無服務(wù)器成第四代應(yīng)用程序模型

Bob Muglia Charles

我在微軟最先看到了前兩代應(yīng)用程序模型的轉(zhuǎn)變。早期的大型機和微型計算機系統(tǒng)是一體式的，數(shù)據(jù)存儲、應(yīng)用程序代碼和終端服務(wù)都在一個機箱里。20世紀80年代出現(xiàn)了微處理器和以太網(wǎng)，使得成本較低的計算機能夠在局域網(wǎng)上協(xié)同工作和通信。PC和Unix工作站開始連接到服務(wù)器，在業(yè)務(wù)應(yīng)用程序上采用了一種新的多機器、客戶端-服務(wù)器編程模型?？蛻舳?服務(wù)器應(yīng)用程序出現(xiàn)時，圖形用戶界面與后端SQL數(shù)據(jù)庫（通常是Oracle數(shù)據(jù)庫或者SQL服務(wù)器）結(jié)合在了一起。

客戶端-服務(wù)器應(yīng)用程序的構(gòu)建與單片應(yīng)用程序的構(gòu)建完全不同，呈現(xiàn)代碼運行在客戶端計算機上，業(yè)務(wù)邏輯在服務(wù)器上運行，通常封裝在SQL存儲過程中：

30多年前，我在開發(fā)我的第一款微軟產(chǎn)品Ashton Tate/Microsoft OS/2 SQL Server時，就目睹了客戶端-服務(wù)器之旅的開始。

客戶端-服務(wù)器應(yīng)用程序的蓬勃發(fā)展雖然只持續(xù)了很短的一段時間，但它們創(chuàng)造了新一代易于使用的圖形化應(yīng)用程序，第一次為成千上萬的小型企業(yè)提供了計算能力。調(diào)用SQL Server存儲過程的Visual Basic客戶端的組合應(yīng)用程序構(gòu)建了微軟服務(wù)器業(yè)務(wù)，并創(chuàng)建了一個由軟件供應(yīng)商和增值分銷商組成的整個行業(yè)。雖然客戶端-服務(wù)器這種老方法已經(jīng)存在20多年了，但很多企業(yè)仍在繼續(xù)運行這些相同的客戶端-服務(wù)器應(yīng)用程序的更新版本。

客戶端-服務(wù)器由于互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)而成為一種老模型?？蛻舳?服務(wù)器應(yīng)用程序是針對局域網(wǎng)而構(gòu)建的，使用的是適用于在局域網(wǎng)中工作但不適合互聯(lián)網(wǎng)要求的遠距離工作的專用會話協(xié)議。

互聯(lián)網(wǎng)和三層應(yīng)用

1995年春天，比爾·蓋茨以他著名的“互聯(lián)網(wǎng)浪潮備忘錄”將微軟的業(yè)務(wù)重心轉(zhuǎn)移到了互聯(lián)網(wǎng)上。當時，我正在運行WindowsNT Program Management，所以我參加了很多“Billg互聯(lián)網(wǎng)規(guī)劃”會議。這是微軟動蕩時期的開始，我目睹并參與了所有一切——有好的，壞的，也有丑陋的。和微軟一起，我從互聯(lián)網(wǎng)的經(jīng)歷和隨之而來的反壟斷事件中得到了很多經(jīng)驗教訓(xùn)。其中最重要的一點是，技術(shù)革命怎樣為所有人創(chuàng)造新的雙贏機會。

全球互聯(lián)網(wǎng)革命帶來了新一代開放標準協(xié)議和格式。這些新技術(shù)需要不同的基礎(chǔ)設(shè)施。最初，簡單的Web服務(wù)器提供靜態(tài)網(wǎng)站。但商業(yè)和其他應(yīng)用程序迅速推動了一種新的三層應(yīng)用程序模型的出現(xiàn)：

三層應(yīng)用程序模型將使用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的Web服務(wù)器與用于事務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用服務(wù)器結(jié)合在了一起。數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器位于一個數(shù)據(jù)中心或者云區(qū)域內(nèi)。它們一起創(chuàng)建完整的網(wǎng)頁，然后將其呈現(xiàn)在客戶端的瀏覽器中。實際上，客戶端JavaScript通常提供本地客戶端的交互，至少會用于字段驗證。隨著時間的推移，本地瀏覽器的交互水平不斷提高，JavaScript推動了關(guān)鍵的行業(yè)標準，例如用于遠程API的REST和用于數(shù)據(jù)格式的JSON。

