Vercel 的 Edge Functions 和 Serverless Functions 有什么区别？

Vercel 的 Edge Functions 和 Serverless Functions 有什么区别？

Vercel 提供了两种主要的计算服务：Edge Functions 和 Serverless Functions。虽然它们都用于运行后端代码，但在架构、性能、使用场景等方面有显著差异。理解这些区别对于选择合适的计算服务至关重要。

Serverless Functions

定义和架构

什么是 Serverless Functions：

• 运行在 Vercel 的无服务器计算平台上
• 基于 AWS Lambda 或类似技术
• 支持长时间运行的计算任务
• 适合处理复杂的业务逻辑

架构特点：

• 分布式服务器集群
• 冷启动时间较长（几百毫秒到几秒）
• 更长的执行时间限制
• 更大的内存配额
• 支持完整的 Node.js 运行时

特性

执行环境：

• Node.js 运行时
• 支持所有 Node.js 模块
• 完整的文件系统访问（只读）
• 支持数据库连接
• 支持外部 API 调用

性能特点：

• 执行时间：最长 60 秒（Pro 计划）
• 内存：最高 3008 MB（Pro 计划）
• 冷启动：较慢（500ms - 3s）
• 并发：受限于计划配额

使用场景：

• 复杂的数据处理
• 长时间运行的 API
• 数据库操作
• 文件处理
• 第三方 API 集成

代码示例

javascript
// pages/api/hello.js
export default async function handler(req, res) {
  // 复杂的数据处理
  const data = await fetchComplexData();
  
  // 数据库操作
  const result = await database.query(data);
  
  // 文件处理
  const processed = await processFile(result);
  
  res.status(200).json({ data: processed });
}

export const config = {
  maxDuration: 30, // 30 秒执行时间
  memory: 2048, // 2GB 内存
};

Edge Functions

定义和架构

什么是 Edge Functions：

• 运行在 Vercel 的全球边缘网络上
• 基于 V8 JavaScript 引擎
• 极快的响应时间
• 适合处理轻量级、低延迟的任务

架构特点：

• 全球分布的边缘节点
• 极快的冷启动时间（几毫秒）
• 更短的执行时间限制
• 较小的内存配额
• 受限的运行时环境

特性

执行环境：

• Edge Runtime（基于 V8）
• 支持标准的 Web API
• 受限的 Node.js API
• 不支持文件系统访问
• 不支持数据库连接池

性能特点：

• 执行时间：最长 30 秒
• 内存：128 MB
• 冷启动：极快（< 50ms）
• 并发：高并发能力

使用场景：

• 请求路由和重定向
• A/B 测试
• 地理位置路由
• 认证和授权
• 内容个性化
• 缓存控制

代码示例

javascript
// middleware.js
import { NextResponse } from 'next/server';
import type { NextRequest } from 'next/server';

export const runtime = 'edge';

export function middleware(request: NextRequest) {
  // 极快的响应
  const geo = request.geo;
  
  // 地理位置路由
  if (geo?.country === 'CN') {
    return NextResponse.rewrite(new URL('/zh', request.url));
  }
  
  // A/B 测试
  const abTest = Math.random() > 0.5 ? 'A' : 'B';
  const response = NextResponse.next();
  response.cookies.set('ab-test', abTest);
  
  return response;
}

export const config = {
  matcher: '/((?!api|_next/static|_next/image|favicon.ico).*)',
};

详细对比

1. 性能对比

特性	Serverless Functions	Edge Functions
冷启动时间	500ms - 3s	< 50ms
执行时间限制	60s (Pro)	30s
内存限制	3008 MB (Pro)	128 MB
响应延迟	中等	极低
并发能力	中等	高

2. 运行时对比

特性	Serverless Functions	Edge Functions
运行时	Node.js	Edge Runtime (V8)
Node.js API	完整支持	受限支持
Web API	支持	完整支持
文件系统	只读访问	不支持
数据库连接	支持	受限

3. 使用场景对比

场景	Serverless Functions	Edge Functions
复杂计算	✅ 适合	❌ 不适合
数据处理	✅ 适合	❌ 不适合
请求路由	⚠️ 可以	✅ 最佳
A/B 测试	⚠️ 可以	✅ 最佳
认证授权	⚠️ 可以	✅ 最佳
文件处理	✅ 适合	❌ 不适合
API 集成	✅ 适合	⚠️ 受限

选择指南

选择 Serverless Functions 的场景

1. 需要长时间运行的任务

javascript
// 处理大型数据集
export default async function handler(req, res) {
  const largeDataset = await fetchLargeDataset();
  const processed = await processLargeData(largeDataset);
  res.status(200).json({ data: processed });
}

export const config = {
  maxDuration: 60, // 需要更长的执行时间
};

2. 需要数据库操作

javascript
import { PrismaClient } from '@prisma/client';

const prisma = new PrismaClient();

export default async function handler(req, res) {
  // 复杂的数据库查询
  const users = await prisma.user.findMany({
    include: {
      posts: true,
      comments: true,
    },
  });
  
  res.status(200).json({ users });
}

3. 需要文件处理

javascript
import formidable from 'formidable';

export default async function handler(req, res) {
  const form = formidable({ multiples: true });
  const [fields, files] = await form.parse(req);
  
