Step Functions

Step Functions とは

AWS Step Functions は、サーバーレスワークフローサービスで、Lambda 関数や AWS サービスを視覚的に組み合わせてオーケストレーションする。ASL (Amazon States Language) でワークフローを定義する。

SAM での定義

SAM での定義の例を示す。

OrderWorkflow:
  Type: AWS::Serverless::StateMachine
  Properties:
    DefinitionBody:
      StartAt: ValidateOrder
      States:
        ValidateOrder:
          Type: Task
          Resource: !GetAtt ValidateFunction.Arn
          Next: ProcessPayment
        ProcessPayment:
          Type: Task
          Resource: !GetAtt PaymentFunction.Arn
          Next: SendNotification
          Catch:
            - ErrorEquals: [PaymentFailed]
              Next: HandleFailure
        SendNotification:
          Type: Task
          Resource: !GetAtt NotifyFunction.Arn
          End: true
        HandleFailure:
          Type: Task
          Resource: !GetAtt FailureFunction.Arn
          End: true

ステートの種類

ステートの種類を以下にまとめる。

ステート	説明
Task	Lambda や AWS サービスを呼び出す
Choice	条件分岐
Parallel	並列実行
Map	配列の各要素を並列処理
Wait	指定時間待機
Pass	データの変換
Succeed / Fail	成功 / 失敗で終了

Standard vs Express

Standard と Express の違いを以下にまとめる。

観点	Standard	Express
最大実行時間	1 年	5 分
料金	状態遷移ごと	実行時間 + リクエスト
実行保証	Exactly-once	At-least-once
用途	長時間ワークフロー	高スループット処理

SDK 統合 (Lambda 不要)

SDK 統合 (Lambda 不要) の例を示す。

WriteToDynamoDB:
  Type: Task
  Resource: arn:aws:states:::dynamodb:putItem
  Parameters:
    TableName: orders
    Item:
      orderId:
        S.$: $.orderId
      status:
        S: completed
  End: true

Lambda を経由せず、Step Functions から直接 DynamoDB に書き込める。Lambda の実行コストを削減。

エラーハンドリング

エラーハンドリングの例を示す。

ProcessPayment:
  Type: Task
  Resource: !GetAtt PaymentFunction.Arn
  Retry:
    - ErrorEquals: [ServiceException]
      IntervalSeconds: 2
      MaxAttempts: 3
      BackoffRate: 2
  Catch:
    - ErrorEquals: [States.ALL]
      Next: HandleFailure

ユースケース

代表的なユースケースを以下にまとめる。

ユースケース	パターン
注文処理	Task → Task → Task (直列)
画像処理	Map (並列処理)
承認ワークフロー	Task → Wait (人間の承認) → Task
ETL パイプライン	Parallel → Task (集約)

実践的な知識は関連書籍でも得られる。