كيفية استضافة تطبيقات خفيفة الوزن مجانًا

عندما تبحث عن خدمات استضافة الويب ، هناك العديد من الخيارات المجانية المتاحة. ولكن لا توجد العديد من الأماكن حيث يمكنك استضافة تطبيقات الويب المكدسة الكاملة التي تتضمن استعلامات API أو CGI أو AJAX - خاصة إذا كنت تريد استخدام شيء آخر غير PHP.

هذه المقالة عبارة عن دليل بسيط ولكنه ذو مغزى "نزهة قبل أن تتمكن من التشغيل" حول كيفية البدء في استضافة البرامج النصية الخاصة بك على الخوادم السحابية.

متى تستخدم Cloud Application Platform

تعمل الأنظمة الأساسية للتطبيق السحابي بشكل جيد في السيناريوهات التي تحتاج فيها إلى القليل من التعليمات البرمجية للتشغيل على الخادم. تقدم العديد من هذه الأنظمة الأساسية سلسلة من حاويات التطبيقات المستندة إلى Linux (التي تظهر مثل الأجهزة الافتراضية) حيث تقوم بنشر الكود الذي قمت بتطويره على جهاز الكمبيوتر المحلي الخاص بك مع مجموعة من الكلمات الأساسية لسطر الأوامر.

Heroku هي إحدى هذه الخدمات التي يمكنك استخدامها لاستضافة التعليمات البرمجية الخاصة بك (بلغات مختلفة) بسهولة نسبية. إنه يقدم نموذجًا مجانيًا حيث يتيح لك استخدام حوالي 500 ساعة من الحوسبة مجانًا (سعرها الكامل هنا).

بمجرد كتابة التعليمات البرمجية الخاصة بك على سطح المكتب المحلي الخاص بك ، يمكنك تنفيذ الأوامر التي تنشر الرمز في مساحة عمل في Heroku. ثم يتم تنفيذ الكود بناءً على المشغل. يمكن أن تكون المشغلات وظيفة مجدولة ، أو خادم ويب يتم تشغيله من خلال طلب صفحة ويب ، أو شيء يعمل باستمرار ويعالج البيانات - وهو ما قد يكون مكلفًا للغاية.

ما هو لطيف حقًا هو أنه لا داعي للقلق بشأن نظام التشغيل (الذاكرة ، التخزين ، وحدة المعالجة المركزية ، تصحيحات الأمان) حيث يتم إدارة كل ذلك من أجلك - ولكن في نفس الوقت يعني ذلك أن لديك مرونة محدودة نظرًا لأنه لا يمكنك تخصيص الموارد مباشرة.

بعض الأمثلة المحددة حيث يمكن أن يعمل Heroku بشكل جيد بالنسبة لك:

  • استضافة موقع الويب الخاص بك حيث تريد كتابة خادم الويب الخاص بك
  • كشط البيانات بشكل دوري من موقع الويب ثم تخزينها في قاعدة بيانات لتحليلها
  • تقديم خادم API لمهمة محددة. أشياء مثل تقديم بيانات الطقس أو تخزين بيانات مستشعر إنترنت الأشياء أو مكالمة خدمة ويب لنموذج التعلم الآلي
  • خدمة قاعدة بيانات (على الرغم من أن خدمة مثل Firebase ربما تكون أكثر ملاءمة)

هندسة Heroku

يوفر Heroku جهازًا افتراضيًا خفيف الوزن (VM) لك لنشر التعليمات البرمجية الخاصة بك. لاحظ أنه في ظل الخيار المجاني ، يمكنك نشر ما يصل إلى 5 تطبيقات تعتبر 5 أجهزة افتراضية خفيفة الوزن. بالنسبة للتطبيق الفعلي الخاص بك ، يتم توفير نطاق فرعي منفصل لعنوان URL ضمن Heroku. لذلك يجب أن تكون أسماء مشروعك فريدة.

تحتوي مساحات العمل هذه على مساحة خاصة بها للمكونات مثل: ملفات التعليمات البرمجية والموارد (وليس ملفات البيانات الديناميكية) وقاعدة البيانات (Postgres) وملفات السجل.

على سطح المكتب المحلي الخاص بك ، يستخدم Heroku اسم الدليل الخاص بك لتحديد مشروعك ، وكذلك لـ Heroku لفهم السياق الخاص بك. لذا يمكنك الحصول على عدة مشاريع في أدلة مختلفة وعندما تقوم بتشغيل أوامر Heroku - فقط تأكد من القيام بذلك في المجلد الصحيح.

