serverless框架_我在GMTC上的分享：腾讯Serverless前端落地与实践

本文由我在GMTC 2019深圳站的演讲整理而成&＃xff0c;感谢infoQ对讲稿的整理和编辑。

原文同步首发于前端之巅&＃xff1a;https://mp.weixin.qq.com/s/fWQkdXU-QMDYafHQjX1gcw

作者 | 王俊杰

整理 | 李俊辰

导读&＃xff1a;Serverless是当下炙手可热的技术&＃xff0c;被认为是云计算发展的未来方向&＃xff0c;拥有免运维、降低开发成本、按需自动扩展等诸多优点。尤其是在前端研发领域&＃xff0c;使用 Node开发云函数&＃xff0c;可以让前端工程师更加专注于业务逻辑&＃xff0c;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&＃xff0c;存量业务正在线上稳定运行&＃xff0c;如何将Serverless融入到现有开发模式和工具中&＃xff1f; 如何将Serverless和当前的业务进行结合落地&＃xff1f;本文将尝试给出解法&＃xff0c;内容整理自腾讯Serverless技术专家王俊杰在GMTC 2019深圳站的演讲。

前端与Serverless的不解之缘

目前很多前端同学都在学习Serverless&＃xff0c;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&＃xff1a;

• 究竟什么是Serverless&＃xff1f;
• Serverless是否等于FaaS加BaaS&＃xff1f;
• 我们所说的FaaS是什么&＃xff1f;

加州大学伯克利分校2019年3月份发表过一篇论文&＃xff0c;名为《Cloud Programming Simplified: A Berkeley View on Serverless Computing》&＃xff0c;文中对“Serverless是什么”进行了一些描述&＃xff1a;

Put simply,serverless computing &＃61; FaaS &＃43; BaaS.

简单来理解&＃xff0c;Faas&＃43;BaaS是Serverless的一种实现方式&＃xff0c;这也是主流对Serverless的一种理解。那Serverless的真正概念是什么呢&＃xff1f; 论文最核心的摘要部分&＃xff0c;我们可以看到如下图的一段话&＃xff0c;它说出了Serverless真正内涵&＃xff1a;

中文大意就是&＃xff1a;

“无服务器云计算&＃xff08;Serverless Computing&＃xff09;几乎封装了所有的底层资源管理和系统运维工作&＃xff0c;使开发人员更容易使用云基础设施。它提供了一个方式&＃xff0c;极大地简化了基于云服务的编程&＃xff0c;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&＃xff1a;

Assembly Language to high-level programming Languages.

“Serverless给云计算带来的改变&＃xff0c;就是相当于从汇编语言到高级语言"。汇编语言&＃xff0c;计算机专业的学生都有了解过。写汇编的话&＃xff0c;首先需要了解CPU的结构&＃xff0c;知道加法器、寄存器&＃xff0c;需要自己管理内存、IO设备等一些底层资源。但开发者的目的并非如此&＃xff0c;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&＃xff0c;可以令开发者专注于更快地完成业务上的事情&＃xff0c;这才是高级语言所具备的优点&＃xff0c;而不是让开发者把精力浪费在底层资源管理。有此可见&＃xff0c;Serverless的内涵就是对全部底层资源和运维工作的封装&＃xff0c;让开发者专注于业务逻辑。

理解完Serverless的内涵&＃xff0c;我们再来谈一下FaaS&＃xff08;Function as a Service&＃xff09;的本质。一句话而言&＃xff0c;FaaS就是至今为止最细粒度的算力分配方式。我们先理解下什么叫算力分配方式&＃xff0c;当我们谈论计算机应用科学的时候&＃xff0c;共有三个维度&＃xff1a;“算力、算法、数据” 。在“算力”又有两个方向&＃xff1a;一是如何让算力更强&＃xff0c;让CPU运行的更快&＃xff1b;二是如何让算力分配的更合理。

传统计算机&＃xff0c;从单任务实时操作系统到多任务分时操作系统&＃xff0c;是解决算力的分配问题&＃xff0c;云计算诞生的初衷以及要解决问题&＃xff0c;也是解决巨大算力资源的合理化分配。云的算力分配方式主要是以什么为粒度的呢&＃xff1f;

答案是虚拟机。

比机器再降维一点的分配粒度是什么&＃xff1f;

答案是容器。

那比容器再降一级的功能是什么&＃xff1f;

答案是函数。

最早期的算力分配是物理机为单元&＃xff0c;后来是虚拟机和容器。这个算力分配细化的过程&＃xff0c;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&＃xff0c;变成每一次业务执行分配一次资源&＃xff0c;没有业务就没有资源分配。所以&＃xff0c;FaaS是一个以函数&＃xff08;业务&＃xff09;为粒度的算力分配方式。

