BrainChain - GCPを利用した時間指定プッシュ通知システムの開発

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GCPを利用した時間指定プッシュ通知システムの開発

湯　鵬飛

2024-02-18

この記事では、Google Cloud Platform (GCP) のサービスを活用して、特定の時間に大量のスマートフォンへプッシュ通知を送信するシステムの開発方法について詳しく解説します。Firebase Cloud Messaging (FCM) と Cloud Functions、Cloud Schedulerを組み合わせることで、効率的かつ柔軟に通知送信のスケジューリングが可能となります。また、プッシュ通知のキャンセルや動的なジョブの作成・削除方法にも触れています。

User

あなた

GCPを使って、時間指定で大量なスマホへプッシュ通知を送信する機能を開発したいです。
ベストプラクティスを教えてください。

# 要件
1. プッシュ通知送信内容をCMSで作成した後、未来の時間に指定して送信したい
2. 1回あたりの送信デバイス数は約40000台
3. FCMを使っていて、FCM発行したfcmtokenでデバイスへ送信する
4. Node.jsが得意ですが、PythonもGoもできる
5. インフラ費用抑えたい

GCP Master

Google Cloud Platform (GCP) を使用して、特定の時刻に大量のスマートフォンにプッシュ通知を送信するシステムを開発する場合、Firebase Cloud Messaging (FCM) とその他の GCP サービスを組み合わせることで、効率的かつコスト効率の高いソリューションを実装することが可能です。以下に、ベストプラクティスとして推奨するアーキテクチャと実装方法を示します。

アーキテクチャ概要

コンテンツ管理システム (CMS):
- プッシュ通知の内容を管理するためにCMSを使用します。CMSは、Firebase Realtime DatabaseやCloud Firestoreなど、GCPのデータベースサービスと統合できます。
Cloud Scheduler:
- 未来の特定の時間にプッシュ通知を送信するトリガーとしてCloud Schedulerを使用します。Cloud SchedulerからCloud FunctionsまたはCloud Pub/Subへのジョブをスケジュールします。
Cloud Pub/Sub:
- Cloud Schedulerからのトリガーを受け取り、大規模な通知送信タスクを分散処理するためにCloud Pub/Subを使用します。メッセージを分割して複数のインスタンスに配信することで、40,000台のデバイスに対して効率的に通知を送信できます。
Cloud Functions (または Cloud Run):
- Cloud Pub/Subからのメッセージをトリガーとして、実際にFCMを介してプッシュ通知を送信するロジックを実装します。Node.js、Python、Goなど、好みの言語で関数を記述できます。
Firebase Cloud Messaging (FCM):
- モバイルデバイスへのプッシュ通知を実際に送信するためのサービスです。Cloud FunctionsからFCM APIを呼び出して通知を送信します。

実装のベストプラクティス

バッチ処理と分割送信:
- FCMには、一度に送信できるデバイスの数に制限があります（現時点でのドキュメントでは一度に最大1000台）。デバイスリストを適切なサイズのバッチに分割し、各バッチを個別に送信する必要があります。
エラーハンドリング:
- 通知送信時のエラー（例えば、無効なFCMトークン）を適切に処理し、ログに記録することが重要です。失敗した送信には再試行ロジックを実装することを検討してください。
コスト管理:
- インフラのコストを抑えるために、Cloud Functionsの実行回数、実行時間、およびPub/Subのメッセージ数を監視し、最適化してください。Cloud Functionsの冷たいスタートを減らすために、メモリやCPUの割り当てを調整することも有効です。
セキュリティとプライバシー:
- FCMトークンやユーザーデータを扱う際は、適切なセキュリティ対策を講じることが重要です。データアクセスにはIAMロールを適切に設定し、必要最小限の権限を持つサービスアカウントを使用してください。
スケーリングとパフォーマンス:
- Cloud FunctionsやCloud Runのインスタンスは自動的にスケーリングされますが、大量の通知を効率的に送信するためには、メッセージのパッチサイズやトリガーの頻度を調整することが重要です。

この概要は、大規模なプッシュ通知システムをGCP上で構築する際の基本的な枠組みとベストプラクティスを提供します。プロジェクトの具体的な要件に応じて、これらのコンポーネントとアプローチをカスタマイズすることが可能です。

User

あなた

私の知識の中では、FCMを一回送信できる制限が500デバイスがあると思います。
私が勉強した時、Firebase Functionsはまた第1世代、第1世代では最大実行時間があるみたいでう。
1.現在最新のFCMのAPIではこのような制限があるか？
2.現在最新のCloud Functionsでは、長い処理時間が持つか？

GCP Master

あなたの質問に対する最新情報を提供するために、現時点でのFirebase Cloud Messaging (FCM) と Cloud Functionsの仕様について説明します。

Firebase Cloud Messaging (FCM) の送信制限:
FCMを使用する際のデバイスへの送信制限は、一度のAPI呼び出しにおけるデバイストークンの数に関連します。以前は、FCMを通じて一度に送信できるデバイスの数に制限がありました。しかしながら、FCM APIの進化により、この制限は変更される可能性があります。最新の正確な数値を得るためには、直接Firebaseの公式ドキュメントを参照することが重要です。過去には、マルチキャストメッセージングで一度に送信できるデバイスの最大数は500台でしたが、これは最新の情報ではない可能性があります。
Cloud Functions の実行時間:
Cloud Functionsには、第1世代と第2世代の2つの環境が存在します。第1世代の最大実行時間は9分間でしたが、第2世代ではこの制限が大幅に拡張されています。第2世代のCloud Functionsでは、最大実行時間は最大60分まで設定可能です。これは、より長時間実行が必要な処理に対して柔軟性を提供します。また、第2世代のFunctionsは、より高度なスケーリングオプションとネットワーキング機能を提供します。

これらの情報は、Google Cloud Platformの公式ドキュメントやFirebaseのドキュメントで定期的に更新されています。最新の情報を得るためには、直接これらのリソースを参照することが推奨されます。具体的な制限や機能についての詳細は、技術的な仕様が変更される可能性があるため、最新の公式ドキュメントを確認することが最も確実な方法です。

以上の情報は、2023年4月時点の知識に基づいています。より最新の情報を求める場合は、FirebaseおよびGoogle Cloud Platformの公式ドキュメントを確認してください。

User

あなた

約40000台のデバイスにプッシュ通知を送信するため、FCMトピック送信を使用するのはどうでしょうか?