الشيء الأساسي الوحيد الذي يجب أن تكون على دراية به (والذي اكتشفته بالطريقة الصعبة خلال ساعات من تصحيح الأخطاء - أتمنى لو أنني أولت المزيد من الاهتمام للتوثيق) هو أن كل شيء يتم تشغيله من الذاكرة. لا يوجد تخزين دائم. سأقولها مرة أخرى - لا يمكنك تخزين أي ملفات على خادم الملفات! من أجل الثبات ، يقدم Heroku قاعدة بيانات SQL بعد الصدمة حيث يمكنك إضافة سجلات كما هو مطلوب.

مثال بسيط - اكتشاف تغيير موقع الويب

إليك دليل تفصيلي خطوة بخطوة للحصول على مثال عملي لخدمة بسيطة سترسل إليك بريدًا إلكترونيًا إذا تغير موقع ويب - وهو في الأساس نسخة من www.changedetection.com. سيكون هناك العديد من المكونات الرئيسية لهذا:

  1. قاعدة بيانات تخزن: (أ) عنوان البريد الإلكتروني للإخطار بتغيير موقع الويب ؛ (ب) الموقع المراد تتبعه ؛ (ج) آخر "نسخة" من الموقع
  2. جزء من التعليمات البرمجية التي ستتحقق من موقع ويب معين من قاعدة البيانات في رقم 1 (نص Python)
  3. برنامج جدولة الوظائف الذي سيشغل البرنامج في # 2 (ما يعادل وظيفة كرون)
  4. واجهة مستخدم ويب حيث يمكنك إضافة / حذف مواقع الويب لمراقبتها في قاعدة البيانات المذكورة في # 1
  5. آلية لإرسال رسائل البريد الإلكتروني

سيؤدي فهم هذه المكونات إلى تسليحك بالمهارات اللازمة للقيام بالكثير من الأشياء بالفعل. لقد تعلمت كل هذه الأشياء من خلال مصادر متعددة ، لذا فهي بمثابة مشاركة موحدة.

الافتراضات

يوضح الدليل التالي الافتراضات التالية:

  • لديك حساب GitHub - إذا لم يكن لديك حساب ، فيرجى إنشاء حساب هنا. يجب عليك أيضًا قراءة هذا الدليل البسيط.
  • لديك بالفعل حساب Heroku - إذا لم يكن لديك حساب فيرجى إنشاء حساب هنا.
  • أنت تقوم بتشغيل جهاز يعمل بنظام Windows - إذا لم يكن الأمر كذلك ، فلا بأس ، فإن الإرشادات متشابهة تمامًا في البيئات الأخرى
  • لقد قمت بالفعل بتثبيت Python - إذا لم تقم بذلك ، فالرجاء الانتقال هنا لتثبيته
  • يمكنك بالفعل البرمجة في Python - إذا لم يكن الأمر كذلك ، فأنا أقترح عليك تعلم بعض الأساسيات أولاً. بعض الأدلة هنا.
  • أنت تعرف SQL - إذا لم تكن تعرفه ، فالرجاء الانتقال هنا.

نظرة عامة على الخطوات

أجد أن اتباع نهج "المشي قبل أن تتمكن من الجري" يساعد في عملية التعلم. كما أنه بمثابة توثيق لنفسك لكيفية حل كل جزء من العملية الأكبر. بهذه الطريقة ، إذا حدث شيء ما في مسعاك المستقبلي ، فلديك فرصة أفضل لمعرفة أين حدث الخطأ.

الخطوة 1 : تطوير واجهة مستخدم الويب - قم ببناء Hello World أولاً

الخطوة 2 : الثبات - إنشاء قاعدة بيانات

الخطوة 3 : افحص مواقع الويب بحثًا عن التغييرات

الخطوة 4: إرسال إشعار بالبريد الإلكتروني بشأن التغييرات

الخطوة 5 : ضع قائمة بالمخرجات على صفحة الويب

الخطوة 6: النشر

الخطوة 1: تطوير واجهة مستخدم الويب - قم ببناء Hello World أولاً

أولاً ، دعنا ننشر برنامجًا بسيطًا على Heroku لبدء الأمور. سيكون هذا البرنامج مقدمة لواجهة مستخدم الويب (البند رقم 4) في قائمة المكونات أعلاه. من أجل تقديم الصفحة ، يمكننا ببساطة الحصول على صفحة HTML ، ولكن بعد ذلك سنحتاج إلى خادم ويب لخادم هذا الملف. بمعنى آخر ، عندما تكتب عنوان URL لموقع الويب ، سيحتاج البرنامج إلى تفسير الطلب ، ثم توفير محتويات ملف HTML. يمكنك إنشاء خادم الويب المصغر الخاص بك باستخدام مكتبة Flask Python ، وهو ما سنفعله.

