淺析基於 Serverless 的前後端一體化框架

概述

Serverless 是一種“無服務器架構”模式,它無需關心程序運行環境、資源及數量,只需要將精力聚焦到業務邏輯上的技術。基於 Serverless 開發 web 應用,架構師總是試圖把傳統的解決方案移植到 Serverless 上,雖然可以做到既擁有 Serverless 新技術帶來的紅利,又能維持住傳統開發模式的開發體驗。但是,Serverless 技術帶來的改變可能不止這些,可能是顛覆整個傳統 web 應用開發模式的革命性技術。

開發模式

業務應用的開發模式發展是從一體到分裂爲前後端,再到前後端融合爲一體過程。

注意:後面所說的後端特指後端業務邏輯。

早期,一體

沒有前後端的概念,那時候的應用都是單機版,所有的業務邏輯都寫一起,開發人員不需要關心網絡請求,這個時期的工程師完全專注於業務代碼的開發。隨着業務規模的增長,也暴露了很多問題:

  • 高併發問題
  • 高可用問題

說明:業務應用升級困難等一些問題,不是本篇文章所關心,所以就不一一列舉出來。

現在,分裂

前端 + 高可用高併發運維裹挾着的後端業務邏輯

說明:現在 Serverless 技術已經出現有一段時間了,不但沒有解決開發體驗的問題,反而帶來更多開發體驗問題,所以,在這裏我並沒有突出 Serverless 技術。

解決的問題

  • 高併發。通過分佈式部署和多級負載均衡等技術解決了業務的高併發問題
  • 高可用。通過主從架構等技術解決了業務的高可用問題

解決一個問題,帶來一堆問題

  • 分裂業務應用。爲了解決高可用和高併發,業務應用引入了分佈式架構,通過負載均衡和主從模式來保證高可用和高併發問題,但是這種解決方案對業務應用是侵入式的,從而導致原本高內聚一體化的應用分裂成前端和後端
  • 污染業務代碼。與高可用、高併發和運維相關的邏輯與後端業務邏輯交織在一起,讓後端技術門檻變高,導致需要多個後端工程師才能掌握所有後端技術
  • 增加聯調成本。前後端的聯調工作做日益繁重,成了工程開發效率提升的瓶頸。新功能和 BUG 需要前後端工程師配合才能完成,你如果是全棧開發工程師,你肯定深有體會,很多 BUG 一看就知道是前端問題,還是後端問題
  • 不匹配的前後端技術發展速度,前端技術發展迅猛,後端技術相對穩定,前端只能被動的去適配後端,讓前端最新的技術在使用體驗上大打折扣。最理想的方式是前後端通盤考量,整體發展,不要出現本來後端只需要優化一行代碼的事,讓前端寫一百行代碼來實現
  • 限制了代碼抽象。因爲實現的是同一個業務需求,所以前後端代碼有高度的相關性,如果我們能在前後端代碼之上抽象代碼邏輯,肯定能有很大的作爲。同時,代碼的開發和維護也有質的提升,前後端分裂導致我們不得不侷限在前端或者後端進行代碼的抽象,抽象出來的代碼可能是片面而重複的
  • 增加技術複雜度。前後端分裂,前後端工程師各自爲營,形成各自的技術棧,包括語言、工具和理念,導致單個工程師維護整個業務應用變得極度困難,也讓前後端工程師排斥彼此的技術棧,隨着時間的推移,技術棧差異越來越大,一個項目,不管多小,至少兩位工程師以上,全棧開發工程師另當別論
  • 增加運維成本。需要專門的運維工程師來運維,雖然,現在通過技術手段降低了運維的成本,但是目前運維成本依然很高,難度依然很大

這也是爲什麼創業小公司喜歡全棧開發工程師,因爲在創業早期,高可用和高併發的需求不是那麼迫切,因而運維也相對簡單,使用全棧開發工程師,不僅縮短了項目交付週期,而且也降低了公司的運營成本,這對創業小公司是至關重要的。

未來,融合回到到一體

前端 + 後端 + Serverless + 平臺服務 => 業務應用 + Serverless + 平臺服務

說明:共享邏輯是前後端的共享邏輯,在過去,由於前後端分裂,是很難做到前後端層面的代碼抽象的,前後端融合後,讓這件事變得簡單自然。

帶來困惑

  • 前後端分工合作,不是很好嗎? 在過去,將一個複雜的問題分解成多個簡單的子問題,高併發和高可用沒法做到不侵入業務應用,這種確實是一種很好的解法,也是沒辦法中的辦法。前後端分工合作帶來的成本問題,越發凸顯。現在 Serverless 透明的解決了高併發和高可用問題,那麼我們爲什麼還需要從技術維度來劃分,我們不是更加推薦按業務維度來劃分嗎?
  • 後端依然很難,駕馭前後端的門檻依然很高? 後端代碼邏輯雖然沒有了高併發和高可用的裹挾,還是會很難,比如 AI。我相信類似這種很難的業務,現在可能有,未來一定會有相關的開發工具包或者平臺服務爲我們解決,讓這些很難的技術平民化。難的技術交給專業的人解決。

找回初心

  • 迴歸業務,前後端一體化。隨着 Serverless 技術的出現,解決了高可用、高併發和運維問題,作爲工程師的我們是不是應該回頭看看,找回初心:專注於業務代碼。讓原本在一起的後端業務代碼與前端代碼再次融合。因此,前後端一體化難道不是我們失去已久的應用開發終極解決方案嗎?