GCP Master

FCM（Firebase Cloud Messaging）とCloud Functionsに関する最新の情報に基づいて、お問い合わせの点について解説いたします。

1. FCMの送信制限について

FCMには、単一のAPIリクエストで送信できるデバイスの数に関する制限があります。過去には500デバイスへの制限があるという情報がありましたが、Firebaseのドキュメントによると、現在は1回のAPI呼び出しで最大で20,000レシピエント（デバイス）にメッセージを送信することが可能です。ただし、これは単一デバイスへの直接送信や、トピック、条件付きトピック送信においても適用されます。

実際のプロジェクトでこの限界を超える場合、メッセージをバッチ処理して複数のAPIリクエストに分割するか、トピックを利用して送信する方法が考えられます。

2. Cloud Functionsの実行時間について

Google Cloud Functionsは、異なる実行時間制限を持つ2つの環境（第1世代と第2世代）を提供しています。第2世代のCloud Functionsは、最大実行時間が大幅に延長されています。

第1世代: 最大実行時間は9分です。
第2世代: 最大実行時間は60分まで設定可能です。

第2世代のFunctionsを使用することで、より長い処理時間が必要なタスクも柔軟に対応できます。

トピック送信の利用

約40,000台のデバイスにプッシュ通知を送信する場合、FCMトピック送信は非常に有効なアプローチです。トピックを利用することで、特定のトピックに登録している全デバイスに対して一度にメッセージを送信することが可能になります。これにより、各デバイスに対して個別にメッセージを送信する必要がなくなり、処理を簡素化できます。

トピック送信の主なメリットは、送信するデバイスの数に基づく制限がないことです。そのため、40,000台という大規模なデバイス群に対しても、一度の操作で効率良く通知を配信できます。ただし、ユーザーがトピックに登録していることが前提ですので、アプリケーション側でトピック登録のロジックを適切に実装する必要があります。

トピック送信を利用する場合は、ユーザーエンゲージメントや通知の関連性を考慮して、適切なトピック戦略を計画することが重要です。例えば、地域や興味関心など、ユーザーのセグメントに合わせたトピックを設計することで、よりパーソナライズされた通知を提供できます。

User

あなた

「ユーザーがトピックに登録していることが前提」と言われました。
アプリではFlutterで開発しています。
つまり、Flutter上開発しなければならないですか？

GCP Master

はい、ユーザーがFCM（Firebase Cloud Messaging）トピックに登録していることが前提である場合、その登録処理をクライアントサイド（つまり、Flutterアプリケーション内）で実装する必要があります。Flutterを使用している場合、Firebase Cloud MessagingのFlutterプラグイン（firebase_messaging）を利用して、アプリ内でユーザーを特定のトピックに登録または登録解除する処理を簡単に実装できます。

トピックへの登録

トピックにユーザーを登録するには、以下のようにfirebase_messagingプラグインのsubscribeToTopicメソッドを使用します。



dartCopy code

import 'package:firebase_messaging/firebase_messaging.dart';   
    
 void subscribeToTopic() {   
   FirebaseMessaging.instance.subscribeToTopic('yourTopicName');   
 }

このメソッドを呼び出すことで、指定したトピックに対してユーザーのデバイスを登録できます。'yourTopicName'は、ユーザーを登録したいトピックの名前に置き換えてください。

トピックからの登録解除

逆に、ユーザーを特定のトピックから登録解除する場合は、unsubscribeFromTopicメソッドを使用します。



dartCopy code

void unsubscribeFromTopic() {   
   FirebaseMessaging.instance.unsubscribeFromTopic('yourTopicName');   
 }

実装上の注意点

トピック名: トピック名は、アプリ内で共通のイベントや興味、機能などを表す文字列を使用します。例えば、地域ごと、興味のカテゴリごとなど、ユーザーセグメントに応じて適切に選択してください。
ユーザーの同意: 特にプライバシーに関わる情報や、ユーザーの興味・関心に基づいてトピックを設定する場合は、ユーザーから明示的な同意を得ることが重要です。GDPRなどのデータ保護規則に準拠するためにも、この点を考慮してください。
トピック管理: ユーザーの興味・関心やアプリの機能が変化する可能性があるため、トピックの登録・登録解除ロジックは柔軟に対応できるように実装することが望ましいです。

FlutterでFirebase Messagingを使用する際には、firebase_coreプラグインも一緒に設定する必要があります。これらのプラグインを使用することで、Flutterアプリケーションでのプッシュ通知の取り扱いが大幅に簡単になります。

User

あなた

1.今のアプリは既に公開中です。
2.Flutterにはコードの追加が不可能です。
この状況でしたら、FCMトピック送信方式がまた使えますか？

GCP Master

既に公開されているアプリケーションでFlutterコードの変更が不可能な場合、FCMトピック送信を利用するための直接的な方法は限られます。Flutterアプリケーション内でユーザーをトピックに登録する処理を追加できないため、トピックベースのメッセージング戦略を採用するのが難しくなります。

