前台如何真正晋级成全栈:腾讯 Serverless 前台落地与实践

作者 : 开心源码 本文共5208个字,预计阅读时间需要14分钟 发布时间: 2022-05-13 共183人阅读

Serverless 是当下炙手可热的技术,被认为是云计算发展的未来方向,拥有免运维、降低开发成本、按需自动扩展等诸多优点。尤其是在前台研发领域,使用 Node 开发云函数,可以让前台工程师更加专注于业务逻辑,实现全栈工程师的角色转变。但现有的开发模式、工具、脚手架已经标准化、流程化,存量业务正在线上稳固运行,如何将 Serverless 融入到现有开发模式和工具中?如何将 Serverless 和当前的业务进行结合落地?本文将尝试给出解答。

本文内容整理自腾讯 Serverless 技术专家王俊杰在 GMTC 2019 深圳站的演讲。

前台与 Serverless 的不解之缘

目前很多前台同学都在学习 Serverless,很多文章和教程对 Serverless 都有不同方式的解读,今天我们首先来回顾三个问题:

  • 到底什么是 Serverless?
  • Serverless 能否等于 FaaS 加 BaaS?
  • 我们所说的 FaaS 是什么?

加州大学伯克利分校 2019 年 3 月份发表过一篇论文,名为《Cloud Programming Simplified: A Berkeley View on Serverless Computing》,文中对“Serverless 是什么”进行了少量形容:

Put simply,serverless computing = FaaS + BaaS.

简单来了解,Faas+BaaS 是 Serverless 的一种实现方式,这也是主流对 Serverless 的一种了解。那 Serverless 的真正概念是什么呢?论文最核心的摘要部分,我们可以看到如下图的一段话,它说出了 Serverless 真正内涵:

论文

中文大意是:

「无服务器云计算(Serverless Computing)几乎封装了所有的底层资源管理和系统运维工作,使开发人员更容易使用云基础设备。它提供了一个方式,极大地简化了基于云服务的编程,犹如汇编语言到高级编程语言般的转换。」

这段话中举了一个例子非常生动:

Assembly Language to high-level programming Languages.

「Serverless 给云计算带来的改变,就是相当于从汇编语言到高级语言」。汇编语言,计算机专业的学生都有理解过。写汇编的话,首先需要理解 CPU 的结构,知道加法器、寄存器,需要自己管理内存、IO 设施等少量底层资源。但开发者的目的并非如此,开发者应该是以业务为导向的。而高级语言提供了诸多能力和框架支持,可以令开发者专注于更快地完成业务上的事情,这才是高级语言所具有的优点,而不是让开发者把精力白费在底层资源管理。

由此可见,Serverless 的内涵就是对一律底层资源和运维工作的封装,让开发者专注于业务逻辑。

了解完 Serverless 的内涵,我们再来谈一下 FaaS(Function as a Service)的本质。一句话而言,FaaS 就是至今为止最细粒度的算力分配方式,我们先了解下什么叫算力分配方式。

当我们谈论计算机应用科学的时候,共有三个维度:“算力、算法、数据” 。在「算力」又有两个方向:一是如何让算力更强,让 CPU 运行得更快;二是如何让算力分配的更正当。传统计算机,从单任务实时操作系统到多任务分时操作系统,是处理算力的分配问题,云计算诞生的初衷以及要处理问题,也是处理巨大算力资源的正当化分配。云的算力分配方式主要是以什么为粒度的呢?

答案是虚拟机。

比机器再降维一点的分配粒度是什么?

答案是容器。

那比容器再降一级的功能是什么?

