零代码,无限可能:打造无服务器应用程序的成功秘诀!

原创
2023/11/28 11:29
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在应用程序构建时,代码作为一组打包成应用程序的计算机指令,仅在有计算机(服务器)与之交互时才会发挥作用。对于无服务器化的应用程序,它并不是看似无需任何硬件即可运行的应用程序。无服务器是一种基于功能的架构,其工作原理与微服务类似。它可以利用现代编程策略,通过使用一组响应事件触发的函数,而不是依靠单一应用程序来优化服务器性能。在这种情况下,开发人员能够忽略硬件,并且专注于创建创建应用程序所需的功能。在本文中,我们会探讨这一切是如何工作的。在大多数情况下,无服务器应用程序需要更少的工作并以比其他解决方案用更低的成本产生更好的结果。


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无服务器是什么?

如果缺乏适当的支持,应用程序是无法独立运行的。通常情况下,开发人员与由 DBA、DEVOPS或系统管理员所组成的团队合作来共同管理应用程序。然而,使用无服务器架构,开发人员只需关注应用程序的代码,而不必担心服务器或硬件。无服务器应用程序提供自动扩展、配置、内置服务集成、自动配置和高可用性等功能,因而无需开发人员进行任何额外的工作。 开发人员唯一关心的是用于创建应用程序的代码。此类应用程序通过自动扩展和缩小来以最少的人工交互来处理当前负载,从而可以显着降低成本。

无服务器应用程序能够支持传统桌面应用程序、后端服务和无服务器 Web 等应用程序。与微服务相比,无服务器应用程序代表了一种运行应用程序的方法,而微服务则代表一种设计应用程序的方法。与微服务不同,无服务器应用程序不会连续运行,需要一个事件才能开始执行,并且各个函数仅执行一项任务。微服务可以持续运行并支持多个任务或功能。无服务器应用程序与微服务相比的主要优点是,它在事件发生时激活,并在任务完成后停止。因此,在应用程序预计会频繁出现使用高峰的情况下,运行无服务器应用程序的成本低于微服务。

通过组合无服务器应用程序和微服务可以创建强大的应用程序环境。 每种技术都有其特定的用途,在适当的时候依赖每种技术可以产生灵活且经济高效的解决方案。

无服务器应用程序有哪些用途?

由于启动成本低且能够处理轻量级应用程序的特点,无服务器应用程序非常适合创建移动和 Web 应用程序的初创公司。 以下是一些其他常见用例:

  • 流量不可预测的情况。
  • 物联网(IoT) 应用程序,这是因为IoT 和无服务器应用程序都是基于事件的。
  • 由于无服务器应用程序与持续集成和持续交付(CI/CD) 良好结合,应用程序会发生频繁且重大的变化。
  • 可分解为单独功能的应用程序,然后组合起来创建打包业务功能(PBC)。

与典型应用程序相比,构建无服务器应用程序有何不同之处?

开发无服务器应用程序所需的流程与整体应用程序或微服务存在着些许的差异,导致这些差异的部分原因是您会依赖于托管服务。开发人员需要了解托管服务的应用程序编程接口 (API),以创建应用程序并相应地配置每个事件和功能。由于无服务器应用程序非常依赖特定的托管服务,因此它们在一定程度上会存在供应商锁定风险。

在测试和调试无服务器应用程序时有些事情是需要特别注意的。具有讽刺意味的是,问题来自以其他方式节省时间、精力和金钱的技术。由于函数仅在事件触发时执行,因此如果没有彻底的测试和调试策略,则很难发现间歇性错误。此外,无服务器应用程序之间的连接问题、配置问题或其他因素可能会让跟踪问题的根本原因变得困难。

在设计无服务器应用程序的时候,性能也是一个重要的考虑因素。根据托管服务的不同,应用程序可以在停止运行后缓存一段特定的时间。如果在清除缓存之前另一个事件触发了该函数,则可以快速启动。但是,如果清除缓存,服务器重新加载应用程序时可能会出现延迟。 即使有最好的规划,性能也可能参差不齐。

无服务器应用程序需要一个事件以消息的形式触发它。在这种情况下,问题在于消息可能包含特殊的法律或其他处理要求,这将导致信息发送出现问题。这些消息传递问题可能会扩展到事务需求,因为内置延迟通常会使事务难以跟踪。正确的日志记录对于确保事务确实发生至关重要,但是,这也会降低应用程序的速度。

考虑无服务器应用程序流程

在构建无服务器应用程序时,无论最终的软件代表后端服务、前端服务还是两者,都需要遵循一个流程。此过程不同于使用整体应用程序、微服务、打包业务功能 (PBC) 或其他软件开发模式。 这个想法是将软件需求分解成更小的部分,直到可以非常简单地描述每个单独的部分。