ただし、以下のような代替案を検討することができます：

1. デバイスグループを使用する

FCMでは、複数のデバイスをグループ化して、そのグループにメッセージを送信する機能を提供しています。この方法は、アプリ側でのトピック登録処理を必要としませんが、デバイスグループの作成と管理にはサーバサイドのロジックが必要になります。各ユーザーに対して一意のグループを作成し、そのグループIDを使用してメッセージを送信することができます。

2. 既存のトピックを利用する

もしアプリが公開される前に特定のトピックに基づいてユーザーを自動的に登録するロジックを含んでいた場合、これらの既存のトピックを利用してメッセージを送信することが可能です。ただし、この方法はすでにトピック登録の仕組みがアプリに組み込まれている場合にのみ有効です。

3. ダイレクトメッセージングを利用する

FCMトピック送信の代わりに、各デバイスのFCMトークンを使用して直接メッセージを送信することも考えられます。この方法では、サーバサイドでデバイストークンを管理し、必要に応じて個別のデバイスまたはデバイスのグループに対してメッセージを送信します。大量のデバイスに対してメッセージを送信する場合は、バッチ処理や適切なエラーハンドリングを実装する必要があります。

4. アプリ更新の検討

もし可能であれば、将来的にアプリの更新版をリリースすることを検討してください。更新版では、トピック登録のロジックを追加することで、より柔軟かつ効率的なメッセージング戦略を実現できる可能性があります。これにより、ユーザーが特定のトピックに基づいて自動的に登録され、後からトピック送信を利用することが可能になります。

最終的に、現在の制限と将来のニーズに最も適した方法を選択することが重要です。直接メッセージングやデバイスグループの利用は即時の解決策を提供するかもしれませんが、長期的な視点でアプリの更新を計画することが推奨されます。

User

あなた

Cloud Functions第2世代の中、FCMトピック送信の方式で、下記のコードが正しく送信できますか？

const topic = 'highScores';  
  
// These registration tokens come from the client FCM SDKs.  
const registrationTokens = \[  
'YOUR\_REGISTRATION\_TOKEN\_1',  
// ...  
'YOUR\_REGISTRATION\_TOKEN\_n'  
\];  
  
// Subscribe the devices corresponding to the registration tokens to the topic.  
getMessaging().subscribeToTopic(registrationTokens, topic).then((response) => {  
// See the MessagingTopicManagementResponse reference documentation  
// for the contents of response.  
console.log('Successfully subscribed to topic:', response);  
})  
.catch((error) => {  
console.log('Error subscribing to topic:', error);  
});  
  
const message = {  
data: {  
score: '850',  
time: '2:45'  
},  
topic: topic  
};  
  
// Send a message to devices subscribed to the provided topic.  
getMessaging().send(message).then((response) => {  
// Response is a message ID string.  
console.log('Successfully sent message:', response);  
})  
.catch((error) => {  
console.log('Error sending message:', error);  
});  
  
// Unsubscribe the devices corresponding to the registration tokens from  
// the topic.  
getMessaging().unsubscribeFromTopic(registrationTokens, topic)  
.then((response) => {  
// See the MessagingTopicManagementResponse reference documentation  
// for the contents of response.  
console.log('Successfully unsubscribed from topic:', response);  
})  
.catch((error) => {  
console.log('Error unsubscribing from topic:', error);  
});

GCP Master

提供されたコードは、Firebase Cloud Messaging (FCM) トピックにデバイスを登録し、そのトピックにメッセージを送信し、その後でトピックからデバイスを登録解除する一連の処理を示しています。しかし、このコードにはいくつかの点で改善や修正が必要です。

getMessaging() 関数の使用: getMessaging() 関数がどのように定義されているか示されていません。Firebase Admin SDK を使用している場合、まず Firebase Admin SDK を初期化し、admin.messaging() を使用してメッセージングサービスのインスタンスを取得する必要があります。
非同期処理の管理: 提供されたコードはプロミスを使用して非同期処理を行っていますが、これらの処理を適切に管理するためには、async/await 構文を使用することをお勧めします。これにより、コードの読みやすさと保守性が向上します。
subscribeToTopic と unsubscribeFromTopic の使用: subscribeToTopic と unsubscribeFromTopic の両方の処理を同時に行うのは一般的ではありません。通常、デバイスがトピックに登録されるのはアプリケーションの特定のライフサイクルであり、登録解除は異なるコンテキストまたはアクションによって行われます。トピックへの登録と登録解除を同じコードブロック内で行うのではなく、アプリケーションのロジックに基づいてこれらの処理を適切に分離することが重要です。

修正されたコードの例を以下に示します。この例では、Firebase Admin SDK を初期化し、async/await を使用しています。また、登録解除の処理はコメントアウトしてありますが、必要に応じて使用してください。



javascriptCopy code

const admin = require('firebase-admin');   
    
 admin.initializeApp();   
    
 const topic = 'highScores';   
 const registrationTokens = [   
   'YOUR_REGISTRATION_TOKEN_1',   
   // ...   
   'YOUR_REGISTRATION_TOKEN_n'   
 ];   
    
 async function subscribeAndSendMessage() {   
   try {   
     // Subscribe the devices to the topic   
     const subscribeResponse = await admin.messaging().subscribeToTopic(registrationTokens, topic);   
     console.log('Successfully subscribed to topic:', subscribeResponse);   
    
     // Prepare a message to send to the topic   
     const message = {   
       data: {   
         score: '850',   
         time: '2:45'   
       },   
       topic: topic   
     };   
    
     // Send a message to the topic   
     const sendResponse = await admin.messaging().send(message);   
     console.log('Successfully sent message:', sendResponse);   
    
     // Uncomment the following lines if you need to unsubscribe the tokens from the topic   
     // const unsubscribeResponse = await admin.messaging().unsubscribeFromTopic(registrationTokens, topic);   
     // console.log('Successfully unsubscribed from topic:', unsubscribeResponse);   
   } catch (error) {   
     console.log('Error:', error);   
   }   
 }   
    
 subscribeAndSendMessage();

