Jogo de Dungeons com IA

Módulo 2: Implementação da API do Jogo

Vamos começar implementando nossa Game API. Para isso, precisamos criar 4 APIs no total:

1. createGame - criará uma nova instância de jogo.
2. queryGames - retornará uma lista paginada de jogos salvos anteriormente.
3. saveAction - salvará uma ação para um jogo específico.
4. queryActions - retornará uma lista paginada de todas as ações relacionadas a um jogo.

Esquema da API

Para definir as entradas e saídas da nossa API, vamos criar nosso schema usando Zod no diretório packages/game-api/src/schema da seguinte forma:

action.ts

import { z } from 'zod';

export const ActionSchema = z.object({
  playerName: z.string(),
  timestamp: z.string().datetime(),
  role: z.enum(['assistant', 'user']),
  content: z.string(),
});

export type IAction = z.TypeOf<typeof ActionSchema>;

common.ts

import { z } from 'zod';

export const QueryInputSchema = z.object({
  cursor: z.string().optional(),
  limit: z.number().optional().default(100),
});

export const createPaginatedQueryOutput = <ItemType extends z.ZodTypeAny>(
  itemSchema: ItemType,
) => {
  return z.object({
    items: z.array(itemSchema),
    cursor: z.string().nullable(),
  });
};

export type IQueryInput = z.TypeOf<typeof QueryInputSchema>;

game.ts

import { z } from 'zod';

export const GameSchema = z.object({
  playerName: z.string(),
  genre: z.enum(['zombie', 'superhero', 'medieval']),
  lastUpdated: z.string().datetime(),
});

export type IGame = z.TypeOf<typeof GameSchema>;

index.ts

export * from './echo.js'
export * from './action.js';
export * from './common.js';
export * from './game.js';

Você também pode excluir o arquivo packages/game-api/src/schema/echo.ts pois não o usaremos neste projeto.

Dica

Como visto acima, para cada schema definido no Zod, também exportamos uma interface usando a sintaxe z.TypeOf. Isso converte nossa definição Zod em uma interface Typescript sem duplicação de esforço!

Modelagem de entidades

O diagrama ER para nossa aplicação é o seguinte:

Vamos implementar nosso banco de dados no DynamoDB usando a biblioteca cliente ElectroDB para simplificar o processo. Para começar, primeiro precisamos instalar o electrodb executando o comando:

pnpm

pnpm add -w electrodb @aws-sdk/client-dynamodb

yarn

yarn add electrodb @aws-sdk/client-dynamodb

npm

npm install --legacy-peer-deps electrodb @aws-sdk/client-dynamodb

bun

bun install electrodb @aws-sdk/client-dynamodb

Nota

Todas as dependências são adicionadas ao package.json raiz pois o @aws/nx-plugin segue o princípio de política de versão única. Para mais informações, consulte o guia ts#project.

Agora vamos criar os seguintes arquivos na pasta packages/game-api/src/entities para definir nossas entidades ElectroDB de acordo com o diagrama ER acima:

action.ts

import { Entity } from 'electrodb';
import { DynamoDBClient } from '@aws-sdk/client-dynamodb';

export const createActionEntity = (client?: DynamoDBClient) =>
  new Entity(
    {
      model: {
        entity: 'Action',
        version: '1',
        service: 'game',
      },
      attributes: {
        playerName: { type: 'string', required: true, readOnly: true },
        timestamp: {
          type: 'string',
          required: true,
          readOnly: true,
          set: () => new Date().toISOString(),
          default: () => new Date().toISOString(),
        },
        role: { type: 'string', required: true, readOnly: true },
        content: { type: 'string', required: true, readOnly: true },
      },
      indexes: {
        primary: {
          pk: { field: 'pk', composite: ['playerName'] },
          sk: { field: 'sk', composite: ['timestamp'] },
        },
      },
    },
    { client, table: process.env.TABLE_NAME },
  );

game.ts

import { Entity } from 'electrodb';
import { DynamoDBClient } from '@aws-sdk/client-dynamodb';