  1. 定义执行特定任务的单独服务。
  2. 定义执行一项且仅一项任务的各个功能,并构成服务。构建一个函数集合,以尽可能最基本的方式详细定义服务的每个元素。任务的分解不应超出功能级别。虽然 lambda 函数最常见,但只要服务提供商支持,任何语言都可以使用。
  3. 定义触发功能的事件。请记住,无服务器应用程序工作的前提是函数启动、执行任务,然后停止。
  4. 创建描述每个函数的配置文件,包括函数名称、脚本名称、函数环境、执行所需的资源,至少包括导致函数运行的事件。(可选项)包括用于将功能和资源捆绑在一个易于安装的文件中的打包。
  5. 创建一个配置提供程序文件,描述该函数如何与支持无服务器应用程序的框架交互。 该文件应描述框架环境并指示应用程序的阶段,例如“开发”或“生产”。
  6. 创建一个服务配置文件,其中详细说明提供程序文件、函数文件以及服务所需的任何插件。 插件是专门的软件,可扩展框架环境、脚本解决方案或构成服务的其他元素提供的功能。 服务配置文件还可以包含有关影响整个服务的身份验证、授权和环境问题的详细信息。

使用无服务器应用程序对比微服务

在构建包含无服务器应用程序的解决方案时,了解使用代码的不同方法是非常重要的。熟知各种解决方案模型的优点和缺点并确定模型组合是否能带来最佳实施也非常有帮助。

· 微服务是什么?

当您考虑基于其中一种或另一种或两者构建解决方案时,请记住微服务和无服务器应用程序之间的差异。如前所述,微服务本质上是一种设计应用程序的方法,而不是决定如何运行应用程序的方法。 微服务通常用于以下用例:

  • 对扩展性有需求的应用程序。
  • 以各种方式管理大量数据的大型应用程序。
  • 将遗留应用程序从整体架构迁移到微服务架构。
  • 组织支持多个应用程序并需要在另一个应用程序中使用一个应用程序的组件的情况。

在考虑微服务架构时,需要考虑某些优点,例如:

  • 可扩展性,由于每个微服务都是独立的,可以使用数据分区和多实例等技术单独扩展来解决性能问题。
  • 可靠性,当一个微服务出现故障时,可以很容易的使用另一个微服务来代替。
  • 平台独立性,因为微服务可以连接到不同的平台。
  • 易于实验,因为可以在不影响整个应用程序的情况下尝试不同的场景。
  • 团队自治,因为每个微服务都是自己的代码库,并且拥有自己的数据存储,不依赖于其他微服务。

然而,与无服务器应用程序相比,微服务确实存在一些缺点,包括:

  • 由于需要仔细构建微服务之间的连接,因此会带来较高的启动成本。
  • 尽管测试单个微服务比较容易,但测试整个解决方案是相对困难的。
  • 复杂的调试过程,因为只有检查完所有日志后才能确定问题的根源。
  • 安全问题,因为微服务较容易出现配置错误。

· 什么是后端服务?

后端服务负责让应用程序发挥其应有的作用。后端服务通常包括负载均衡器、数据库管理器、业务逻辑服务以及对数据执行创建、读取、更新和删除 (CRUD) 操作的服务。此外,后端服务还包括用于存储请求的消息队列和事件管理器。后者对于无服务器应用程序尤其重要,因为事件会触发功能。

了解后端服务非常有用,因为它是缺乏用户界面并且不直接与用户交互的。根据提供的服务,无服务器应用程序可以为后端服务提供完美的支持,因为前端服务(例如用户界面元素)可以向后端发出请求,后端执行任务,然后停止,直到另一个事件的发生。

· 什么是前端服务?

前端服务处理用户界面、日期呈现和验证并且会关注用户体验的其他方方面面。前端服务还可以提供查询API,例如 REST API。 这允许第三方应用程序无需用户界面即可与后端服务交互。此外,前端服务管理应用程序的各个方面,例如获取要由后端服务进行身份验证的凭证。后端还会告诉前端特定参与者被授权做什么。无服务器应用程序非常适合前端服务的某些元素,因为它们通常花费大量时间等待用户输入。使用无服务器应用程序可以显着降低成本,因为这种场景下不存在因不活动所产生的费用。当用户准备好与应用程序交互时,单击按钮会创建一个事件,该事件会触发无服务器应用程序中的功能。在这里,处理时间的费用以毫秒而不是分钟来衡量。

总结

无服务器应用程序为开发人员提供了一种经济高效的解决方案,通过这一方案不仅可以快速开发应用程序,并且无需担心硬件的管理。无服务器应用程序和微服务两种方案并不是相互排斥的。事实上,将它们结合到大型应用程序中以充分利用这两种技术的优势通常可以带来更多的价值。但也请记住,无服务器应用程序会启动、运行和停止,因此性能通常会受到影响。另一方面,微服务则被设计为长时间运行,通过牺牲低成本来获得更高的性能。


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