このコードは、Cloud Functions for Firebase 第2世代環境で動作するように設計されています。ただし、実際の使用には YOUR_REGISTRATION_TOKEN_1 などのプレースホルダーを実際のデバイストークンに置き換える必要があります。また、Firebase Admin SDK がプロジェクトにインストールされ、適切に設定されていることを確認してください。

User

あなた

公式ドキュメントでは、「注: 1 つのリクエストでサブスクライブまたはサブスクライブ解除できるデバイスの最大数は 1,000 台です。配列に 1,000 を超える登録トークンを指定すると、そのリクエストは messaging/invalid-argument エラーで失敗します。」と書かれています。

1回送信デバイスは約40,000台です。

どうすればいいですか？

公式ドキュメントページ：
https://firebase.google.com/docs/cloud-messaging/android/topic-messaging?hl=ja#subscribe\_the\_client\_app\_to\_a\_topic

GCP Master

公式ドキュメントに記載されているように、1回のリクエストでトピックにサブスクライブまたはサブスクライブ解除できるデバイスの最大数が1,000台である場合、約40,000台のデバイスに対してトピック送信を行うためには、リクエストを分割して処理する必要があります。

以下に、この要件を満たすためのアプローチを示します。

バッチ処理を使用する

登録トークンのリストを1,000台ごとのバッチに分割する: 全体の登録トークンリストから小さなバッチを作成し、各バッチには最大1,000台のトークンが含まれるようにします。これにより、各バッチを個別のリクエストとして処理できます。
各バッチでサブスクライブ処理を実行する: 分割したバッチごとにsubscribeToTopicまたはunsubscribeFromTopicメソッドを呼び出し、バッチ内のデバイスをトピックにサブスクライブさせます。
エラーハンドリングを実装する: 各リクエストでエラーが発生した場合に備えて、適切なエラーハンドリングを実装します。特定のトークンが無効であるなどの理由でエラーが発生する可能性があります。

実装例

以下の例では、登録トークンのリストを1,000台ごとのバッチに分割し、各バッチをトピックにサブスクライブさせる方法を示しています。



javascriptCopy code

const admin = require('firebase-admin');   
 admin.initializeApp();   
    
 const topic = 'highScores';   
 const registrationTokens = [/* 約40,000台のトークンを含む配列 */];   
    
 // バッチ処理の関数   
 async function subscribeInBatches(tokens, topic) {   
   const batchSize = 1000;   
   for (let i = 0; i < tokens.length; i += batchSize) {   
     const batch = tokens.slice(i, i + batchSize);   
     try {   
       const response = await admin.messaging().subscribeToTopic(batch, topic);   
       console.log('Successfully subscribed batch to topic:', response);   
     } catch (error) {   
       console.error('Error subscribing batch to topic:', error);   
     }   
   }   
 }   
    
 subscribeInBatches(registrationTokens, topic);

このコードスニペットは、全体の登録トークンリストを処理し、1,000台ごとにトピックへのサブスクライブ処理を行います。バッチ処理を行うことで、大量のデバイスに対しても効率的にトピック登録を行うことができます。

重要なのは、このプロセスが非同期で行われるため、適切にエラーハンドリングを行い、プロセスが完了するまで適切に管理することです。

User

あなた

subscribeToTopicを1000台ごと登録する場合、
admin.messaging().send()に影響しますか？

GCP Master

subscribeToTopicを使用して1,000台ごとにデバイスをトピックに登録する場合、このプロセス自体はadmin.messaging().send()メソッドの使用に直接的な影響を与えません。admin.messaging().send()メソッドは、メッセージをトピックに送信するために使用され、トピックに登録されているデバイスの数には依存しません。トピックに一度に送信できるメッセージには、特定のデバイス数の制限がありません。つまり、トピックに登録されているデバイスが1台であろうと40,000台であろうと、send()メソッドの使用法は変わりません。

ただし、40,000台のデバイスをトピックに登録する際には、以下のようなバッチ処理の実装が必要になります：

登録トークンのリストを1,000トークンごとに分割します。
各バッチに対してsubscribeToTopicを呼び出し、それぞれのバッチをトピックに登録します。
すべてのデバイスがトピックに登録された後、admin.messaging().send()を使用してトピックにメッセージを送信します。

以下は、40,000台のデバイスをトピックに登録するプロセスを実装するサンプルコードです：



javascriptCopy code

const admin = require('firebase-admin');   
 admin.initializeApp();   
    
 const topic = 'yourTopic';   
    
 // 仮定: registrationTokensには40,000台のデバイスのトークンが含まれている   
 const registrationTokens = [...];   
    
 async function subscribeDevicesToTopic(tokens, topic) {   
   const chunkSize = 1000;   
   for (let i = 0; i < tokens.length; i += chunkSize) {   
     const chunk = tokens.slice(i, i + chunkSize);   
     try {   
       const response = await admin.messaging().subscribeToTopic(chunk, topic);   
       console.log('Successfully subscribed to topic:', response);   
     } catch (error) {   
       console.error('Error subscribing to topic:', error);   
     }   
   }   
 }   
    
 async function sendMessageToTopic(topic) {   
   const message = {   
     // メッセージの内容を定義   
     topic: topic   
   };   
    
   try {   
     const response = await admin.messaging().send(message);   
     console.log('Successfully sent message:', response);   
   } catch (error) {   
     console.error('Error sending message:', error);   
   }   
 }   
    
 // デバイスをトピックに登録   
 subscribeDevicesToTopic(registrationTokens, topic).then(() => {   
   // トピックにメッセージを送信   
   sendMessageToTopic(topic);   
 });

