如何一天搞定AZ-204三大核心实验？高效操作路线图首次公开-优快云博客

第一章：AZ-204实验环境准备与认证解析

Azure Developer Associate（AZ-204）认证面向具备扎实云开发经验的技术人员，要求开发者能够设计、构建和维护基于 Azure 的应用程序和服务。成功通过该认证不仅需要掌握核心的 Azure 服务（如存储、计算、网络和安全），还需具备实际部署与调试能力。为此，搭建一个稳定且功能完整的实验环境是学习路径中的首要步骤。

认证目标概览

AZ-204 考试涵盖多个关键领域，包括：

开发 Azure 计算解决方案（如函数、应用服务）
实现 Azure 存储（Blob、表、队列）
安全与身份管理（Azure AD、托管身份）
监控与故障排除（Application Insights、日志分析）
连接 Azure 服务（事件网格、事件中心）

实验环境搭建步骤

为确保实验顺利进行，推荐使用以下配置：

注册或登录 Azure 免费账户（提供 $200 信用额度，有效期 12 个月）
安装 Azure CLI 并通过命令行验证登录状态
配置本地开发工具，如 Visual Studio Code 及其 Azure 扩展包

# 登录 Azure 账户
az login

# 设置默认资源组（便于管理）
az configure --defaults group=az204-lab-rg

# 创建资源组
az group create --name az204-lab-rg --location eastus

上述命令将完成基础环境初始化，其中 az login 触发浏览器身份验证流程，成功后 CLI 将获取订阅权限；后续操作均基于此上下文执行。

工具	用途	下载地址
Visual Studio Code	代码编辑与调试	code.visualstudio.com
Azure CLI	资源管理与自动化	learn.microsoft.com/cli/azure
Azure Storage Explorer	Blob 与队列可视化管理	azure.microsoft.com/storage-explorer

第二章：核心实验一——Azure Functions与Serverless架构实战

2.1 理解无服务器计算模型与Azure Functions核心概念

无服务器计算并非指“没有服务器”，而是开发者无需管理基础设施，专注于业务逻辑编写。Azure Functions 是微软提供的事件驱动、按需执行的无服务器平台，自动伸缩并按执行计费。

函数即服务（FaaS）模型

在该模型中，代码以“函数”为单位部署，响应HTTP请求、队列消息、定时任务等触发器。例如：

public static async Task<HttpResponseData> Run(
    [HttpTrigger(AuthorizationLevel.Function, "get")] HttpRequestData req,
    FunctionContext context)
{
    var response = req.CreateResponse();
    await response.WriteStringAsync("Hello from Azure Functions!");
    return response;
}

上述C#函数监听HTTP GET请求， HttpTrigger定义触发方式与权限等级， HttpRequestData封装请求对象，响应通过 CreateResponse创建并写入字符串。

核心组件解析

触发器（Trigger）：决定函数如何被调用，如Timer、Blob Storage等；
绑定（Binding）：声明式连接输入/输出资源，减少样板代码；
执行上下文：提供日志、配置和生命周期管理支持。

2.2 创建HTTP触发的Function App并部署至云端

在Azure中创建HTTP触发的Function App，首先通过Azure门户或CLI初始化函数项目。使用Azure Functions Core Tools可本地搭建模板：


func init MyFunctionApp --worker-runtime python
cd MyFunctionApp
func new --name HttpTriggerFunc --template "HTTP trigger" --authlevel "anonymous"

上述命令初始化一个Python运行时的函数项目，并生成名为`HttpTriggerFunc`的HTTP触发函数，认证级别设为匿名便于测试。代码生成后，可通过`func start`在本地验证逻辑。部署前需登录Azure账户：


az login
func azure functionapp publish <your-app-name>

该命令将本地函数打包并部署至指定的Function App实例。

关键配置说明

host.json：定义全局触发器和扩展行为；
function.json：描述HTTP触发器的路由、方法与权限；
requirements.txt：声明Python依赖，确保云端环境一致性。

