Como conectar um aplicativo Node.js no Cloud Run a um banco de dados do Cloud SQL para PostgreSQL

1. Visão geral

O conector Node.js do Cloud SQL é a maneira mais fácil de conectar seu aplicativo Node.js ao banco de dados do Cloud SQL com segurança. O Cloud Run é uma plataforma sem servidor totalmente gerenciada que permite executar contêineres sem estado que podem ser invocados por solicitações HTTP. Este codelab demonstra como conectar um aplicativo Node.js no Cloud Run a um banco de dados do Cloud SQL para PostgreSQL de maneira segura com uma conta de serviço usando a autenticação do IAM.

O que você vai aprender

Neste laboratório, você vai aprender a:

Criar uma instância do Cloud SQL para banco de dados PostgreSQL
Implantar um aplicativo Node.js no Cloud Run
Conecte o aplicativo ao banco de dados usando a biblioteca do conector do Cloud SQL para Node.js

Pré-requisitos

Para fazer este laboratório, é preciso saber usar o console do Cloud e os ambientes do Cloud Shell.

2. Antes de começar

Configuração do projeto do Cloud

Faça login no Console do Google Cloud e crie um novo projeto ou reutilize um existente. Se você ainda não tem uma Conta do Google, crie uma.

O Nome do projeto é o nome de exibição para os participantes do projeto. É uma string de caracteres não usada pelas APIs do Google É possível atualizar o local a qualquer momento.
O ID do projeto precisa ser exclusivo em todos os projetos do Google Cloud e não pode ser mudado após a definição. O console do Cloud gera automaticamente uma string exclusiva. Em geral, não importa o que seja. Na maioria dos codelabs, é necessário fazer referência ao ID do projeto, normalmente identificado como PROJECT_ID. Se você não gostar do ID gerado, crie outro aleatório. Se preferir, teste o seu e confira se ele está disponível. Ele não pode ser mudado após essa etapa e permanece durante o projeto.
Para sua informação, há um terceiro valor, um Número do projeto, que algumas APIs usam. Saiba mais sobre esses três valores na documentação.

Em seguida, ative o faturamento no console do Cloud para usar os recursos/APIs do Cloud. A execução deste codelab não será muito cara, se tiver algum custo. Para encerrar os recursos e evitar cobranças além deste tutorial, exclua os recursos criados ou o projeto inteiro. Novos usuários do Google Cloud estão qualificados para o programa de US$ 300 de avaliação sem custos.

Configuração do ambiente

Clique no ícone à direita da barra de pesquisa para ativar o Cloud Shell.

No Cloud Shell, ative as APIs:

gcloud services enable compute.googleapis.com sqladmin.googleapis.com \
  run.googleapis.com artifactregistry.googleapis.com \
  cloudbuild.googleapis.com servicenetworking.googleapis.com

Se for preciso autorizar, clique em "Autorizar" para continuar.

Esse comando pode levar alguns minutos para ser concluído, mas vai gerar uma mensagem de sucesso semelhante a esta:

Operation "operations/acf.p2-327036483151-73d90d00-47ee-447a-b600-a6badf0eceae" finished successfully.

3. Configurar uma conta de serviço

Crie e configure uma conta de serviço do Google Cloud para ser usada pelo Cloud Run, de modo que ela tenha as permissões corretas para se conectar ao Cloud SQL.

Execute o comando gcloud iam service-accounts create da seguinte maneira para criar uma conta de serviço:

gcloud iam service-accounts create quickstart-service-account \
  --display-name="Quickstart Service Account"

Execute o comando gcloud projects add-iam-policy-binding da seguinte maneira para adicionar o papel Cliente do Cloud SQL à conta de serviço do Google Cloud que você acabou de criar. No Cloud Shell, a expressão ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} será substituída pelo nome do seu projeto. Você também pode fazer essa substituição manualmente se preferir.
```
gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/cloudsql.client"
```

Execute o comando gcloud projects add-iam-policy-binding da seguinte maneira para adicionar o papel Usuário da instância do Cloud SQL à conta de serviço do Google Cloud que você acabou de criar.

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/cloudsql.instanceUser"

Execute o comando gcloud projects add-iam-policy-binding da seguinte maneira para adicionar o papel de Gravador de registros à conta de serviço do Google Cloud que você acabou de criar.

gcloud projects add-iam-policy-binding ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT} \
  --member="serviceAccount:quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --role="roles/logging.logWriter"

4. Configurar o Cloud SQL

Execute o comando gcloud sql instances create para criar uma instância do Cloud SQL.

--database-version: o tipo e a versão do mecanismo de banco de dados. Se não for especificado, a API padrão será usada. Consulte a documentação das versões de banco de dados do gcloud para ver as versões atuais disponíveis.
--cpu: o número de núcleos desejados na máquina.
--memory: valor inteiro que indica a quantidade de memória desejada na máquina. Uma unidade de tamanho precisa ser fornecida (por exemplo, 3.072 MB ou 9 GB). Se nenhuma unidade for especificada, será considerado o GB.
--region: local regional da instância (por exemplo, us-central1, asia-east1, us-east1).

--database-flags: permite definir flags. Nesse caso, estamos ativando cloudsql.iam_authentication para permitir que o Cloud Run se conecte ao Cloud SQL usando a conta de serviço criada anteriormente.

gcloud sql instances create quickstart-instance \
  --database-version=POSTGRES_18 \
  --tier=db-custom-1-3840 \
  --region=us-central1 \
  --edition=ENTERPRISE \
  --database-flags=cloudsql.iam_authentication=on

Esse comando pode levar alguns minutos para ser concluído.