この実装では、まず全てのデバイスをトピックに登録し、その後トピックにメッセージを送信しています。トピックへの登録処理がadmin.messaging().send()メソッドの呼び出しに影響を与えることはありませんが、トピックへの登録が完了している必要があります。このため、メッセージ送信前にすべてのデバイスがトピックに正しく登録されていることを確認してください。

User

あなた

当システムでは、同じ時間帯(1時間内)指定送信は最大50件しか出来ません。

1.アプリ最大2000トピック
2.1トピック最大1000台
3.40,000台1回時間指定送信でしたら、40トピックが必要

GCP Master

公式ドキュメントに記載されている通り、FCMで1回のリクエストにおけるデバイスのサブスクライブまたはサブスクライブ解除できる最大数が1,000台であるため、約40,000台のデバイスに対してトピック送信を効率的に行うためには、特定の戦略を立てる必要があります。

トピックに対するサブスクライブの分割

40,000台のデバイスをトピックにサブスクライブさせるには、デバイスの登録トークンを1,000台ごとに分割して、複数のリクエストを実行する必要があります。この分割がadmin.messaging().send()に与える影響は、送信処理自体には直接的な影響はありません。admin.messaging().send()メソッドは、メッセージをトピックに送信する際に使用され、トピックにサブスクライブされているデバイスの数や、それらがどのようにサブスクライブされたかに依存しません。

システムの制限に対する対応

ご指摘の通り、1時間内に指定送信できる最大件数が50件であるというシステムの制限があり、アプリが最大で2,000トピックを持ち、1トピックにつき最大1,000台までデバイスをサブスクライブさせることができるとのことです。この制限内で40,000台に1回の時間指定送信を行う場合、以下のようなアプローチを取ることが考えられます：

トピックの分割: 40,000台を1,000台ごとに分けるために、合計40のトピックを作成します。これにより、各トピックに対して独立した送信リクエストを行うことができます。
送信のスケジューリング: 1時間内の送信件数の最大値が50件であるため、この制限を超えないように送信をスケジュールする必要があります。Cloud Schedulerを使用して、各トピックに対する送信リクエストを適切にタイミングをずらして実行することで、この制限を遵守しながら必要な通知を配信できます。

実装例



javascriptCopy code

// デバイストークンの配列を分割する関数   
 function chunkArray(array, chunkSize) {   
   const chunks = [];   
   for (let i = 0; i < array.length; i += chunkSize) {   
     chunks.push(array.slice(i, i + chunkSize));   
   }   
   return chunks;   
 }   
    
 // 例: registrationTokensは40,000台のデバイストークンを含む配列   
 const registrationTokensChunks = chunkArray(registrationTokens, 1000);   
    
 registrationTokensChunks.forEach((tokensChunk, index) => {   
   const topicName = topic_${index + 1};   
   // ここで各チャンクをトピックにサブスクライブさせる   
   admin.messaging().subscribeToTopic(tokensChunk, topicName)   
     .then((response) => {   
       console.log(Successfully subscribed to topic ${topicName}:, response);   
       // 必要に応じてメッセージ送信のスケジューリングを行う   
     })   
     .catch((error) => {   
       console.log(Error subscribing to topic ${topicName}:, error);   
     });   
 });

この方法では、デバイストークンの配列を1,000台ごとに分割し、それぞれのチャンクを異なるトピックにサブスクライブさせています。最終的には、Cloud Schedulerや他のスケジューリングメカニズムを使用して、これらのトピックへの送信を適切にタイミングをずらして行うことが重要です。

User

あなた

ありがとうございます。
では次の時間指定送信の実現方法について話しましょう。

Cloud Schedulerが提案されました。
Cloud Taskというサービスもありますが、
この2つのサービスでは、どちらがいいですか？
開発の利便性とコスト面で解説してください。

GCP Master

Cloud SchedulerとCloud Tasksは、時間指定でのタスク実行に使用できるGoogle Cloud Platformのサービスですが、それぞれ異なるユースケースと機能を持っています。時間指定送信の実現方法を考える際に、これらのサービスの特性を理解し、開発の利便性とコスト面から適切な選択をすることが重要です。

Cloud Scheduler

Cloud Schedulerは、クラウド上のcronジョブサービスであり、定期的にジョブをスケジュールしてHTTPエンドポイント、Pub/Subトピック、またはApp Engineアプリケーションをトリガーすることができます。時間または定期的なスケジュールに基づいてCloud FunctionsやCloud Runなどのサービスを起動するのに適しています。

開発の利便性:

簡単に設定でき、cron式を使用してジョブのスケジュールを定義します。
インフラストラクチャの管理が不要で、GUIまたはコマンドラインを通じてジョブを設定できます。

コスト面:

低コストで始められ、使用したジョブの数に応じて費用がかかります。
小規模から大規模なユースケースまでスケーラブルですが、非常に高頻度のジョブではコストが増加します。

Cloud Tasks

Cloud Tasksは、非同期タスク実行のための完全管理型サービスです。タスク（HTTPリクエストやApp Engineタスク）をキューに追加し、後で実行されるようにスケジュールします。大量のタスクを管理し、実行の順序制御やリトライポリシーの設定が可能です。

開発の利便性:

タスクの細かい制御が可能で、実行の順序やリトライポリシーをカスタマイズできます。
Cloud FunctionsやCloud Runと組み合わせて使用することで、バックグラウンド処理や非同期処理の実装が容易になります。

コスト面:

Cloud Tasksも低コストで始められ、処理したタスクの量に応じて費用がかかります。
高度な制御機能を提供するため、Cloud Schedulerよりも多くのリソースを消費する可能性がありますが、実際のコストは使用状況に大きく依存します。