2.3 集成Blob Storage触发器实现自动化数据处理

在Azure Functions中集成Blob Storage触发器，可实现文件上传后的自动响应与数据处理。当新文件写入指定Blob容器时，系统将自动调用函数执行预设逻辑。

触发器配置示例

[FunctionName("ProcessBlob")]
public static void Run(
    [BlobTrigger("input-container/{name}")] Stream blobInput,
    [Blob("output-container/{name}")] Stream blobOutput,
    string name,
    ILogger log)
{
    log.LogInformation($"Processing blob: {name}");
    // 数据处理逻辑
}

该代码定义了一个监听 input-container的Blob触发器。参数 {name}动态捕获文件名， Stream类型便于处理大文件流式读取。

典型应用场景

图像缩略图生成
日志文件解析入库
CSV/JSON数据清洗与转换

2.4 使用Application Insights监控函数执行与性能调优

集成Application Insights

Azure Functions 默认支持 Application Insights 集成，可在生产环境中实现全面的遥测监控。通过配置 `APPINSIGHTS_INSTRUMENTATIONKEY` 环境变量，即可启用请求、依赖项、异常和自定义日志的自动收集。

关键性能指标监控

Application Insights 提供函数执行时间、调用频率、失败率等核心指标。开发者可通过门户查看“性能”和“失败”面板，快速定位慢执行或频繁报错的函数实例。

// 示例：在函数中记录自定义指标
var telemetryClient = new TelemetryClient();
telemetryClient.TrackMetric("FunctionExecutionTime", executionTimeMs);
telemetryClient.TrackTrace("Processing started for request ID: " + requestId);

上述代码展示了如何在函数逻辑中手动发送度量和跟踪信息。TelemetryClient 支持丰富的遥测类型，适用于精细化监控场景。

性能调优建议

利用依赖项跟踪识别外部服务瓶颈（如Cosmos DB延迟）
分析函数冷启动频率，考虑使用Premium计划减少延迟
设置智能警报规则，对异常高响应时间自动通知

2.5 实践进阶：结合Durable Functions构建状态化工作流

在复杂业务场景中，传统无状态函数难以管理跨步骤的状态流转。Azure Durable Functions 通过扩展编程模型，支持使用 C# 或 JavaScript 编排持久化工作流。

核心组件与结构

Durable Functions 包含三种核心函数类型：

Orchestrator：定义工作流逻辑，保持执行状态
Activity：执行具体任务操作
Entity：管理细粒度的持久化状态

代码示例：订单处理流程


[FunctionName("OrderOrchestrator")]
public static async Task RunOrchestrator(
    [OrchestrationTrigger] IDurableOrchestrationContext context)
{
    var order = context.GetInput<Order>();
    await context.CallActivityAsync("ValidateOrder", order);
    await context.CallActivityAsync("ReserveInventory", order);
    bool approved = await context.CallActivityAsync<bool>("ApprovePayment", order);
    if (approved)
        await context.CallActivityAsync("ShipOrder", order);
}

该编排函数按序调用多个活动函数，自动持久化每一步状态。若执行中断，系统将从断点恢复，确保最终一致性。参数 IDurableOrchestrationContext 提供控制流与状态管理能力。

第三章：核心实验二——Azure Blob Storage与安全访问控制

2.1 理解存储账户类型与Blob服务层次结构

Azure 存储账户是访问 Blob、文件、队列等资源的根入口。根据使用场景，主要分为 **通用 v2** 和 **Blob 存储账户** 两类。前者支持多类型存储服务，后者专用于 Blob 对象存储，成本更优。

存储账户类型对比

通用 v2：支持 Blob、File、Queue、Table 和 Disk 存储，推荐用于综合场景。
Blob 存储账户：仅支持块 Blob 和追加 Blob，适用于大规模只读数据存储。

Blob 服务层次结构

存储账户包含一个或多个容器，每个容器可存放多个 Blob 对象。容器名需小写且全局唯一，Blob 可为块 Blob、页 Blob 或追加 Blob。

GET https://mystorage.blob.core.windows.net/mycontainer/myblob?sv=2020-08-04
Authorization: SharedKey mystorage:abc123...
x-ms-date: Wed, 12 Jan 2025 08:00:00 GMT
x-ms-version: 2020-08-04