当我们理解了Serverless和 FaaS的内涵&＃xff0c;我们再讨论下这些跟前端有什么关系。

随着Node的流行&＃xff0c;前端工程师一直希望回归Web工程师的角色&＃xff0c;全栈工程师的也在各种场合和文章被提到&＃xff0c;最近几年大前端组织架构也成为超火话题。

第一&＃xff0c;从前端工程师自身视角来讲&＃xff0c;希望扩大自己的业务范围&＃xff0c;进而才能有职业发展&＃xff0c;仅仅做前台展现相关的东西&＃xff0c;碰不到核心业务&＃xff0c;价值得不到展现。

第二&＃xff0c;如果从组织或是技术leader视角上来看问题的话&＃xff0c;则会更关注技术对业务的贡献&＃xff0c;关注团队的整体的执行效率、质量控制、角色合作这样一些问题。大前端的开发模式&＃xff0c;会提升业务的迭代效率。

1. 前端和后端都使用JavasScript&＃xff0c;技术栈是统一的。从写代码&＃xff0c;到编译、打包、脚手架、组件化、包管理&＃xff0c;再到CICD&＃xff0c;采用同一套都不是问题。
2. Client Side Javascript和Server Side Javascript本身就有很多可服用的代码&＃xff0c;例如现在行业里有很多同构代码的CSR和SSR解决方案。
3. 优化研发组织结构。大前端的开发模式&＃xff0c;让接口定义、接口联调、环境模拟等&＃xff0c;原来需要两种不同技术能力栈的工程师互相协作的模式&＃xff0c;变为同一种技术技术能力栈的工程师独立完成的模式&＃xff0c;让沟通和推动的成本降到最低。

想法很美好&＃xff0c;但是实话实说&＃xff0c;大前端这条路一直走的不是很顺畅。我个人认为&＃xff0c;其中主要的原因还是对Full-Stack的理解问题&＃xff0c;在Google上搜full-stack有很多图示&＃xff0c;其中大多数长成下面这样子&＃xff1a;

这个理解是建立在业务功能实现层面的&＃xff0c;好像有了前端&＃43;后端&＃43;数据库&＃xff0c;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&＃xff01;真正能够支撑业务的full-stack架构&＃xff0c;至少分为四层。

• 第一层&＃xff0c;是核心业务逻辑&＃xff0c;前、后端功能、API、数据
• 第二层&＃xff0c;是业务架构&＃xff0c;具体包括应用框架、技术架构、数据库等
• 第三层&＃xff1a;是业务运维&＃xff0c;包括日志、监控告警、扩展性、负载均衡等
• 第四层&＃xff1a;是底层架构&＃xff0c;包括计算资源、系统及网络安全、灾备等

越往上层&＃xff0c;对业务价值的驱动力更高&＃xff0c;因为聚焦业务逻辑&＃xff1b;而越往底层&＃xff0c;往往技术难度越大&＃xff0c;对于人员的技术能力要求越高。继续分析&＃xff0c;我们就可以的发现&＃xff1a;

• 第一层&＃xff1a;全栈工程师们想做的东西
• 第二层到第四层&＃xff1a;Serverless可以解决的问题

在Serverless的赋能下&＃xff0c;前端工程师依旧只需要关注核心的业务逻辑&＃xff0c;而底层的技术架构、计算资源、稳定性、系统运维工作&＃xff0c;则可以完全由Serverless进行支撑。即实现了从前端到真全栈的可能。这也就回答了我们的主题&＃xff0c;Serverless为何与前端有不解之缘。

Serverless前端工程化的基本思路

当今的前端研发&＃xff0c;组件化、工程化都有比较好的解决方案。那么我们要问的是&＃xff0c;对于Serverless开发有没有比较好的解决方案呢&＃xff1f;那么我们到底要不要用一个框架&＃xff1f;前端开发者最喜欢用框架了。因为框架能解决很多问题&＃xff1a;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。

那么一个理想的Serverless框架应该是什么样子&＃xff1f;我觉得需要满足两个要求。

• 组件化

利用组件机制&＃xff0c;以业务功能为单元&＃xff0c;进行代码的组织和管理&＃xff0c;可以在业务内部、跨业务或跨公司进行重复使用&＃xff0c;达到易于维护、提升效率的目的&＃xff0c;好处很多&＃xff0c;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&＃xff0c;屏蔽底层云的异构系统之间的差异。就好比前端工程师熟悉的JQuery或者Polyfill&＃xff0c;它们不用关注浏览器的差异&＃xff0c;直接用就完了。Serverless的框架也应该做到这点。