export const createGameEntity = (client?: DynamoDBClient) =>
  new Entity(
    {
      model: {
        entity: 'Game',
        version: '1',
        service: 'game',
      },
      attributes: {
        playerName: { type: 'string', required: true, readOnly: true },
        genre: { type: 'string', required: true, readOnly: true },
        lastUpdated: {
          type: 'string',
          required: true,
          default: () => new Date().toISOString(),
        },
      },
      indexes: {
        primary: {
          pk: { field: 'pk', composite: ['playerName'] },
          sk: {
            field: 'sk',
            composite: [],
          },
        },
      },
    },
    { client, table: process.env.TABLE_NAME },
  );

O ElectroDB é muito poderoso e nos permite não apenas definir nossos tipos, mas também fornecer valores padrão para certos campos como os timestamps acima. Além disso, o ElectroDB segue o design de tabela única, que é a melhor prática ao usar DynamoDB.

Nota

Embora o ElectroDB suporte coleções, optamos por não usá-las neste tutorial para simplificar.

Adicionando o cliente DynamoDB ao contexto do tRPC

Como precisamos de acesso ao cliente DynamoDB em cada um de nossos procedimentos, queremos criar uma única instância do cliente que possamos passar via contexto. Para isso, faça as seguintes alterações em packages/game-api/src:

middleware/dynamodb.ts

middleware/dynamodb.ts

import { DynamoDBClient } from '@aws-sdk/client-dynamodb';
import { initTRPC } from '@trpc/server';

export interface IDynamoDBContext {
  dynamoDb?: DynamoDBClient;
}

export const createDynamoDBPlugin = () => {
  const t = initTRPC.context<IDynamoDBContext>().create();
  return t.procedure.use(async (opts) => {
    const dynamoDb = new DynamoDBClient();

    const response = await opts.next({
      ctx: {
        ...opts.ctx,
        dynamoDb,
      },
    });

    return response;
  });
};

Este é um plugin que instrumentamos para criar o DynamoDBClient e injetá-lo no contexto.

middleware/index.ts

middleware/index.ts

import { CreateAWSLambdaContextOptions } from '@trpc/server/adapters/aws-lambda';
import type { APIGatewayProxyEvent } from 'aws-lambda';
import { ILoggerContext } from './logger.js';
import { IMetricsContext } from './metrics.js';
import { ITracerContext } from './tracer.js';
import { IDynamoDBContext } from './dynamodb.js';

export * from './dynamodb.js';
export * from './logger.js';
export * from './metrics.js';
export * from './tracer.js';
export * from './error.js';

export type IMiddlewareContext =
  CreateAWSLambdaContextOptions<APIGatewayProxyEvent> &
    IDynamoDBContext &
    ILoggerContext &
    IMetricsContext &
    ITracerContext;

Aumentamos nosso IMiddlewareContext para adicionar o IDynamoDBContext.

init.ts

init.ts

import { initTRPC } from '@trpc/server';
import {
  createDynamoDBPlugin,
  createErrorPlugin,
  createLoggerPlugin,
  createMetricsPlugin,
  createTracerPlugin,
  IMiddlewareContext,
} from './middleware/index.js';

process.env.POWERTOOLS_SERVICE_NAME = 'GameApi';
process.env.POWERTOOLS_METRICS_NAMESPACE = 'GameApi';

export type Context = IMiddlewareContext;

export const t = initTRPC.context<Context>().create();

export const publicProcedure = t.procedure
  .concat(createDynamoDBPlugin())
  .concat(createLoggerPlugin())
  .concat(createTracerPlugin())
  .concat(createMetricsPlugin())
  .concat(createErrorPlugin());

O plugin DynamoDB é instrumentado.

Nota

A API concat vincula nosso middleware aos procedimentos que definimos. Para mais detalhes, consulte o guia concat.