與客戶端-服務(wù)器不同，三層應(yīng)用程序模型已經(jīng)過時了，現(xiàn)在除了網(wǎng)頁外，還用于提供API服務(wù)?；赗EST標準API接口的發(fā)展使得復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯能夠封裝在全局可用的服務(wù)中，任何具有一定安全憑證的應(yīng)用程序都可以調(diào)用這些服務(wù)。三層應(yīng)用程序模型通常用于提供REST API服務(wù)。

無服務(wù)器API海洋中的瀏覽器

當服務(wù)以API的形式交付、在云中自動擴展并根據(jù)使用情況進行定價時，它們被稱為無服務(wù)器服務(wù)。使用無服務(wù)器服務(wù)，客戶不需要管理服務(wù)器基礎(chǔ)設(shè)施。無服務(wù)器服務(wù)可用于任何地方的任何經(jīng)過一定身份驗證的設(shè)備，而且是根據(jù)相關(guān)的使用指標來計費的。

今天，我們發(fā)現(xiàn)自己身處一個有著各種功能強大的移動和便攜式計算設(shè)備的互聯(lián)世界中。所有這些設(shè)備現(xiàn)在都支持兼容的瀏覽器，這些瀏覽器提供的最終用戶體驗接近甚至在某些方面超過了該設(shè)備上本機應(yīng)用程序的用戶體驗質(zhì)量。Google Docs就是一個例子，它使用瀏覽器來提供跨設(shè)備的無縫協(xié)作體驗。

與此同時，新的SaaS應(yīng)用正在被重新設(shè)想為與互聯(lián)網(wǎng)兼容的一套完整的API，它們采用基于使用情況的定價方式來提供不斷擴展的各種不同服務(wù)。支付、內(nèi)容管理、物流、訂單管理、3D打印等等，只要你能想到的，都在成為可以從任何地方（其他服務(wù)器、移動應(yīng)用程序和瀏覽器）調(diào)用的API。云通過支持無服務(wù)器計算加速了這種應(yīng)用，而像Stripe、Twilio和Algolia這樣的新技術(shù)公司成為這類基于使用情況新服務(wù)的領(lǐng)導(dǎo)者。

經(jīng)過長時間的發(fā)展，瀏覽器已經(jīng)成為無處不在的可編程的客戶端，存在于由無服務(wù)器API組成的全球互聯(lián)世界中。無處不在的客戶端與大量無服務(wù)器API相結(jié)合，使新的客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序模型得以實現(xiàn)：

在客戶端-無服務(wù)器模型中，最終用戶應(yīng)用在客戶端上運行，并調(diào)用各種各樣的服務(wù)。客戶端處理呈現(xiàn)，而業(yè)務(wù)邏輯封裝在可調(diào)用服務(wù)中。本機iOS和Android應(yīng)用便是客戶端-無服務(wù)器的例子，瀏覽器是其關(guān)鍵所在，而Jamstack正在迅速發(fā)展。隨著客戶端-無服務(wù)器的成熟，它將逐漸支持任何規(guī)模和復(fù)雜度的消費類和業(yè)務(wù)應(yīng)用程序。

客戶端-無服務(wù)器還適用于編排業(yè)務(wù)流程的服務(wù)器和微服務(wù)。在這種情況下，服務(wù)器應(yīng)用程序或者工作流引擎充當使用無服務(wù)器API調(diào)用遠程服務(wù)的客戶端。

Jamstack和客戶端-無服務(wù)器數(shù)據(jù)庫

Jamstack中的JAM代表JavaScript、API和標記。在Jamstack應(yīng)用程序中，瀏覽器標記是靜態(tài)HTML，很容易從附近的CDN進行訪問。應(yīng)用程序在瀏覽器中由JavaScript實例化，而呈現(xiàn)邏輯作為JavaScript瀏覽器應(yīng)用程序運行?？蛻舳藨?yīng)用程序調(diào)用遠程服務(wù)API。Jamstack為任何地方的任何客戶端提供了非常好的體驗，實現(xiàn)了高效的開發(fā)人員工作流程。