  • قم بإنشاء مجلد يسمى webchecker وانتقل إلى هذا الدليل (لا يجب أن يكون اسم الدليل هذا هو نفس اسم تطبيق Heroku)
  • قم بتثبيت مكتبة Flask. أدخل الأمر: npm Flask
  • قم بإنشاء برنامج Python التالي وقم بتسميته showchecks.py:

قبل النشر إلى Heroku ، اختبر أنه يعمل على جهاز الكمبيوتر المحلي لديك. يمكنك اختباره من خلال الخطوات التالية:

  • قم بتشغيل البرنامج: python webchecker.com
  • افتح متصفحك على جهاز الكمبيوتر المحلي الخاص بك وافتح الصفحة: // localhost: 5000 / hello

بعد ذلك ، دعنا ننشر هذا في Heroku. قبل أن تتمكن من النشر ، يجب أن يكون هناك عدد قليل من الملفات الإضافية التي يجب تضمينها لمساعدة Heroku في معرفة المزيد عن تطبيقك.

أولاً ، المتطلبات

ثانيًا ، الملف لإخبار Heroku بما يجب تشغيله عند إجراء طلب ويب:

أخيرًا ، إصدار وقت التشغيل من Python المراد استخدامه (الافتراضي هو 2.7 ، لكننا نريد تحديد أحدث إصدار من Python):

ومن ثم يجب أن يكون لديك أربعة ملفات:

  1. showchecker.py وهو الرمز
  2. requirements.txt for the list of non-standard library dependencies. Whenever you have new libraries which are not part of the Python Standard Library — i.e. you need to install them using a tool such as “pip” — then add these here. You can find the version of an installed library such as Flask by running the command: pip show Flask in the command line
  3. Procfile which is the actual Python script to run when the website is called — make sure to update this if you change the Python file
  4. runtime.txt which is the actual version of python to use

You can deploy with the following steps from the command line:

  1. heroku create webchecker01 — buildpack heroku/python
  2. git add *.* *
  3. git status
  4. git commit -m “all files”
  5. git push heroku master

For the command #1 (heroku create…), the “webechecker01” part is the unique name you’ll need to provide for the name of the app.

For command #3 (git status) this will tell you what files are ready to be deployed. Make sure all files are there, if not add them using git add me>.

Now you can check your website: .herokuapp.com/hello

Let’s also make sure we can see the logs since this is a great way to see what’s going on with your app server. On your PC and in the webchecker directory, run the command: heroku logs

You’ll see the last execution steps. If things aren’t working as expected, this is your first stop to find out more detail.

You can also go to the Heroku dashboard to see your consumption:

//dashboard.heroku.com

Step 2: Persistence — create a database

In order to make more useful programs, you’ll need to have a data store of sorts. This is where the Postgres database service comes into play. You first need to deploy the Heroku database service, then create your tables, and finally be able to connect to the database from your code locally (for testing).

To deploy a database service, first create it using the following command:

heroku addons:create heroku-postgresql:hobby-dev

Next, access the database from the command line and create your tables. The database is created on the Heroku cloud service and not locally. However, you can access it through the command line. To log on to the database via the console, run the command heroku pg:psql. Remember, you have to do it in your webchecker folder so that Heroku knows that it is the database for the webchecker site.

To see the list of tables type the command \d

To create a table, you need to use normal SQL statements. For our webchecker program, let’s create a table with the following columns:

  • ID — automatically generated ID for each entry (this will be the primary key). This is done by using the type “serial”
  • website — the website to monitor
  • emailaddress — the email address to send the notification that a change has occurred
  • lasthashcode — we won’t store a copy of the whole webpage, instead we will generate a hash based on the HTML of the page, and then compare this each time. This is more efficient storage-wise, but will not tell us what actually changed
  • lastchangedate — the date that the web changed last time. Hence we will get the database to default this with the current date

To create this table, enter the following command in the Heroku Postgres database console:

CREATE TABLE webcheckerdb (id serial, website varchar(250), emailaddress varchar(250), lasthashcode varchar(32), lastchangedate timestamp DEFAULT current_date );

(Make sure you include the semicolon at the end!)

