简述 Serverless 原理及运用

概述

Serverless（Serverless Cloud Function）不是一个前端概念，也不是为了解决前端问题而出现的，它是云计算发展的必经过程。它是云原生技术的高级阶段，可以让开发者更专注于业务开发，数据处理和算法策略等，减少对基础架构，硬件状态等关注。Serverless 的出现和完善，是让软件开发更加友好，不仅前端开发需要关注，它属于每个应用软件开发者。

发展历程

2012 Iron.io 提出概念

2014 AWS 发布 Lamdba 开启商业化时代

2017 各大厂商推出 serverless 服务框架

2018 loT, 边缘计算, 混合云, 5G... serverless 无限可能

中文直译，简称「无服务器」。但并不是真的没有服务器，而是开发者不需要关注服务器，行业内有一下解读：

• 一种软件系统架构方法，通常称为 Serverless 架构，完全依赖于第三方云厂商或云平台完成整个系统的组织和构建。重点关注系统架构，业务开发。

• 代表一种产品的形态，称为 Serverless 产品，无需理解和管理服务器，按需使用，按需付费，常见的有云存储，云函数等。

云函数即函数即服务（Function as a Service），和后端即服务（Backend as a Service）组合在一起，即可构建自己的 Serverless 架构。

整体流程

函数第一次调用的时候，会有一个冷启动的过程，这个过程需要动态调度实例，下载代码，解压代码，启动实例，得到一个真正可执行函数的代码环境。然后才开始执行初始化函数，执行函数的业务逻辑。函数逻辑执行完毕后，并不会立即释放实例，如果在这段时间有新的调用，则复用实例，这个新的请求不会有冷启动的过程，直到一定时间段内没有新的请求分配到这个实例上，则会回收实例，释放环境。为了减少冷启动带来的影响，要尽量避免冷启动带来的延时，保持请求的稳定。

前后对比

传统应用架构下，需要购买服务器，安装操作系统，搭建环境，构建部署应用，配置负载均衡，搭建日志及监控系统。Serverless 构架下，开发者只需专注业务代码开发及部署，无需关系服务器及运维，可以将精力投入到更有意义的业务开发中。

优势

降低运维需求

解耦了应用和服务器，业务上线无需关注云服务资源，无需购买服务器及配置等。后期运维工作量也大大降低，全部交给了第三方云服务商。

降低运营成本

正常云服务器都是按月租或年租，不管是否有使用，服务都是一直在运行。Serverless 是按需执行的，只有在应有有请求及有事件触发时才会被运行，空闲状态不占用计算资源。Serverless 产品只需要为处理请求的计算资源付费，空闲状态无需付费。

降低创业公司启动成本

当一家新公司创立的时候，研发部门需要大量的基础服务，如持续集成，测试环境，版本管理，数据库服务，面向用户还需要邮件，短信，登录注册等服务。使用 Serverless 就可以降低这些成本。

快速迭代上线，专注业务

Serverless 架构应用功能被解构成若干个细颗粒度的无状态函数。开发者可以更加聚焦在单功能的开发上线，解构后的云函数可独立部署上线，可更加快速的实现业务迭代。

系统安全性

保持服务持续运行且可能会遇到黑客不同类型的攻击并不容易，使用 Serverless 后不必再担心这些问题，都交给云服务商处理。

劣势

不适用高并发应用

为每个请求启动一个进程开销太高，瞬间流量过大容易超时，如秒杀类的活动短时间对系统的开销很大。

过于依赖于第三方

如果将所有的服务都放在第三方平台，可能会有安全性的问题，因此可以将不是很重要的服务放 Serverless。还有当业务发展过大后，需要进行云服务商迁移的成本也会很大。

不适合长时间运行

Serverless 本质是按需使用，为的就是解决空闲时期的服务费用，应用需长时间使用相对应的成本就不划算了。就像长时间租车用何不买一台车呢。

状态管理

要想实现自由的缩放，无状态是必须的，而对于有状态的服务，使用 serverless 这就丧失了灵活性，有状态服务需要与存储交互就不可避免的增加了延迟和复杂性。

冷启动

因 Serverless 本质是按需使用，当没有请求处理的时候实例会被释放出来，下次请求再进入的时候，会重新分配资源，下载代码，解压代码，启动实例，这个过程称为冷启动，会有一定的延时，目前不同的云服务商有不同的策略，可以开启预留实例及预置并发等。

本地测试和调试，排查问题难

因是在第三方云平台使用，且不同云服务商的工具及标准有一定的差距，遇到问题排查会增加一定的成本。

对于无服务应用的集成或者端到端测试尤其困难，很难在本地模拟应用程序的各种连接，并与性能和缩放的特性结合起来测试，并且 serverless 应用本身也是分布式的，简单的将无数的 FaaS 和 BaaS 组件粘合起来也是有挑战性的。

适用场景

个人站点

定时任务

webhook

物联网 Lot

短信，邮件 push

微信公众号机器人

对象存储

消息处理

参考

从零入门 Serverless | 一文搞懂函数计算及其工作原理

腾讯云云函数