選択について

時間指定送信の場合: Cloud Schedulerは時間指定でCloud FunctionsやCloud Runのジョブをトリガーするのに最適な選択肢です。特定の時間に一度だけ実行するシンプルなユースケースに適しています。
複雑な処理や細かい制御が必要な場合: Cloud Tasksは、実行順序の制御、リトライポリシーの設定、大量のタスクを効率的に処理する必要があるより複雑なシナリオに適しています。

時間指定で約40,000台のデバイスに通知を送信する場合、Cloud Schedulerを使用して特定の時間にジョブをトリガーし、そのジョブでCloud Tasksを利用してタスクをキューに追加し、分割して通知を送信する処理を行うという方法が考えられます。このアプローチでは、Cloud Schedulerのスケジューリング機能とCloud Tasksのタスク管理能力を組み合わせることで、開発の利便性とコストのバランスを取りながら、要件を満たすことができます。

User

あなた

Cloud Schedulerの実現方法を教えてください。

# 要件:
1. Cloud Functions第二世代のhttp Apiの中で、Firestoreに保存しているpushnotifctionの情報を獲得できますか。
2.pushnotifction情報のsenddatetimeを使って、時間指定の
Cloud Schedulerを作りたいです。
3.Cloud Schedulerを作る時、処理用functions名を指定して、そして、pushnotifctionの情報のdocidを指定したい。
4.処理用functionsはCloud Functions第二世代を起動したいです。

GCP Master

Cloud Schedulerを使用して、Cloud Firestoreに保存されたプッシュ通知情報に基づいて、特定の時刻にHTTP APIを介してCloud Functionsをトリガーするプロセスは、いくつかのステップに分けて実装することができます。ここでは、要件に基づいた実現方法を概説します。

ステップ 1: Firestoreにプッシュ通知情報を保存

Firestoreにプッシュ通知の情報を保存する構造を設計します。各ドキュメントには、通知内容と送信日時（sendDateTime）を含めます。



javascriptCopy code

{   
   "message": "Your custom notification message",   
   "sendDateTime": "2024-02-18T14:00:00Z" // ISO 8601 形式の日時   
 }

ステップ 2: Cloud FunctionsでHTTP APIを作成

Cloud Functions 第二世代でHTTP APIを作成し、Firestoreからプッシュ通知の情報を取得します。このFunctionは、指定されたドキュメントIDに基づいてFirestoreからデータを読み込みます。



javascriptCopy code

const functions = require('@google-cloud/functions-framework');   
 const admin = require('firebase-admin');   
    
 admin.initializeApp();   
    
 functions.http('getPushNotification', async (req, res) => {   
   const docId = req.query.docId; // クエリパラメータからドキュメントIDを取得   
   if (!docId) {   
     return res.status(400).send('docId is required');   
   }   
    
   try {   
     const docRef = admin.firestore().collection('pushNotifications').doc(docId);   
     const doc = await docRef.get();   
     if (!doc.exists) {   
       return res.status(404).send('Document not found');   
     }   
     res.json(doc.data());   
   } catch (error) {   
     console.error('Error getting document:', error);   
     res.status(500).send(error.toString());   
   }   
 });

ステップ 3: Cloud Schedulerジョブの作成

次に、Cloud Schedulerジョブをプログラムで作成し、特定の時刻にHTTPエンドポイント（上記で作成したCloud Functions）をトリガーするよう設定します。Cloud Schedulerジョブの作成は、Google Cloud SDK (gcloud コマンドラインツール) を使用して行うことができます。

ジョブを作成する際には、FirestoreのドキュメントIDをHTTPリクエストのクエリパラメータとして指定する必要があります。以下のコマンドは、Cloud Schedulerジョブを作成する例を示しています。



bashCopy code

gcloud scheduler jobs create http my-push-notification-job \   
   --location=us-central1 \   
   --schedule="2024-02-18T14:00:00Z" \   
   --uri="https://us-central1-your-project-id.cloudfunctions.net/getPushNotification?docId=yourDocId" \   
   --http-method=GET \   
   --time-zone="UTC"

--schedule には、Firestoreに保存された sendDateTime 値を指定します。
--uri には、Cloud FunctionsのHTTPエンドポイントとクエリパラメータ（docId）を指定します。

ステップ 4: 処理用 Cloud Functions 第二世代の設定

最終的に、Cloud SchedulerによってトリガーされたHTTPリクエストを受け取るCloud Functionsがプッシュ通知を実際に送信します。Firestoreから取得したプッシュ通知の情報を使用して、FCM経由で通知を送信するロジックを実装します。

このプロセス全体を通じて、Cloud SchedulerとCloud Functionsを組み合わせることで、Firestoreに保存されたプッシュ通知の情報に基づいて、指定された時刻に自動的に通知を送信するフローを実現できます。

User

あなた

あれ、Cloud Schedulerを作るには、Cloud FunctionsのAPI処理の中でできないのか？

GCP Master

はい、Cloud Functionsの中からCloud Schedulerジョブを動的に作成することは可能です。これにより、Firestoreに保存されたプッシュ通知の情報（例えば、sendDateTime）に基づいて、特定の時刻に通知を送信するCloud Schedulerジョブをプログラムで設定することができます。

このプロセスを実装するためには、Cloud SchedulerのAPIを利用してジョブを作成するコードをCloud Functionsに組み込む必要があります。以下に、その実装例を示します。

必要な設定

Google Cloud Client Librariesのインストール: Cloud FunctionsでCloud Scheduler APIを呼び出すために、Google Cloud Client Librariesを使用します。@google-cloud/schedulerライブラリが必要です。
IAM権限の設定: Cloud FunctionsがCloud Schedulerジョブを作成できるように、適切なIAM権限（例えば、roles/cloudscheduler.admin）をCloud Functionsの実行アカウントに付与する必要があります。