  // 处理上传的文件
  const processed = await processFiles(files);
  
  res.status(200).json({ processed });
}

4. 需要完整的 Node.js API

javascript
import fs from 'fs/promises';
import path from 'path';

export default async function handler(req, res) {
  // 使用 Node.js 文件系统
  const filePath = path.join(process.cwd(), 'data.json');
  const data = await fs.readFile(filePath, 'utf-8');
  
  res.status(200).json(JSON.parse(data));
}

选择 Edge Functions 的场景

1. 需要极快响应的路由

javascript
// middleware.js
import { NextResponse } from 'next/server';

export const runtime = 'edge';

export function middleware(request: NextRequest) {
  // 极快的路由决策
  if (request.nextUrl.pathname.startsWith('/api')) {
    return NextResponse.rewrite(new URL('/api-handler', request.url));
  }
  
  return NextResponse.next();
}

2. 需要地理位置路由

javascript
export function middleware(request: NextRequest) {
  const geo = request.geo;
  
  // 基于地理位置的路由
  if (geo?.country === 'US') {
    return NextResponse.rewrite(new URL('/us', request.url));
  } else if (geo?.country === 'CN') {
    return NextResponse.rewrite(new URL('/zh', request.url));
  }
  
  return NextResponse.next();
}

3. 需要 A/B 测试

javascript
export function middleware(request: NextRequest) {
  // A/B 测试逻辑
  const variant = Math.random() > 0.5 ? 'A' : 'B';
  
  const response = NextResponse.next();
  response.cookies.set('ab-variant', variant);
  
  // 根据变体修改响应
  if (variant === 'B') {
    response.headers.set('X-Experiment', 'B');
  }
  
  return response;
}

4. 需要认证和授权

javascript
export function middleware(request: NextRequest) {
  const token = request.cookies.get('auth-token');
  
  // 快速认证检查
  if (!token) {
    return NextResponse.redirect(new URL('/login', request.url));
  }
  
  // 验证 token
  const isValid = verifyToken(token.value);
  if (!isValid) {
    return NextResponse.redirect(new URL('/login', request.url));
  }
  
  return NextResponse.next();
}

混合使用策略

1. 分层架构

Edge Functions 处理路由和认证：

javascript
// middleware.js
export function middleware(request: NextRequest) {
  // 快速路由和认证
  if (!isAuthenticated(request)) {
    return NextResponse.redirect(new URL('/login', request.url));
  }
  
  return NextResponse.next();
}

Serverless Functions 处理业务逻辑：

javascript
// pages/api/data.js
export default async function handler(req, res) {
  // 复杂的业务逻辑
  const data = await processBusinessLogic(req.body);
  res.status(200).json({ data });
}

2. 缓存策略

Edge Functions 处理缓存：

javascript
export function middleware(request: NextRequest) {
  const cacheKey = request.url;
  
  // 检查缓存
  const cached = cache.get(cacheKey);
  if (cached) {
    return new Response(cached, {
      headers: { 'X-Cache': 'HIT' }
    });
  }
  
  return NextResponse.next();
}

Serverless Functions 生成数据：

javascript
export default async function handler(req, res) {
  // 生成数据
  const data = await generateData();
  
  // 设置缓存头
  res.setHeader('Cache-Control', 'public, max-age=3600');
  res.status(200).json(data);
}

性能优化建议

1. Serverless Functions 优化

减少冷启动：

• 保持函数热状态
• 使用连接池
• 优化依赖加载
• 使用预编译

优化执行时间：

• 避免长时间运行的任务
• 使用异步处理
• 优化数据库查询
• 使用缓存

2. Edge Functions 优化

极简代码：

• 只包含必要的逻辑
• 避免复杂的计算
• 使用轻量级依赖
• 优化代码大小

利用缓存：

• 使用 KV 存储
• 实现智能缓存
• 设置合理的缓存时间
• 使用 CDN 缓存

成本考虑

1. Serverless Functions 成本

计费方式：

• 按执行时间计费
• 按内存使用计费
• 按请求次数计费

成本优化：

• 优化执行时间
• 减少内存使用
• 实现缓存策略
• 批量处理请求

2. Edge Functions 成本

计费方式：

• 按请求次数计费
• 按执行时间计费

成本优化：

• 减少不必要的 Edge Functions
• 优化代码逻辑
• 使用缓存减少调用
• 合理使用路由规则

最佳实践

1. 架构设计

分层设计：

• Edge Functions：路由、认证、缓存
• Serverless Functions：业务逻辑、数据处理
• 数据库：数据存储和查询

职责分离：

• 每个函数只做一件事
• 避免过度复杂
• 便于测试和维护

2. 监控和调试

性能监控：

• 监控执行时间
• 监控冷启动时间
• 监控错误率
• 监控资源使用

日志记录：

• 记录关键操作
• 记录错误信息
• 记录性能指标
• 使用结构化日志

3. 测试策略

单元测试：

• 测试函数逻辑
• 测试边界条件
• 测试错误处理

集成测试：

• 测试函数间交互
• 测试数据库集成
• 测试 API 集成

性能测试：

• 测试响应时间
• 测试并发能力
• 测试冷启动时间

总结

Serverless Functions 适合：

• 复杂的业务逻辑
• 长时间运行的任务
• 数据库操作
• 文件处理
• 需要完整 Node.js API

Edge Functions 适合：

• 极快响应的路由
• 地理位置路由
• A/B 测试
• 认证和授权
• 内容个性化
• 缓存控制

最佳实践：

• 根据需求选择合适的函数类型
• 混合使用两种函数类型
• 实现分层架构
• 优化性能和成本
• 持续监控和改进

通过理解 Serverless Functions 和 Edge Functions 的区别，开发者可以更好地设计应用架构，选择合适的计算服务，实现最佳的性能和成本效益。