并发、节流与预留并发

Lambda 通过运行函数的多个并发执行来扩展，每个同时发生的事件对应一次执行。当同时到达 100 个请求时，Lambda 会运行 100 个函数实例并行处理。底层基础设施由 AWS 自动管理。默认情况下，账户级并发限制为每个区域 1,000 个并发执行，这是一个软限制，可通过服务限额申请提高。

并发量的计算方式为：并发量 = 每秒请求数 × 平均执行时长（秒）。如果您的函数每秒处理 500 个请求，且每个请求耗时 0.2 秒，则需要 100 个并发执行。理解此公式有助于您预测账户限制是否足够，以及是否需要在高流量事件前申请提高限额。

当 Lambda 收到的请求数超过并发限制时，会对超出的请求进行限流。对于同步调用（例如 API Gateway），被限流的请求会立即收到 429 TooManyRequestsException，调用方必须处理此错误。对于异步调用（例如 S3 事件），Lambda 会将事件加入队列，并在最多 6 小时内进行重试，然后将其发送到死信队列。

预留并发为特定函数保证一定数量的并发执行，并从账户并发池中预留这些容量。它有两个作用：（1）保证容量：即使其他函数正在消耗账户配额，该函数也始终有指定数量的可用执行容量；（2）限制并发量：该函数的并发执行数永远不会超过预留数量，从而避免下游依赖服务不堪重负。

这是一个重要的考试场景：某个 Lambda 函数向连接数限制为 50 的 RDS 数据库写入数据。如果没有并发控制，Lambda 可能扩展到数百个并发执行，耗尽所有数据库连接，导致每个函数都发生错误。将预留并发设置为 40，可确保 Lambda 同时使用的数据库连接不会超过 40，从而保护 RDS 实例。这是所有调用连接数受限服务的 Lambda 函数都应采用的关键模式。

预置并发会预先初始化指定数量的 Lambda 执行环境，使其无需冷启动即可立即响应。这对于延迟敏感型 API 至关重要，因为即使 100 毫秒的冷启动也可能无法接受。即使这些环境处于空闲状态，您仍需按小时支付预置并发费用，因此请将其与自动扩缩容结合使用，根据预测的流量模式调整预置容量。

这两个概念经常被混淆，但用途不同。预留并发限制并保证从账户并发池中分配的容量，但不会消除冷启动。预置并发会预热执行环境以消除冷启动，但不会阻止其他函数使用同一个并发池。使用预留并发限制吞吐量，使用预置并发改善延迟。两者可以同时用于同一个函数。

Lambda 不会瞬间扩展到完整并发量。账户级别存在一个突发限制（初始扩展速率），其数值因区域而异，通常为初始突发 3,000 个执行，之后每分钟增加 500 个执行，直到达到限制。对于预计会出现突然大幅流量增长的应用（病毒式流量、限时抢购），请使用预置并发预热足够的环境，以免突发限制在初始流量激增期间导致限流。

请使用以下关键 CloudWatch 指标监控 Lambda 并发情况：

• ConcurrentExecutions：当前正在运行的实例数量
• Throttles：被限流的调用次数（健康系统中应为零）
• UnreservedConcurrentExecutions：账户级未预留并发池
• ProvisionedConcurrencyUtilization：预置容量的使用量

请针对 Throttles 设置告警，以便在限流影响最终用户之前收到通知。

设计同步调用 Lambda 的系统（API Gateway、SDK 直接调用）时，请在调用方实现带抖动的指数退避。AWS SDK 内置了重试逻辑，但对于由 API Gateway 接入的 Lambda，您必须在客户端应用中处理 429 响应。对于由 SQS 触发的 Lambda，SQS 服务本身会处理重试；请为源队列适当设置最大接收次数，并为重试耗尽的消息配置 DLQ。

对于 Kinesis Data Streams 和 DynamoDB Streams，Lambda 的并发量受分片（Kinesis）或分区（DynamoDB）数量限制。每个分片或分区恰好由一个并发 Lambda 执行处理。如果您有 10 个 Kinesis 分片，Lambda 将为该触发器运行最多 10 个并发执行。这意味着，基于流的触发器出现限流问题时，通常应增加分片数量，而不是提高并发限制。

请测试您对本课 AWS 解决方案架构师（SAA-C03）相关概念的理解。

本课中您学习了：预留并发既能保证函数的并发执行容量，又能限制其并发执行数，从而保护下游服务并确保可用性；预置并发会预先初始化环境，为延迟敏感型工作负载消除冷启动；而限流在同步调用中表现为 429 错误，在异步调用中表现为排队重试，可通过 CloudWatch 的 Throttles 指标进行监控。接下来，我们将学习 Lambda 层和部署包，以管理大型依赖项。