Cloud FunctionsでのCloud Schedulerジョブの作成

以下のコードは、Cloud FunctionsでCloud Schedulerジョブを作成する例を示しています。この関数は、Firestoreに保存された特定のドキュメント（プッシュ通知の情報）を読み取り、そのsendDateTimeに基づいてCloud Schedulerジョブを作成します。



javascriptCopy code

const {CloudSchedulerClient} = require('@google-cloud/scheduler');   
 const admin = require('firebase-admin');   
    
 admin.initializeApp();   
 const schedulerClient = new CloudSchedulerClient();   
    
 exports.createSchedulerJob = async (req, res) => {   
   const docId = req.body.docId; // ドキュメントID   
   const project = 'your-project-id';   
   const location = 'your-location'; // 例: 'us-central1'   
   const parent = schedulerClient.locationPath(project, location);   
    
   const docRef = admin.firestore().collection('pushNotifications').doc(docId);   
   const doc = await docRef.get();   
    
   if (!doc.exists) {   
     res.status(404).send('Document not found');   
     return;   
   }   
    
   const pushNotification = doc.data();   
   const job = {   
     httpTarget: {   
       uri: https://your-function-url/path?docId=${docId}, // トリガーするCloud FunctionsのURL   
       httpMethod: 'GET',   
     },   
     schedule: pushNotification.sendDateTime, // Firestoreから取得した送信日時   
     timeZone: 'UTC',   
   };   
    
   try {   
     const [response] = await schedulerClient.createJob({parent, job});   
     console.log(Job created: ${response.name});   
     res.send(Job created: ${response.name});   
   } catch (error) {   
     console.error(Failed to create job: ${error});   
     res.status(500).send(Failed to create job: ${error});   
   }   
 };

この関数は、HTTPリクエストをトリガーとして、リクエストボディからドキュメントIDを取得し、Firestoreからプッシュ通知の情報を読み取り、その情報に基づいてCloud Schedulerジョブを作成します。

注意点

この実装では、Cloud FunctionsからHTTPリクエストを受け取るときにドキュメントIDをリクエストボディ経由で受け取るようにしていますが、実際のアプリケーションの要件に応じて適宜調整してください。
Cloud Schedulerジョブのuriは、実際にトリガーしたいCloud FunctionsのエンドポイントURLに置き換えてください。
projectとlocationは、実際のプロジェクトIDとロケーションに置き換えてください。
Cloud Functionsの実行アカウントにCloud Schedulerのジョブを作成するための適切な権限が必要です。

この方法により、Cloud Functions内で動的にCloud Schedulerジョブを作成し、Firestoreに保存されたプッシュ通知の情報に基づいて特定の時刻に通知を送信する流れを実現できます。

User

あなた

そして、新機能として、時間指定送信をキャンセルしたいです。

Cloud Functionsの別のHttpAPI処理の中、Cloud Schedulerを削除する方法を教えてください。

GCP Master

Cloud Schedulerのジョブをキャンセル（削除）するためには、Cloud Scheduler APIを使用して特定のジョブを削除する処理をCloud Functions内で実装する必要があります。以下にその手順とコードの例を示します。

必要な設定

Google Cloud Client Librariesのインストール: ジョブを削除するために@google-cloud/schedulerライブラリを使用します。
IAM権限の設定: Cloud FunctionsがCloud Schedulerジョブを削除できるように、適切なIAM権限（例えば、roles/cloudscheduler.admin）をCloud Functionsの実行アカウントに付与する必要があります。

Cloud FunctionsでのCloud Schedulerジョブの削除

以下のコードスニペットは、HTTPリクエストをトリガーとしてCloud Schedulerのジョブを削除するCloud Functionsを示しています。この関数は、リクエストからジョブの名前（またはジョブを一意に識別するための情報）を取得し、該当するジョブを削除します。



javascriptCopy code

const {CloudSchedulerClient} = require('@google-cloud/scheduler');   
 const schedulerClient = new CloudSchedulerClient();   
    
 exports.deleteSchedulerJob = async (req, res) => {   
   const jobId = req.body.jobId; // リクエストからジョブIDを取得   
   const project = 'your-project-id';   
   const location = 'your-location'; // 例: 'us-central1'   
   const jobName = schedulerClient.jobPath(project, location, jobId);   
    
   try {   
     await schedulerClient.deleteJob({name: jobName});   
     console.log(Job ${jobId} deleted.);   
     res.send(Job ${jobId} deleted successfully.);   
   } catch (error) {   
     console.error(Failed to delete job: ${error});   
     res.status(500).send(Failed to delete job: ${error});   
   }   
 };

この関数は、削除するジョブのIDをリクエストボディから取得し、そのIDを使用してCloud Schedulerのジョブを削除します。jobIdは、ジョブを一意に識別するために使用されるIDです。

注意点

projectとlocationは、実際のプロジェクトIDとCloud Schedulerジョブが存在するロケーションに置き換えてください。
ジョブID（jobId）は、ジョブを作成したときにCloud Schedulerから割り当てられる一意の識別子です。このIDはジョブを一意に識別するために使用され、ジョブを削除する際に必要となります。
Cloud Functionsの実行アカウントには、Cloud Schedulerジョブを削除するための適切な権限が必要です。IAMポリシーを適切に設定してください。

これにより、Cloud FunctionsからHTTPリクエストを受け取ることで、Cloud Schedulerのジョブをプログラム的に削除し、時間指定の送信をキャンセルする処理を実装できます。

User

あなた

ありがとうございます。
Cloud Schedulerを未来に削除するため、Schedulerを作成する時、jobidやjobName とか、直接にFirestoreに保存したいです。
jobidやjobNameを獲得することができますか？

GCP Master

はい、Cloud Schedulerジョブを作成する際には、作成されたジョブのIDや名前（jobName）を取得し、それを直接Firestoreに保存することが可能です。これにより、後で特定のジョブを簡単に参照し、必要に応じて削除するなどの操作を行うことができます。