Serverless的原理与实现

Serverless Framework就是这样的一款标准化、组件化的框架。在底层&＃xff0c;提供了针对开发者的基础支持&＃xff0c;包括开发、部署、调试、监控&＃xff0c;这些支持针对云厂商接口进行了封装&＃xff0c;开发者完全不用关注云计算平台的差异&＃xff1b;在上层&＃xff0c;每一个业务场景、业务框架都以组件化的方式进行封装&＃xff0c;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&＃xff0c;如下&＃xff1a;

https://github.com/serverless/serverless

Serverless Framework的CLI就叫“serverless”&＃xff0c;以命令行的形式提供了全部功能。

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

每个component都是一个NPM模块。它使用一个YML的配置文件&＃xff0c;用来描述该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&＃xff0c;它由包括了Tencent API gateway、Tencent SCF和Tencent PostgreSQL。

Component代码结构非常清晰&＃xff0c;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用于处理服务端逻辑&＃xff0c;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它们的子组件。

Serverless Now

理解完Serverless Framework的基础结构之后&＃xff0c;我今天要给大家展示一个Servereless Hexo博客的demo&＃xff0c;让大家对Serverless Framework有一些感觉。这个Demo是团队一个MM做的。她不是学计算机的&＃xff0c;其次她没有任何代码经验&＃xff0c;没写过前端Javascript&＃xff0c;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&＃xff0c;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&＃xff0c;就是可选配置特别多&＃xff0c;但是默认必填项特别少。如果你富有经验&＃xff0c;技术功底很深&＃xff0c;让你自由的去编写每一个配置&＃xff0c;以达到你想要的效果&＃xff1b;反之&＃xff0c;如果你跟这位MM一样是一名初学者&＃xff0c;你也可以快速上手&＃xff0c;再几分钟内用起来。

除了Website组件&＃xff0c;下面整个图中都是Serverless Framework 现在已经支持的组件&＃xff0c;包括了Node、Python、PHP语言的各种框架。

如果你对Serverless Express感兴趣可以关注这个Github网址&＃xff1a;

https://github.com/serverless-components/tencent-express

如果你已经有一个Express的项目&＃xff0c;你现在就可以利用Serverless framework将它部署上云&＃xff0c;具体的操作步骤也可以访问上面的Github.

• 第一步&＃xff0c;通过npm安装 serverless&＃xff1b;

• 第二步&＃xff0c;安装Express&＃xff0c;然后创建app.js文件&＃xff1b;

• 第三步&＃xff0c;配置serverless.yml&＃xff0c;最简单的配置如左图&＃xff0c;仅有四行代码&＃xff08;右边是可选配置项&＃xff09;

• 第四步&＃xff0c;微信扫描二维码进行授权注册或登陆&＃xff0c;然后执行sls命令&＃xff08;serverless简写&＃xff09;进行部署。

• 第五步&＃xff0c;使用remove删掉这个项目&＃xff0c;同时清理云资源。

对于前端开发者来讲&＃xff0c;你甚至不需要了解什么是云&＃xff0c;做了哪些事情。这一切都有Serverless framework给你做好了。除了Express.js&＃xff0c;Koa和Eggjs同样由社区开发者贡献支持。

总结

总结下来&＃xff0c;本文主要分为四点&＃xff1a;

• 前端和Serverless的确是不解之缘&＃xff0c;只有Serverless能够真正让一个前端工程师去挑大梁&＃xff0c;full-stack完成一个产品&＃xff1b;
• Serverless前端工程化的基本思路&＃xff0c;直接在云厂商的云函数上自己去做&＃xff0c;还是基于现有的Serverless Framework&＃xff1b;
• 讲了一些Serverless Framework的原理&＃xff0c;包括底层以标准化方式对云厂商接口的支撑&＃xff0c;上层是利用Serverless的组件化&＃xff0c;进行业务复用&＃xff0c;提升效率&＃xff1b;
• 最后通过视频&＃xff0c;演示了一位从未学过编程的女生的第一个 Serverless Demo。

结束之前展示一张照片&＃xff0c;最右边是《Serverless架构》的作者刘宇&＃xff0c;中间是Austen Collins&＃xff0c;他是 http://Serverless.com的CEO和Founder&＃xff0c;也是Serverless Framework的作者。我希望用他一段话来结束今天的演讲&＃xff1a;Serverless是云的未来。Serverless就是我们开发者的一个非常有利的力量&＃xff0c;我们相信未来Serverless一定能够赋能开发者。尤其对端开发者而言&＃xff0c;从前端工程师的角色升级为全栈工程师&＃xff0c;独立完成整个应用的从0到1。