Jamstack方法支持開發(fā)功能非常強大的客戶端應(yīng)用程序。與所有應(yīng)用程序一樣，Jamstack客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序創(chuàng)建的數(shù)據(jù)要求提供安全、可靠、業(yè)務(wù)一致的數(shù)據(jù)庫存儲。但與三層架構(gòu)不同，Jamstack應(yīng)用需要可以在互聯(lián)網(wǎng)上任何地方使用的安全數(shù)據(jù)庫?，F(xiàn)有的SQL和NoSQL數(shù)據(jù)庫都位于應(yīng)用服務(wù)器后面，因此Jamstack客戶端應(yīng)用不能直接訪問它們?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫都不能滿足新一代無服務(wù)器-客戶端應(yīng)用程序的要求。

Jamstack需要為客戶端-無服務(wù)器環(huán)境而構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫。在無服務(wù)器API的海洋中，Jamstack需要的是無服務(wù)器數(shù)據(jù)API。

Fauna不同于其他數(shù)據(jù)庫。Fauna旨在為任何客戶端提供可隨時隨地訪問的安全數(shù)據(jù)庫服務(wù)。它具有嚴格的順序一致性，這種最高級別的業(yè)務(wù)一致性保證了應(yīng)用程序的正確，并且它使用一種受最先進的Calvin算法啟發(fā)的協(xié)議，以一種全局性的、無處不在服務(wù)的形式來提供這種一致性。與客戶端-服務(wù)器存儲過程類似，使用Fauna的業(yè)務(wù)會話過程由數(shù)據(jù)庫中的用戶定義函數(shù)執(zhí)行。Fauna UDF取代了存儲過程，雖然Fauna是一個關(guān)系數(shù)據(jù)庫，但它不使用SQL。相反，它公開了適合JavaScript開發(fā)人員的靈活的文檔模型，并使用業(yè)界標準GraphQL API高效地返回數(shù)據(jù)。

無服務(wù)器API為當今應(yīng)用程序開發(fā)人員創(chuàng)造了新的可能。正在對其當前系統(tǒng)進行現(xiàn)代化改造的企業(yè)，以及那些構(gòu)建全新的客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序的企業(yè)都將受益于這種可能。例如，Nextdoor和Hannon Hill等Fauna客戶正在使用無服務(wù)器后端來擴展其現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施，以實現(xiàn)全球覆蓋。像Matter Supply和Bejamas這樣的精品工作室，以及Faros這樣的初創(chuàng)公司，都在利用無服務(wù)器、Jamstack和Fauna生態(tài)系統(tǒng)來打造全新的體驗。

應(yīng)用程序體系結(jié)構(gòu)的每一次革命都催生了一種新數(shù)據(jù)庫，使開發(fā)人員能夠開發(fā)出以前不可能實現(xiàn)的應(yīng)用程序。我很高興能幫助Fauna團隊交付為客戶端-無服務(wù)器環(huán)境構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫。Fauna是客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)API。

我們剛剛開始進入一個客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序的新世界，在這一新世界中，服務(wù)無處不在而且可隨時訪問。正如客戶端-服務(wù)器和三層體系結(jié)構(gòu)那樣，客戶端-無服務(wù)器應(yīng)用程序模型將為業(yè)界每一類客戶和供應(yīng)商創(chuàng)造巨大的機會，當然也可能是顛覆。新一代開發(fā)人員正在借助Jamstack引領(lǐng)潮流。

Bob Muglia是一位業(yè)務(wù)主管和研發(fā)專家。從2014年5月開始，他擔(dān)任Snowflake公司首席執(zhí)行官長達5年。在加入Snowflake公司之前，他在瞻博網(wǎng)絡(luò)工作了2年，在微軟工作了23年。在其職業(yè)生涯的早期，Bob幫助啟動了SQL Server業(yè)務(wù)，并管理過包括Visual Studio， Office和Windows Server在內(nèi)的微軟部門。從2007年到2011年，Bob擔(dān)任服務(wù)器和工具部門的總裁，在他的管理下，業(yè)務(wù)增長至170億美元以上。

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