Definindo nossos procedimentos

Agora é hora de implementar os métodos da API. Para isso, faça as seguintes alterações em packages/game-api/src/procedures:

query-actions.ts

import { createActionEntity } from '../entities/action.js';
import {
  ActionSchema,
  IAction,
  QueryInputSchema,
  createPaginatedQueryOutput,
} from '../schema/index.js';
import { publicProcedure } from '../init.js';
import { z } from 'zod';

export const queryActions = publicProcedure
  .input(QueryInputSchema.extend({ playerName: z.string() }))
  .output(createPaginatedQueryOutput(ActionSchema))
  .query(async ({ input, ctx }) => {
    const actionEntity = createActionEntity(ctx.dynamoDb);
    const result = await actionEntity.query
      .primary({ playerName: input.playerName })
      .go({ cursor: input.cursor, count: input.limit });

    return {
      items: result.data as IAction[],
      cursor: result.cursor,
    };
  });

query-games.ts

import { createGameEntity } from '../entities/game.js';
import {
  GameSchema,
  IGame,
  QueryInputSchema,
  createPaginatedQueryOutput,
} from '../schema/index.js';
import { publicProcedure } from '../init.js';

export const queryGames = publicProcedure
  .input(QueryInputSchema)
  .output(createPaginatedQueryOutput(GameSchema))
  .query(async ({ input, ctx }) => {
    const gameEntity = createGameEntity(ctx.dynamoDb);
    const result = await gameEntity.scan.go({
      cursor: input.cursor,
      count: input.limit,
    });

    return {
      items: result.data as IGame[],
      cursor: result.cursor,
    };
  });

save-action.ts

import { ActionSchema, IAction } from '../schema/index.js';
import { publicProcedure } from '../init.js';
import { createActionEntity } from '../entities/action.js';
import { createGameEntity } from '../entities/game.js';

export const saveAction = publicProcedure
  .input(ActionSchema.omit({ timestamp: true }))
  .output(ActionSchema)
  .mutation(async ({ input, ctx }) => {
    const actionEntity = createActionEntity(ctx.dynamoDb);
    const gameEntity = createGameEntity(ctx.dynamoDb);

    const action = await actionEntity.put(input).go();
    await gameEntity
      .update({ playerName: input.playerName })
      .set({ lastUpdated: action.data.timestamp })
      .go();
    return action.data as IAction;
  });

save-game.ts

import { createGameEntity } from '../entities/game.js';
import { GameSchema, IGame } from '../schema/index.js';
import { publicProcedure } from '../init.js';

export const saveGame = publicProcedure
  .input(GameSchema.omit({ lastUpdated: true }))
  .output(GameSchema)
  .mutation(async ({ input, ctx }) => {
    const gameEntity = createGameEntity(ctx.dynamoDb);

    const result = await gameEntity.put(input).go();
    return result.data as IGame;
  });

Você também pode excluir o arquivo echo.ts (de packages/game-api/src/procedures) pois não o usaremos neste projeto.

Configuração do roteador

Agora que definimos nossos procedimentos, vamos conectá-los à nossa API. Para isso, atualize o seguinte arquivo:

packages/game-api/backend/src/router.ts

import {
  awsLambdaRequestHandler,
  CreateAWSLambdaContextOptions,
} from '@trpc/server/adapters/aws-lambda';
import { echo } from './procedures/echo.js';
import { t } from './init.js';
import { APIGatewayProxyEvent } from 'aws-lambda';
import { queryActions } from './procedures/query-actions.js';
import { saveAction } from './procedures/save-action.js';
import { queryGames } from './procedures/query-games.js';
import { saveGame } from './procedures/save-game.js';

export const router = t.router;

export const appRouter = router({
  echo,
  actions: router({
    query: queryActions,
    save: saveAction,
  }),
  games: router({
    query: queryGames,
    save: saveGame,
  }),
});

export const handler = awsLambdaRequestHandler({
  router: appRouter,
  createContext: (
    ctx: CreateAWSLambdaContextOptions<APIGatewayProxyEvent>,
  ) => ctx,
  responseMeta: () => ({
    headers: {
      'Access-Control-Allow-Origin': '*',
      'Access-Control-Allow-Methods': '*',
    },
  }),
});

export type AppRouter = typeof appRouter;