答案是函数。

最早期的算力分配是物理机为单元,后来是虚拟机和容器。这个算力分配细化的过程,也基本是云计算发展的过程。现在云上可以函数作为一个计算单元,变成每一次业务执行分配一次资源,没有业务就没有资源分配。所以,FaaS 是一个以函数(业务)为粒度的算力分配方式。

当我们了解了 Serverless 和 FaaS 的内涵,我们在探讨下这一切跟前台有什么关系。

随着 Node 的流行,前台工程师一直希望回归 Web 工程师的角色,全栈工程师的也在各种场合和文章被提到,最近几年大前台组织架构也成为超火话题。

第一,从前台工程师自身视角来讲,希望扩大自己的业务范围,进而才能有职业发展,仅仅做前端展示相关的东西,碰不到核心业务,价值得不到展示。

第二,假如从组织或者是技术 leader 视角上来看问题的话,则会更关注技术对业务的贡献,关注团队的整体的执行效率、质量控制、角色合作这样少量问题。大前台的开发模式,会提升业务的迭代效率。

  1. 前台和后台都使用 JavasScript,技术栈是统一的。从写代码,到编译、打包、脚手架、组件化、包管理,再到 CICD,采用同一套都不是问题。
  2. Client Side JavaScript 和 Server Side JavaScript 本身就有很多可复用的代码,例如现在行业里有很多同构代码的 CSR 和 SSR 处理方案。
  3. 优化研发组织结构。大前台的开发模式,让接口定义、接口联调、环境模拟等,原来需要两种不同技术实力栈的工程师互相协作的模式,变为同一种技术技术实力栈的工程师独立完成的模式,让沟通和推动的成本降到最低。

想法很美好,但是实话实说,大前台这条路一直走的不是很顺畅。 我个人认为,其中主要的起因还是对 Full-Stack 的了解问题,在 Google 上搜 Full-Stack 有很多图示,其中大多数长成下面这样子:

full-stack

这个了解是建立在业务功能实现层面的,如同有了前台 + 后台 + 数据库,基本业务就能做出来了。而实际上真实情况往往与之相差甚远!真正能够支撑业务的 Full-Stack 架构,至少分为四层。

  • 第一层,是核心业务逻辑,前、后台功能、API、数据;
  • 第二层,是业务架构,具体包括应用框架、技术架构、数据库等;
  • 第三层:是业务运维,包括日志、监控告警、扩展性、负载均衡等;
  • 第四层:是底层架构,包括计算资源、系统及网络安全、灾备等。

四层

越往上层,对业务价值的驱动力更高,由于聚焦业务逻辑;而越往底层,往往技术难度越大,对于人员的技术实力要求越高。继续分析,我们即可以的发现:

  • 第一层:全栈工程师们想做的东西
  • 第二层到第四层:Serverless 可以处理的问题

在 Serverless 的赋能下,前台工程师仍旧只要要关注核心的业务逻辑,而底层的技术架构、计算资源、稳固性、系统运维工作,则可以完全由 Serverless 进行支撑。即实现了从前台到真全栈的可能。这也就答复了我们的主题,Serverless 为何与前台有不解之缘。

Serverless 前台工程化的基本思路

当今的前台研发,组件化、工程化都有比较好的处理方案。那么我们要问的是,对于 Serverless 开发有没有比较好的处理方案呢?那么我们究竟要不要用一个框架?前台开发者最喜欢用框架了。由于框架能处理很多问题:代码重用、统一规范、降低门槛、专注业务逻辑、社区优势、易于维护、提升效率…… 好处多的犹如一段相声贯口。

那么一个好的 Serverless 框架应该是什么样子? 我觉得需要满足两个要求。

Serverless 框架

  • 组件化

利用组件机制,以业务功能为单元,进行代码的组织和管理,可以在业务内部、跨业务或者跨公司进行重复使用,达到易于维护、提升效率的目的,好处很多,不在赘述。

  • 标准化

对于开发者提供一套标准的接口和使用方式,屏蔽底层云的异构系统之间的差异。就好比前台工程师熟习的 JQuery 或者者 Polyfill,它们不用关注浏览器的差异,直接用就完了。Serverless 的框架也应该做到这点。

Serverless 的原理与实现

架构图

Serverless Framework 就是这样的一款标准化、组件化的框架。在底层,提供了针对开发者的基础支持,包括开发、部署、调试、监控,这些支持针对云厂商接口进行了封装,开发者完全不用关注云计算平台的差异;在上层,每一个业务场景、业务框架都以组件化的方式进行封装,以更好的进行维护和复用。

