソースタイプは API Gateway HTTP API を表します。HTTP API を利用することで、WebSocket を含む低レイテンシーでコスト効率の良い API を構築することができます。例えば

Resources: HttpApi: Type：AWS::Serverless::HTTPApi Properties: StageName: prod

AWS::Serverless::SimpleTable

DynamoDBのテーブルを表すリソースタイプ。主キーや属性定義などのプロパティを定義できる。例えば

Resources: DynamoDbTable: Type：AWS::Serverless::SimpleTable Properties: PrimaryKey: Name: id Type：Properties: PrimaryKey: Name: id Type: String

その他のAWS SAMリソースとして、AWS::Serverless::StateMachine（AWS Step Functions）、AWS::Serverless::Application（ネストされたアプリケーション）、AWS::Serverless::LayerVersion（Lambdaレイヤー）があります。

AWS SAMのベストプラクティス

AWS SAMを使用する際にベストプラクティスを遵守することで、サーバーレスアプリケーションの効率的なデプロイと管理が可能になる。以下は推奨事項です：

1. 関数とテンプレートのモジュール化
   機能やサービスごとに個別のLambda関数やテンプレートを作成することで、サーバーレスアプリケーションを整理する。これにより、メンテナンスが容易になり、懸念事項の分離が改善される。
2. AWS SAMのポリシーテンプレートを使う
   AWS SAMは、サーバーレスアプリケーションのIAMポリシーの管理に役立つ定義済みのポリシーテンプレートを提供します。これらのテンプレートを活用することで、リソースの安全で一貫性のある権限セットを確保できます。
3. 依存関係を効率的に管理
   npmやpipのようなパッケージマネージャを使用して、依存関係を効率的に整理します。これにより、より良いバージョン管理が可能になり、依存関係におけるコンフリクトのリスクを低減できます。
4. サーバーレスアプリケーションの検証とテスト
   AWS SAM CLIを使用して、サーバーレスアプリケーションをAWSクラウドにデプロイする前にローカルで検証とテストを行う。これにより、早期に問題を特定し、よりスムーズなデプロイを実現できる。
5. パフォーマンスの最適化とコストの削減
   AWS X-RayやAmazon CloudWatchなどのツールを使用して、サーバーレスアプリケーションのパフォーマンスを分析・監視します。Lambda関数のメモリサイズ、タイムアウト、同時実行設定を構成することで、アプリケーションを最適化する。

AWS SAMとAppMaster.ioの統合

バックエンド、Web、モバイルアプリケーションを作成するための強力なノーコードプラットフォームであるAppMaster.ioは、AWS SAMと統合してサーバーレス機能を活用することができます。AppMaster.ioとAWS SAMを接続することで、多くのメリットが得られます：

1. AppMaster.ioを使用してサーバーレスアプリケーションを設計する
   AppMaster.ioのビジュアルインターフェースにより、AWS SAMを使用してサーバーレスアプリケーションを簡単に作成できる。コードを書くことなく、データモデル、ビジネスロジック、APIendpoints を作成できる。
2. 自動生成されたドキュメントの恩恵
   サーバーレスアプリケーションを設計している間、AppMaster.ioは自動的にサーバーendpoints 、データベーススキーマ移行スクリプトのSwagger（OpenAPI）ドキュメントを生成します。これにより、AWS SAM APIを使用する際のシームレスなエクスペリエンスが保証される。
3. ダイナミックでインタラクティブなWebアプリケーションの作成
   AppMaster.ioの強力な機能を使用すると、AWS SAMとシームレスに動作する完全にインタラクティブなWebアプリケーションを開発できます。これにより、スケーラブルで効率的、かつ費用対効果の高いアプリケーションを作成できます。
4. AWS Lambdaイベントトリガーの統合
   AppMaster.ioでは、AWS SAMが生成したLambdaイベントトリガーを使用することができ、サーバーレス関数とAppMaster.ioのビジネスロジックを接続することが可能です。これにより、サーバーレスアプリケーションがスムーズかつ効率的に実行される。

AppMaster.ioとAWS SAMを統合することで、サーバーレスアプリケーションの構築とデプロイをより迅速かつ効率的に行うことができ、最終的に時間と開発コストを削減することができる。

結論

AWSサーバーレスアプリケーションモデル（SAM）は、AWSクラウド上でのサーバーレスアプリケーションの開発とデプロイを簡素化する不可欠なフレームワークである。その強力な機能を活用することで、開発者はプロセスを合理化し、デプロイを簡素化し、基盤となるサーバーインフラを気にすることなくアプリケーションライフサイクルを効率的に管理することができる。AWS CloudFormationやAWS SAM CLIとの統合により、開発者は包括的で一貫性のある開発環境を手に入れることができる。Lambda、API Gateway、DynamoDBなど、さまざまなAWSサービスと連携する機能は、柔軟性と適応性をさらに高めている。AWS SAMを使用する際にベストプラクティスを取り入れることで、より効率的でスケーラブルなサーバーレスアプリケーションを実現し、最終的にコスト削減とパフォーマンスの向上を促進することができる。

さらに、AppMaster.iono-code プラットフォームはAWS SAMとシームレスに連携することができ、no-code 開発とサーバーレスアーキテクチャの利点を完璧に融合させることができる。この統合により、ニーズが進化しても俊敏性を維持しながら、より迅速な開発とデプロイを実現することができる。サーバーレスアーキテクチャがますます顕著になる中、AWS SAMフレームワークとそのベストプラクティスを深く理解することは、開発者が最新のクラウドベースのアプリケーション業界で競争力を維持するために極めて重要です。