该请求通过 REST API 获取指定 Blob，其中 URL 路径体现层级： 账户 → 容器 → Blob。参数 sv 指定共享访问签名版本， x-ms-version 表示使用的 API 版本。

2.2 通过Portal与CLI创建安全的存储资源并上传数据

在现代云架构中，安全地管理存储资源是保障数据完整性的关键环节。通过Web门户（Portal）和命令行接口（CLI），用户可灵活创建加密的存储实例。

使用Azure Portal配置安全存储账户

通过Portal可直观设置存储账户的防火墙规则、启用HTTPS流量强制和静态数据加密。选择“高级安全选项”后，启用“允许受信任的Microsoft服务访问”以确保合规性。

通过Azure CLI创建加密存储并上传文件


# 创建资源组
az group create --name myResourceGroup --location eastus

# 创建启用加密的存储账户
az storage account create \
  --name mystorage123 \
  --resource-group myResourceGroup \
  --location eastus \
  --sku Standard_LRS \
  --encryption-services blob

上述命令创建了一个启用了Blob服务端加密的存储账户，所有静态数据将自动使用平台管理密钥加密。

参数 --sku Standard_LRS 指定本地冗余存储
--encryption-services blob 启用Blob数据加密

2.3 配置SAS令牌与RBAC策略实现细粒度访问控制

在现代云存储系统中，安全的访问控制是保障数据隐私的核心。通过结合共享访问签名（SAS）令牌与基于角色的访问控制（RBAC），可实现对资源的精确权限管理。

SAS令牌的生成与作用域限制

SAS令牌允许为特定用户或服务授予临时、受限的资源访问权限。以下为生成Blob存储读写权限SAS的示例代码：


var sasBuilder = new BlobSasBuilder
{
    BlobContainerName = "data",
    BlobName = "report.csv",
    Resource = "b", // 表示Blob资源
    StartsOn = DateTimeOffset.UtcNow.AddMinutes(-5),
    ExpiresOn = DateTimeOffset.UtcNow.AddHours(1)
};
sasBuilder.SetPermissions(BlobSasPermissions.Read | BlobSasPermissions.Write);
var sasToken = sasBuilder.ToSasQueryParameters(new StorageSharedKeyCredential("account", "key")).ToString();

该代码构建了一个仅对指定Blob具有读写权限、有效期为1小时的SAS令牌，有效防止长期密钥泄露风险。

RBAC策略的精细化权限分配

Azure内置角色如“Storage Blob Data Reader”可赋予最小必要权限。通过Azure CLI可将角色分配给特定主体：

定义职责分离：不同团队仅访问其所属容器
审计与监控：所有访问行为可追溯至具体身份
动态调整：权限随组织结构变化灵活更新

二者结合，形成“身份认证 + 临时授权”的双重防护机制，显著提升系统安全性。

第四章：核心实验三——Azure App Service应用部署与CI/CD集成

4.1 理解App Service计划与Web App生命周期管理

App Service计划定义了Web App运行的物理资源和缩放能力。每个计划对应一组虚拟机实例，多个Web App可共享同一计划以节省成本。

资源层级与实例关系

一个App Service计划可托管多个Web App
计划的定价层决定计算资源（CPU、内存）和扩展上限
横向扩展通过增加实例数实现，纵向扩展需切换定价层

生命周期关键操作示例

az webapp restart --name myWebApp --resource-group myRG
az appservice plan update --name myPlan --number-of-workers 3

上述命令分别重启Web App和调整计划实例数量。参数 --number-of-workers控制并发处理能力，直接影响应用吞吐量。

缩放策略对比

类型	触发方式	适用场景
手动缩放	管理员指令	可预测负载
自动缩放	基于CPU/内存指标	突发流量

4.2 使用Visual Studio Code部署ASP.NET Core应用至Linux App Service

在现代云原生开发中，将ASP.NET Core应用部署到Azure的Linux App Service成为高效选择。Visual Studio Code通过Azure插件简化了整个发布流程。