Cloud Schedulerのジョブをプログラムで作成するとき、createJobメソッドのレスポンスには作成されたジョブの完全な名前が含まれます。この名前は、プロジェクトID、ロケーション、ジョブIDを含む完全修飾名です。以下のステップで、ジョブを作成し、その名前をFirestoreに保存する方法を説明します。

Cloud Schedulerジョブの作成とjobNameの取得

Cloud Functionsでジョブを作成し、そのレスポンスからjobNameを取得する例を以下に示します。



javascriptCopy code

const {CloudSchedulerClient} = require('@google-cloud/scheduler');   
 const admin = require('firebase-admin');   
 const schedulerClient = new CloudSchedulerClient();   
    
 admin.initializeApp();   
    
 exports.createJobAndSaveJobName = async (req, res) => {   
   const project = 'your-project-id';   
   const location = 'your-location'; // 例: 'us-central1'   
   const parent = schedulerClient.locationPath(project, location);   
    
   const job = {   
     // ジョブの設定   
     httpTarget: {   
       uri: 'https://example.com/task-handler',   
       httpMethod: 'POST',   
     },   
     schedule: 'every 24 hours',   
     timeZone: 'UTC',   
   };   
    
   try {   
     const [response] = await schedulerClient.createJob({parent, job});   
     const jobName = response.name; // ジョブの完全名を取得   
    
     // FirestoreにjobNameを保存   
     const docRef = admin.firestore().collection('scheduledJobs').doc();   
     await docRef.set({   
       jobName: jobName,   
       createdAt: admin.firestore.FieldValue.serverTimestamp(),   
     });   
    
     console.log(Job created: ${jobName});   
     res.send(Job created and saved: ${jobName});   
   } catch (error) {   
     console.error(Failed to create job: ${error});   
     res.status(500).send(Failed to create job: ${error});   
   }   
 };

このコードは、指定されたスケジュールでHTTPリクエストを送信するCloud Schedulerジョブを作成し、作成されたジョブの名前をFirestoreに保存します。

注意点

uriやscheduleなどのジョブの設定は、実際の用途に合わせて適切に設定してください。
Firestoreへの保存処理では、ドキュメントIDを自動生成していますが、必要に応じてカスタムのIDを設定することも可能です。
Firestoreのコレクション名（この例ではscheduledJobs）やドキュメントの構造は、アプリケーションの要件に応じて調整してください。

この方法を用いることで、Cloud Schedulerジョブの管理に関連する情報を効果的にFirestoreに保存し、後の操作で利用することができます。

User

あなた

今までのすべての会話を整理したいです。日本語でマインドマップの形で下記のステップでまとめてください。 1.まず「マインドマップ:」という文字列を先頭に入れてください。2.そして改行を入れてください。3.マインドマップの内容を作ってください。必ずmarkdownの記述方式で出力してください。

GCP Master

マインドマップ:



markdownCopy code

- Cloud SchedulerとCloud Functionsを使用した時間指定プッシュ通知   
   - Firestoreにプッシュ通知情報を保存   
     - 通知内容   
     - 送信日時 (sendDateTime)   
   - Cloud FunctionsでHTTP APIを作成   
     - Firestoreからプッシュ通知情報を取得   
     - ドキュメントIDに基づく情報の読み込み   
   - Cloud Schedulerジョブの動的作成   
     - Cloud Functions内からCloud Scheduler APIを呼び出し   
     - FirestoreのsendDateTimeに基づいてジョブをスケジュール   
     - ジョブ作成時に得られるjobIdやjobNameをFirestoreに保存   
   - 時間指定送信のキャンセル   
     - 別のHTTP APIを通じてCloud Schedulerジョブを削除   
     - ジョブの識別にはFirestoreに保存されたjobIdやjobNameを使用   
   - 実装上の考慮事項   
     - IAM権限の設定：Cloud FunctionsがCloud Schedulerジョブを作成・削除できるように   
     - エラーハンドリング：API呼び出しの成功と失敗の管理   
     - セキュリティ：FirestoreのデータアクセスとAPIエンドポイントの保護

このマインドマップは、Cloud SchedulerとCloud Functionsを使用して、Firestoreに保存されたプッシュ通知情報に基づいて特定の時刻に通知を送信し、そのスケジュールを管理（作成・キャンセル）する一連のプロセスを概説しています。

User

あなた

今までのすべての会話をブログに作りたい。マインドマップ作成の内容を除いて、タイトルと集約文、そしてSEO対応のため、キーワードを「,」区切りでまとめてください。出力文のフォーマットは「タイトル:」「集約文:」「キーワード:」の形でお願いいたします。「タイトル:」「集約文:」「キーワード:」は改行2回で区切りしてください。そして「タイトル」「集約文」「キーワード」以外の説明がいりません。そして日本語で出力してください。最後、「キーワード」作るとき、意味が重複な単語をしないで、そして10キーワードを超えないようにお願いします。

GCP Master

タイトル:
GCPを利用した時間指定プッシュ通知システムの開発

集約文:
この記事では、Google Cloud Platform (GCP) のサービスを活用して、特定の時間に大量のスマートフォンへプッシュ通知を送信するシステムの開発方法について詳しく解説します。Firebase Cloud Messaging (FCM) と Cloud Functions、Cloud Schedulerを組み合わせることで、効率的かつ柔軟に通知送信のスケジューリングが可能となります。また、プッシュ通知のキャンセルや動的なジョブの作成・削除方法にも触れています。

キーワード:
GCP,プッシュ通知,Cloud Functions,Cloud Scheduler,FCM,Firestore,HTTP API,トピック送信,ジョブ削除,スケジューリング

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