Infraestrutura

O passo final é atualizar nossa infraestrutura para criar a tabela DynamoDB e conceder permissões para operações da Game API. Para isso, atualize o packages/infra/src conforme abaixo:

constructs/electrodb-table.ts

constructs/electrodb-table.ts

import { CfnOutput } from 'aws-cdk-lib';
import {
  AttributeType,
  BillingMode,
  ProjectionType,
  Table,
  TableProps,
} from 'aws-cdk-lib/aws-dynamodb';
import { Construct } from 'constructs';

export type ElectrodbDynamoTableProps = Omit<
  TableProps,
  'partitionKey' | 'sortKey' | 'billingMode'
>;

export class ElectrodbDynamoTable extends Table {
  constructor(scope: Construct, id: string, props?: ElectrodbDynamoTableProps) {
    super(scope, id, {
      partitionKey: {
        name: 'pk',
        type: AttributeType.STRING,
      },
      sortKey: {
        name: 'sk',
        type: AttributeType.STRING,
      },
      billingMode: BillingMode.PAY_PER_REQUEST,
      ...props,
    });

    this.addGlobalSecondaryIndex({
      indexName: 'gsi1pk-gsi1sk-index',
      partitionKey: {
        name: 'gsi1pk',
        type: AttributeType.STRING,
      },
      sortKey: {
        name: 'gsi1sk',
        type: AttributeType.STRING,
      },
      projectionType: ProjectionType.ALL,
    });

    new CfnOutput(this, 'TableName', { value: this.tableName });
  }
}

stacks/application-stack.ts

stacks/application-stack.ts

import {
  GameApi,
  GameUI,
  StoryApi,
  UserIdentity,
} from ':dungeon-adventure/common-constructs';
import * as cdk from 'aws-cdk-lib';
import { Construct } from 'constructs';
import { ElectrodbDynamoTable } from '../constructs/electrodb-table.js';

export class ApplicationStack extends cdk.Stack {
  constructor(scope: Construct, id: string, props?: cdk.StackProps) {
    super(scope, id, props);

    const userIdentity = new UserIdentity(this, 'UserIdentity');

    const electroDbTable = new ElectrodbDynamoTable(this, 'ElectroDbTable');

    const gameApi = new GameApi(this, 'GameApi', {
      integrations: GameApi.defaultIntegrations(this).build(),
      integrations: GameApi.defaultIntegrations(this)
        .withDefaultOptions({
          environment: {
            TABLE_NAME: electroDbTable.tableName,
          },
        })
        .build(),
    });

    // Grant read/write access to each procedure's lambda handler according to the permissions it requires
    electroDbTable.grantReadData(gameApi.integrations['actions.query'].handler);
    electroDbTable.grantReadData(gameApi.integrations['games.query'].handler);
    electroDbTable.grantReadWriteData(
      gameApi.integrations['actions.save'].handler,
    );
    electroDbTable.grantReadWriteData(
      gameApi.integrations['games.save'].handler,
    );

    const storyApi = new StoryApi(this, 'StoryApi', {
      integrations: StoryApi.defaultIntegrations(this).build(),
    });

    // grant our authenticated role access to invoke our APIs
    [storyApi, gameApi].forEach((api) =>
      api.grantInvokeAccess(userIdentity.identityPool.authenticatedRole),
    );

    // Ensure this is instantiated last so our runtime-config.json can be automatically configured
    new GameUI(this, 'GameUI');
  }
}

Nota

Observe que como cada procedimento é atendido por uma função lambda individual, podemos seguir o princípio de menor privilégio e atribuir apenas as permissões de leitura/escrita necessárias com base na implementação do procedimento.

