文/明道云 CTO 金可伟
从 PC 时代到移动互联网时代，软件技术架构得到了充分的发展，尤其是互联网企业助推了一大波的技术拓展与变革，因为他们所面临的用户量、交易量、数据量并非传统架构可以解决，比如早年的阿里去 IOE 化，现在的数据中台战略等就可一窥究竟。随着业务的深入，他们对技术栈以及软件架构提出了更多的诉求，软件技术领域蓬勃发展，随之产生了非常多的现代软件架构理论与开源项目。
现代软件架构领域的变革之路，主要包括单体应用、SOA、微服务以及云原生应用
- 单体应用
软件发展早期通常都是单体应用，将前端界面、业务逻辑、数据存储逻辑等都放在一个 war 包或者一个工程里面，没有专业的技术分工，大家共用一个工程，要求开发人员具备前后端的能力。对于轻量级的应用采用这种架构无可厚非，测试与部署便捷，比如现在主流的 Wordpress、Drupal，但对于现代互联网应用，比如 APaaS 这类复杂应用来说就显得力不从心了。单体应用耦合度太高，前后端混用，强部署依赖性（改个文案还要连带后端一起部署），根本无法满足现代互联网应用在迭代速度、系统扩展性、资源利用率优化上的要求。
- SOA（面向服务的架构）
由于单体应用无法满足现代复杂应用，对单体应用的拆分便应运而生，通常来说根据业务模块的诉求进行拆分，不同的业务通过消息总线进行通信与集成。虽然 SOA 架构对服务做了拆分，但 SOA 的组件一般比较大型，发布版本一般更加复杂，统一通过消息总线管道来处理不同业务之间的逻辑，导致消息总线也变得异常复杂，且不同业务之间严重依赖消息总线。
- 微服务
微服务架构和 SOA 架构非常类似，但微服务架构更强调“业务模块彻底的组件化、服务化以及去中心化“的原则，它去除了消息总线中心化的机制，各个服务之间在需要的情况下可相互调用，通常以 Http Rest API 或者 RPC 方式进行通信。服务自治是微服务架构最大的特点，每个服务可由独立的团队来负责开发，可独立部署扩展而不影响其它服务，也可采用不用的技术栈来实现业务。现代互联网产品特别是平台类产品是异常复杂的，通常采用微服务架构以及混合型语言进行开发迭代，由擅长不同领域的工程师各司其职。
- 云原生应用
随着云计算的普及，过去昂贵的 IT 资源变得像水电一样，我们仅仅只需要数分钟乃至数秒钟时间即可获得一台云主机，相比传统的服务器数据中心上架那可是指数级的效率提升。云时代需要需要新的技术架构，来帮助企业更好地利用云计算优势，充分释放云计算红利，帮助现代软件快速，持续，可靠，规模化地交付。云原生应用正是如此，一旦开发完成便可部署到任意公有云、私有云乃至跨云数据中心上，可便捷地跑在容器服务、Kubernetes 服务、云主机上亦或无服务计算环境上。云原生应用以微服务作为基础要求，采用 DevOps 和容器为代表的基础架构组成。
为了支撑以上能力，APaaS 应用通常会使用微服务的架构模式，并且迎合云计算更多地实践云原生理念，使用云原生生态工具，同时 APaaS 会大量采用开源软件框架，并组合使用多种技术栈。
- 主流的技术框架
采用主流的技术框架体系，如 SpringBoot、Dubble、.Netcore 跨平台方案、NodeJS Express、LAMP，前端主流三大框架 Angular、React、Vue，RPC 框架如 gPRC、Thrift 等。这些框架往往具备完整的文档，丰富的应用场景，活跃的社区生态，来满足软件快速高效迭代的工程诉求。
- 自动化流程引擎
APaaS 应用通常会包含业务流程自动化的特性，这部分业界也有比较成熟的 BPM 开源方案，如 Activiti，JFlow 等，但以上技术框架往往比较复杂与臃肿，因此也有不少厂商会采用自研的方案。明道云的工作流就是完全自研的引擎，并通过消息队列引擎来进行拓展，如 Kafka、RabbitMQ、Redis 等。
- 消息队列
消息队列在现代软件中使用非常广泛，它可以覆盖到非常多的场景，典型的比如业务的异步处理、消息通知、自动化流程、日志处理、用户活动跟踪、运营指标、流式处理等。目前现代软件使用最多的是 Kafka、RabbitMQ、RocketMQ 与轻量级的 Redis 队列，合理的使用消息队列，不仅仅可以提高系统吞吐量，也可以有效降低系统耦合度减小复杂度，消息队列目前被广泛的运用在 APaaS 应用中。
- NoSQL
相较传统软件，现代 APaaS 通过 SaaS 模式向大量用户提供公共服务，动辄数万乃至数十万的流量是非常普遍的。因此，系统吞吐量从系统一开始设计的时候就被列为重要指标，一个健壮的 APaaS 服务应当是可以随时弹性扩展的。在这个约束下，传统的 RDS 难以为继，系统往往会引入 NoSQL 的缓存以及存储设计方案，提升系统性能，比如使用基于 Key-Value 的缓存体系如 Redis、Memory，使用文档型数据库做数据存储如 MongoDB，甚至使用列式数据存储来做数据存储如 Cassandra、HBase 等，这类 NoSQL 方案往往天生具备了集群部署、分布式存储的特征，大大简化了在系统架构设计上所面临的问题。
- 分布式存储
现代 APaaS 应用也面临着存储上限的问题，这里包括了结构化及非结构化的数据存储，这个问题主要是由于物理设备的容量引起的。为了规避以上问题，目前业界通常使用公有云的云存储服务，比如阿里云、腾讯云、七牛云、又拍云对象存储方案。当然也有使用自建方案，通常使用 HDFS、FastDFS、Ceph、Minio 等开源方案，这些方案不仅仅解决了存储上限的问题，多副本的架构设计同时解决了文件丢失与恢复的问题。
- 容器化与编排
现代 APaaS 应用都应当以微服务化为基础架构准则，基于微服务的应用方能引入容器化以及容器编排标准 Kubernetes。容器以及使用编排工具带来的技术与运维优势是显而易见的，它带来了高效的资源管理，无缝的服务扩展，高可用的服务，以更低成本和大规模的运营，以及高效的跨云管理等。明道云的私有部署版本主要基于容器技术运行，也提供 Kubernetes 的部署版本，SaaS 版本运行在 Kubernetes 集群下。它能够和 SaaS 版本保持核心代码一致，但满足了不同类型的客户需求。
- 云服务
云计算不仅为我们提供了云主机服务，还提供了多样的计算、存储、数据、文件等 PaaS 类服务。在此基础上，我们可以充分使用云计算服务，我们只需要关注我们应用上层逻辑，无需更多关注运行环境、运维保障等非工程事务，如我们可以使用云计算环境下的负载均衡、容器服务、RDS、消息队列、云函数等服务，充分发挥云计算给我们带来的技术红利。
以上所列技术栈是现代 APaaS 通常采用的方案，相信随着云计算的发展与深入，以及物联网、5G 的发展，未来会有更多的技术栈与社区涌现出来！明道云作为现代 APaaS 服务的典型代表，也一直关注着技术前沿，也保持着技术栈的迭代与升级，我们也希望通过技术升级来提升用户体验与产品的可靠性。