現狀

Serverless 已經做到了以下兩點

  • 工程師只需要關心業務邏輯上的技術
  • 擁有接近於傳統應用開發體驗(解決歷史遺留問題,可能還有些距離)

傳統應用框架,食之無味,棄之可惜

  • 目前,很多用戶已經感知到了 Serverless 帶來的高可用、高併發和免運維的好處,用戶能夠很自然的想到如果能將現有的開發框架移植到 Serverless 上,那就太好不過了。Serverless 平臺很自然會提供現有框架的移植方案。解決的問題是將傳統的解決方案移植到 Serverless 上,讓用戶在 Serverless 上擁有傳統的開發體驗

應用框架找回初心

  • 前後端業務邏輯代碼的融合,即前後端一體化

前後端一體化解決了什麼問題

  • 解決了第二階段開發模式中出現的問題,具體請參考:“解決一個問題,帶來一堆問題”。

實現前後端一體化,欠缺如下

  • 基於 Serverless 的前後端一體化框架
  • 工具

其中,基於 Serverless 的前後端一體化框架解決前後端一體化問題;工具屏蔽掉 Serverless 平臺細節,提供一致的部署運維體驗。

未來

未來,開源社區會涌現大量的基於 Serverless 的前後端一體化的框架和工具,webassembly 讓前後端一體化打破了開發語言的限制,可以用任意開發語言開發前後端,如 java、go 等等。由於 javascript 是爲前端而生,typescript 是目前做活的前端開發語言,前後端統一用 typescript,其他語言可以通過 webassembly 技術讓 typescript 語言來調用可能是最好的選擇。

想要成爲一個流行的基於 Serverless 的前後端一體化框架,需要具備這麼幾個特質:

  • 開源不綁定
  • 社區化運營
  • 形成標準
  • 模型簡單

結語

Serverless 技術讓我們向新世界大門邁出了左腳,請讓基於 Serverless 的前後一體化框架幫我們邁出右腳。同時,請別再叫我前端開發工程師,我是業務應用開發工程師。

Q&A

Q:前後端一體化需要將前後端代碼發佈到同一個地方嗎?

A:不需要,分開發布,通過統一的工具負責前後端發佈任務,前端可以發到 CDN,後端可以發佈到 Serverless 平臺,如:阿里雲函數計算

Q:未來是不是沒有後端工程師?

A:有的。前端工程師只是把前端和後端的業務邏輯代碼給做了,後端工程師去做真正的後端,那時候的後端工程師將會更加專業,前端工程師可能會變成應用開發工程師(暫且這麼稱呼)。對於中小型企業,可能大部分是應用開發工程,有少量甚至沒有專業的後端工程師。

Q:爲什麼不做一個類似 expressjs 這樣的 web 應用框架?

A:expressjs 框架是在沒有 Serverless 背景下設計的,沒有考慮 Serverless 給我們帶來的技術架構變革,如果需要類似 expressjs 的這樣的框架,我們完全可以將 expressjs 框架遷移到 Serverless 上運行,沒有必要再造一套。

Q:爲什麼是 nodejs 框架?

A:nodejs 和 前端 js 使用的同一種語言,可以將前後端一體化做到更加極致,webassembly 也可以讓任何語言在前端運行,也能做到前後端語言一致,但是 js 是爲前端而生的,更有親和力。但是其他語言可以通過 webassembly 編譯成中間語言,nodejs 通過 vm 來調用其他語言提供的功能。也不排除未來會有一種新的運行環境來取代 nodejs,更加適配多語言和 Serverless 這種場景。

Q:前後端一體化的極致是一種什麼感覺?

A:前後端代碼都在一個項目中用同一種語言來寫,在本地定義一個後端接口方法,前端就像調用本地方法一樣調用後端方法(不是在本地定義的後端接口也是一樣,比如跨組件、外部服務),前後端可以抽象更多的公共邏輯,比如工具類等等,一個開發人員就能維護好整個項目,沒有了多項目多語言的切換痛苦。

作者介紹

楊蘇博,阿里雲高級開發工程師, 多年沉浸基礎軟件研發,目前在函數計算團隊從事工具鏈相關的工作,致力於提升Serverless研發效能的全棧工程師。

本文轉載自雲棲社區。

原文鏈接

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