Implantação e testes

Primeiro, vamos construir a base de código:

pnpm

pnpm nx run-many --target build --all

yarn

yarn nx run-many --target build --all

npm

npx nx run-many --target build --all

bun

bunx nx run-many --target build --all

Dica

Se encontrar erros de lint, execute o seguinte comando para corrigi-los automaticamente:

pnpm

pnpm nx run-many --target lint --configuration=fix --all

yarn

yarn nx run-many --target lint --configuration=fix --all

npm

npx nx run-many --target lint --configuration=fix --all

bun

bunx nx run-many --target lint --configuration=fix --all

Sua aplicação agora pode ser implantada executando:

pnpm

pnpm nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox

yarn

yarn nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox

npm

npx nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox

bun

bunx nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox

A primeira implantação levará cerca de 8 minutos. Implantações subsequentes levarão cerca de 2 minutos.

Dica

Se estiver iterando em alterações de código de funções lambda, você pode implantar com a flag --hotswap após construir a base de código para um tempo de implantação muito menor (2-3 segundos):

pnpm

pnpm nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox --hotswap

yarn

yarn nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox --hotswap

npm

npx nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox --hotswap

bun

bunx nx run @dungeon-adventure/infra:deploy dungeon-adventure-infra-sandbox --hotswap

Você também pode implantar todas as stacks de uma vez. Clique aqui para mais detalhes.

Após a conclusão da implantação, você verá saídas similares a estas (alguns valores foram omitidos):

dungeon-adventure-infra-sandbox
dungeon-adventure-infra-sandbox: deploying... [2/2]

 ✅  dungeon-adventure-infra-sandbox

✨  Tempo de implantação: 354s

Outputs:
dungeon-adventure-infra-sandbox.ElectroDbTableTableNameXXX = dungeon-adventure-infra-sandbox-ElectroDbTableXXX-YYY
dungeon-adventure-infra-sandbox.GameApiEndpointXXX = https://xxx.execute-api.region.amazonaws.com/prod/
dungeon-adventure-infra-sandbox.GameUIDistributionDomainNameXXX = xxx.cloudfront.net
dungeon-adventure-infra-sandbox.StoryApiEndpointXXX = https://xxx.execute-api.region.amazonaws.com/prod/
dungeon-adventure-infra-sandbox.UserIdentityUserIdentityIdentityPoolIdXXX = region:xxx
dungeon-adventure-infra-sandbox.UserIdentityUserIdentityUserPoolIdXXX = region_xxx

Podemos testar nossa API de duas formas:

• Iniciando uma instância local do backend tRPC e invocando as APIs com curl.
• Chamando a API implantada usando curl com Sigv4

Local

Inicie o servidor local do game-api com:

pnpm

TABLE_NAME=dungeon-adventure-infra-sandbox-ElectroDbTableXXX-YYY pnpm nx run @dungeon-adventure/game-api:serve

yarn

TABLE_NAME=dungeon-adventure-infra-sandbox-ElectroDbTableXXX-YYY yarn nx run @dungeon-adventure/game-api:serve

npm

TABLE_NAME=dungeon-adventure-infra-sandbox-ElectroDbTableXXX-YYY npx nx run @dungeon-adventure/game-api:serve

bun

TABLE_NAME=dungeon-adventure-infra-sandbox-ElectroDbTableXXX-YYY bunx nx run @dungeon-adventure/game-api:serve

Cuidado

Use o valor de saída dungeon-adventure-infra-sandbox.ElectroDbTableTableNameXXX do CDK para substituir o placeholder destacado.

Com o servidor rodando, teste com:

curl -X GET 'http://localhost:2022/games.query?input=%7B%7D'

Implantado

acurl ap-southeast-2 execute-api -X GET 'https://xxx.execute-api.ap-southeast-2.amazonaws.com/prod/games.query?input=%7B%7D'

Cuidado

Use o valor de saída dungeon-adventure-infra-sandbox.GameApiGameApiEndpointXXX do CDK e defina a região corretamente.

Nota

O %7B%7D que passamos para testar a API é um objeto JSON vazio codificado ({}).

Se o comando for bem-sucedido, você verá:

{"result":{"data":{"items":[],"cursor":null}}}

Parabéns, você construiu e implantou sua primeira API usando tRPC! 🎉🎉🎉