Next, let’s insert a single record in the database to ensure we have something to work with prior to getting our web UI up and running (you can use your own email address so it works in the future):

INSERT into webcheckerdb values(DEFAULT, 'news.google.com', '[email protected]', '', DEFAULT);

(Make sure you include the semicolon at the end!)

You can quit with \q.

Step 3: Check websites for changes

First, let’s get a piece of code to at least check if a hardcoded site can be retrieved (following on the concept of walking before running).

Hence, first step is to see if we can retrieve a webpage, hash it, and then compare it to a hardcoded hash. Create a new Python file called checkwebsite.py. Code here:

Running this will output the following:

If you have any errors with missing libraries, you can add them via: pip install ry> from the command line.

Next, let’s connect to the database with the following code:

When you try to run this code, you are likely going to get an error of the form KeyError: ‘DATABASE_URL’. This is because your Python code is trying to locate the web address of the Postgres database hosted on Heroku. This is automatically updated to the environment variable DATABASE_URL in the Heroku server. However, on your local PC you will have to do this manually:

  1. heroku config
  2. set DATABASE_URL=

Step 4: Send an email notification on changes

Final step is to send an email. To do this, you’ll need to install an Addon that has the ability to send emails — you can find these via the Heroku marketplace: //elements.heroku.com/addons

In here, there is an Addon called SendGrid: //elements.heroku.com/addons/sendgrid

You can add SendGrid to your app in the command line by typing:

heroku addons:create sendgrid:starter

When you go to your dashboard you can see the new Addon in the Resources section:

Before using it, you’ll need to create an API key. Double click the SendGrid component above and go into Settings->API Key->Create Key (blue button on top right).

Once you create the key, copy it and go back to the command prompt and enter:

heroku config:set SENDGRID_API_KEY= ve>

This will only register it on the server, you need to add it locally to your desktop with:

set SENDGRID_API_KEY= in>

Once done, you can test your code in a new Python script called sendmail.py. Install the library via pip install sendgrid:

To confirm the email was sent and delivered, you can go back to the SendGrid dashboard and checking the Statistics Overview screen:

When checking your email, remember to check your spam.

Once it is working, there are only two lines of code you need to add to your main checkwebsite.py script. It is:

import sendmail #import the send email subroutine you wrote above
...
#call the subroutine after find the hashcode has changedsendmail.sendemail(webrecord['emailaddress'], 'Website changed', webrecord['website'] + ' changed')

The full code is here:

Step 5: List the output on the web page and schedule the job

The next step is to list the output on the webpage.

This involves querying the database, and then cycling through and showing the data on your screen. Hence, it takes the ‘Hello World’ code above, and makes the modification. I also created a different path for this, so to test this out you’ll need to go to the URL: //localhost:5000/list

And here’s the output:

Step 6: Deploy

The final step is to deploy everything to Heroku and then schedule the job so that it checks email.

You should have the following files:

  1. Procfile — the file which points to showchecker.py
  2. requirements.txt — the file which contains the library dependencies
  3. runtime.txt — the version of python
  4. showchecker.py — the python code which shows the database output on the web via .herokuapp.com/list
  5. checkwebsite.py — the python code that checks for any changes on the websites

For the requirements.txt, you will need to make amendments to add the latest libraries:

Deploy these all to Heroku:

  1. git add *.* *
  2. git commit -m “deployment”
  3. git push heroku master

Test each component:

  1. Go to .herokuapp.com/hello
  2. Go to .herokuapp.com/list

If there are any errors, then run heroku logs in the command line to see what is going on.

Next, run the checkwebsite.py directly on Heroku to make sure there are no issues. To do this, you can type:

heroku run python checkwebsite.py

Finally, you can now schedule your job. Again, you need to include an Addon to do this.

heroku addons:create scheduler:standard

And you should be able to see the scheduler in your resources page:

You can simply use the command line to run the program, in our case it is: python checkwebsite.py (this is the same as what we tested above with the heroku run command).

Summary

And that’s it… the first time it is a little complex, but hopefully the above incremental steps will help you understand what’s going on under the hood. There are a lot more resources on Heroku as well as a wealth of information on Stack Overflow. These resources should make a lot more sense after going through the above.

Good Luck!

Thanks for reading! If you like what you read, hit the❤ button below so that others may find this (you can also find me on Twitter )