Execute o comando gcloud sql databases create para criar um banco de dados do Cloud SQL em quickstart-instance.

gcloud sql databases create quickstart_db \
  --instance=quickstart-instance

Crie um usuário do banco de dados PostgreSQL para que a conta de serviço criada anteriormente acesse o banco de dados.

gcloud sql users create quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam \
  --instance=quickstart-instance \
  --type=cloud_iam_service_account \
  --database-roles=postgres

Aviso: não use --database-roles=postgres em aplicativos de produção. Usamos isso para fornecer os privilégios necessários para criar e excluir tabelas de maneira programática para o código neste laboratório.

5. Preparar o aplicativo

Prepare um aplicativo Node.js que responda a solicitações HTTP.

No Cloud Shell, crie um novo diretório chamado helloworld e depois mude para ele:
```
mkdir helloworld
cd helloworld
```

Inicialize um arquivo package.json como um módulo.

npm init -y
npm pkg set type="module"
npm pkg set main="index.mjs"
npm pkg set scripts.start="node index.mjs"

Instale a dependência do conector do Cloud SQL para Node.js.
```
npm install @google-cloud/cloud-sql-connector
```
Instale o pg para interagir com o banco de dados PostgreSQL.
```
npm install pg
```
Instale o Express para aceitar solicitações HTTP de entrada.
```
npm install express
```

Crie um arquivo index.mjs com o código do aplicativo. Esse código pode:

Aceitar solicitações HTTP
Conecte-se ao banco de dados
Armazenar o horário da solicitação HTTP no banco de dados
Retornar os horários dos últimos cinco pedidos

Execute o comando a seguir no Cloud Shell:

cat > index.mjs << "EOF"
import express from 'express';
import pg from 'pg';
import {Connector} from '@google-cloud/cloud-sql-connector';

const {Pool} = pg;

const connector = new Connector();
const clientOpts = await connector.getOptions({
    instanceConnectionName: process.env.INSTANCE_CONNECTION_NAME,
    authType: 'IAM'
});

const pool = new Pool({
    ...clientOpts,
    user: process.env.DB_USER,
    database: process.env.DB_NAME
});

const app = express();

app.get('/', async (req, res) => {
  await pool.query('INSERT INTO visits(created_at) VALUES(NOW())');
  const {rows} = await pool.query('SELECT created_at FROM visits ORDER BY created_at DESC LIMIT 5');
  console.table(rows); // prints the last 5 visits
  res.send(rows);
});

const port = parseInt(process.env.PORT) || 8080;
app.listen(port, async () => {
  console.log('process.env: ', process.env);
  await pool.query(`CREATE TABLE IF NOT EXISTS visits (
    id SERIAL NOT NULL,
    created_at timestamp NOT NULL,
    PRIMARY KEY (id)
  );`);
  console.log(`helloworld: listening on port ${port}`);
});

EOF

Esse código cria um servidor da Web básico que detecta na porta definida pela variável de ambiente PORT. O aplicativo está pronto para ser implantado.

6. Implantar aplicativo do Cloud Run

Execute o comando abaixo para implantar o aplicativo no Cloud Run:

--region: local regional da instância (por exemplo, us-central1, asia-east1, us-east1).
--source: o código-fonte a ser implantado. Nesse caso, . se refere ao código-fonte na pasta atual helloworld.
--set-env-vars: define variáveis de ambiente usadas pelo aplicativo para direcioná-lo ao banco de dados do Cloud SQL.
--service-account: vincula a implantação do Cloud Run à conta de serviço com permissões para se conectar ao banco de dados do Cloud SQL criado no início deste codelab.
--allow-unauthenticated: permite solicitações não autenticadas para que o aplicativo possa ser acessado na Internet.

gcloud run deploy helloworld \
  --region=us-central1 \
  --source=. \
  --set-env-vars INSTANCE_CONNECTION_NAME="${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}:us-central1:quickstart-instance" \
  --set-env-vars DB_NAME="quickstart_db" \
  --set-env-vars DB_USER="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam" \
  --service-account="quickstart-service-account@${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}.iam.gserviceaccount.com" \
  --allow-unauthenticated

Se solicitado, pressione y e Enter para confirmar que você quer continuar:

Do you want to continue (Y/n)? y

Depois de alguns minutos, o aplicativo vai fornecer um URL para você acessar.

Navegue até o URL para ver o aplicativo em ação. Sempre que você acessar a URL ou atualizar a página, as cinco visitas mais recentes serão retornadas como JSON.

7. Parabéns

Você implantou um aplicativo Node.js no Cloud Run que pode se conectar a um banco de dados PostgreSQL em execução no Cloud SQL.

O que aprendemos:

Como criar um banco de dados do Cloud SQL para PostgreSQL
Como implantar um aplicativo Node.js no Cloud Run
Como conectar seu aplicativo ao Cloud SQL usando o conector do Cloud SQL para Node.js

Limpar

Para evitar cobranças na sua conta do Google Cloud pelos recursos usados no tutorial, exclua o projeto ou mantenha o projeto e exclua cada um dos recursos. Se quiser excluir todo o projeto, execute:

gcloud projects delete ${GOOGLE_CLOUD_PROJECT}