Serverless Framework 是一个拥有 34.5K star 的开源框架: serverless/serverless

Serverless Framework 的 CLI 就叫「serverless」,以命令行的形式提供了一律功能。

cli

Serverless Framework 有一个很重要的机制就是 Component 机制。

Component机制

每个 component 都是一个 NPM 模块。它使用一个 YML 的配置文件,用来形容该 component 如何使用和分配云平台上面的资源。上图是一个 Express Component 的架构图,它由包括了 Tencent API gateway、Tencent SCF 和 Tencent PostgreSQL。

serverless.js

Component 代码结构非常清晰,遵循 NPM module 标准。一个非常值得提起的特性 —— 组件支持嵌套使用。例如一个 Serverless Full-Stack Application 包括了 Express Component 用于解决服务端逻辑,还包括一个 Website Component 组件用于管理静态文件和资源。而这两个组件又分别包括了他们的子组件。

组件结构

Serverless Now

了解完 Serverless Framework 的基础结构之后,我今天要给大家展现一个 Servereless Hexo 博客的 demo,让大家对 Serverless Framework 有少量感觉。这个 demo 是团队一个 MM 做的。她不是学计算机的,也没有任何代码经验,没写过前台 JavaScript,我们需要让她来用 Serverless Framework 和 Website 组件完成一个静态博客的部署。

这个三分钟的 video demo, 不仅是完成了 Hexo 发布代码的上传,还包括了以下云资源的申请和配置。这说明我们的产品是非常有弹性的。所谓技术产品的弹性,就是可选配置特别多,但是默认必填项特别少。假如你富有经验,技术功底很深,让你自由的去编写每一个配置,以达到你想要的效果;反之,假如你跟这位 MM 一样是一名初学者,你也可以快速上手,再几分钟内用起来。

website

除了 Website 组件,下面整个图中都是 Serverless Framework 现在已经支持的组件,包括了 Node、Python、PHP 语言的各种框架。

组件支持

假如你对 Serverless Express 感兴趣可以关注这个 Github 网址:

serverless-components/tencent-express

假如你已经有一个 Express 的项目,你现在即可以利用 Serverless framework 将它部署上云,具体的操作步骤也可以访问上面的 Github.

  • 第一步,通过 npm 安装 serverless;

Step1

  • 第二步,安装 Express,而后创立 app.js 文件;

Step2

  • 第三步,配置 serverless.yml,最简单的配置如左图,仅有四行代码(右边是可选配置项);

Step3

  • 第四步,微信扫描二维码进行受权注册或者登陆,而后执行 sls 命令(serverless 简写)进行部署;

Step3

  • 第五步,使用 remove 删掉这个项目,同时清除云资源。

Step5

对于前台开发者来讲,你甚至不需要理解什么是云,做了哪些事情。这一切都有 Serverless framework 给你做好了。除了 Express.js,Koa 和 Eggjs 同样由社区开发者贡献支持。

koa

总结

本文主要分为四点:

  • 前台和 Serverless 确实是不解之缘,只有 Serverless 能够真正让一个前台工程师去挑大梁,Full-Stack 完成一个产品;
  • Serverless 前台工程化的基本思路,直接在云厂商的云函数上自己去做,还是基于现有的 Serverless Framework;
  • 讲了少量 Serverless Framework 的原理,包括底层以标准化方式对云厂商接口的支撑,上层是利用 Serverless 的组件化,进行业务复用,提升效率;
  • 最后演示了一位从未学过编程的女生的第一个 Serverless Demo。

合照

结束之前展现一张照片,最右边是《Serverless 架构》的作者刘宇,中间是 Austen Collins,他是 Serverless.com 的 CEO 和 Founder,也是 Serverless Framework 的作者。

我希望用他一段话来结束今天的演讲:Serverless 是云的未来。Serverless 就是我们开发者的一个非常有利的力量,我们相信未来 Serverless 肯定能够赋能开发者。 尤其对端开发者而言,从前台工程师的角色更新为全栈工程师,独立完成整个应用的从 0 到 1。

传送门:

  • GitHub: github.com/serverless
  • 官网:serverless.com

欢迎访问:Serverless 中文网,您可以在 最佳实践 里体验更多关于 Serverless 应用的开发!

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