环境准备与插件安装

确保已安装以下扩展：

Azure App Service：提供部署与远程管理功能
C# Dev Kit：支持项目编译与调试
GitLens：便于版本追踪

发布配置文件设置

部署前需生成发布配置。执行以下命令生成发布版本：

dotnet publish -c Release -r linux-x64 --self-contained false

该命令指定使用Release模式、Linux运行时，并依赖系统级.NET运行时，减少包体积。

通过VS Code完成部署

打开Azure侧边栏，登录账户后选择目标App Service，右键项目文件夹选择“Deploy to Web App”，工具将自动上传并重启服务，实现无缝更新。

4.3 配置自定义域名、SSL证书与Application Gateway集成

在Azure应用部署中，配置自定义域名与SSL证书是实现安全访问的关键步骤。通过Application Gateway集成，可实现流量的智能路由与HTTPS卸载。

申请并上传SSL证书

将已验证的SSL证书上传至Key Vault或直接导入Application Gateway：

az network application-gateway ssl-cert create \
  --gateway-name myAppGateway \
  --name mySSLCert \
  --certificate-file /path/to/cert.pem \
  --key-file /path/to/key.pem

该命令将PEM格式的证书和私钥绑定至网关实例，用于后续HTTPS监听器配置。

绑定自定义域名与监听器

创建基于443端口的HTTPS监听器，并关联SSL证书：

在Application Gateway中创建“HTTPS”类型前端监听器
选择已上传的SSL证书
将监听器绑定至路由规则，指向后端池中的应用服务

最终，通过DNS A记录将自定义域名指向Application Gateway的公共IP，实现安全、可信赖的外部访问。

4.4 基于GitHub Actions实现持续集成与自动发布流水线

在现代软件交付流程中，自动化是提升效率和保障质量的核心。GitHub Actions 提供了一套强大且灵活的 CI/CD 工具链，能够监听代码仓库事件并触发预定义的工作流。

工作流配置示例


name: CI & Deploy
on:
  push:
    branches: [ main ]
jobs:
  build-test:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v4
      - name: Setup Node.js
        uses: actions/setup-node@v3
        with:
          node-version: '18'
      - run: npm install && npm test
  deploy:
    needs: build-test
    runs-on: ubuntu-latest
    if: github.ref == 'refs/heads/main'
    steps:
      - run: echo "Deploying to production..."

上述配置定义了一个双阶段流水线：当向 main 分支推送代码时，首先执行依赖安装与测试；只有成功后，才进入部署阶段。其中 `needs` 实现任务依赖控制，`if` 条件确保环境安全。

核心优势

与 GitHub 生态深度集成，权限与事件管理统一
支持自托管运行器，满足私有化部署需求
可通过复用社区 Actions 快速构建标准化流程

第五章：三大实验整合复盘与AZ-204备考策略建议

实验核心能力回顾

实验一聚焦Azure Functions与事件驱动架构，重点掌握触发器配置与Durable Functions编排逻辑
实验二实现Blob存储与Cosmos DB的集成，验证了异步数据处理管道的可靠性设计
实验三构建基于MSAL的身份验证中间件，深入理解OAuth 2.0在微服务中的实际应用

典型问题排查案例


// Azure Function中常见Null引用错误
[FunctionName("ProcessOrder")]
public static async Task Run(
    [QueueTrigger("orders")] string message,
    ILogger log)
{
    if (string.IsNullOrEmpty(message))
    {
        log.LogWarning("收到空消息");
        return;
    }
    // 实际业务逻辑处理
}

该代码片段体现了输入校验的重要性，避免因无效消息导致函数实例崩溃。

AZ-204备考资源规划

学习模块	推荐时长	关键任务
Azure开发	30小时	完成至少5个Functions实战项目
安全与身份	20小时	配置Azure AD应用注册与权限委托
数据存储	25小时	实现Cosmos DB分区键优化策略