年终展望:最爱折腾的前端 在云时代如何备考?

阅读数:1 2019 年 12 月 31 日 11:27

年终展望:最爱折腾的前端 在云时代如何备考?

本文是 InfoQ“解读 2019”年终技术盘点系列文章之一。

云时代为前端技术⼈员织就了⼀张全新的互联⽹,以往在 UI 交互技术孤岛上的前端技术⼈员被联上了⽹,终于可以站在 C/C++、Java、Python……等程序员⾯前⾃豪的说:你们能⼲的我们也能⼲,⽽且,⼲得更好!

概要

这⼏年很少写⽂章,⼀⽅⾯确实很忙,另⼀⽅⾯怕误⼈⼦弟,⼀家之⾔望指正。

在这篇文章中我想分享⼀下云时代的前端技术展望。在开始之前,先聊聊云时代的背景。

任何⼤规模技术变⾰都逃不开⼀个驱动⼒:商业价值。今天世界经济不确定性陡增、⼈⼝红利消失、流量被市场寡头控制……整个互联⽹⾏业从没像今天这般短兵相接、剑拔弩张,这就要求互联⽹从业者更加注重商业价值。

云时代带来了:通过极致效率、⾼可⽤、精细化成本控制,来满⾜商业价值的要求。极致效率让招聘成本和研发成本⼤幅度降低,资本对互联⽹从业者提供的加速性能爆棚;⾼可⽤让运维成本⼤幅度降低,现在的互联⽹基础设施在云端为商业保驾护航,丝滑的阿⾥双⼗⼀验证了这⼀点;精细化成本控制让基础设施如:服务器、带宽、存储空间……可以随着业务发展按需投⼊,业务初期节约的资本可以投⼊到获取⽤户等更加迫切的事情中去。因此,云计算为互联⽹商业带来了前所未有的优质环境。

作为所有技术栈⾥最爱折腾的前端,拿着亚⻢逊云 Lambda 超过 60% 的 JavaScript 市占率,⾯对云计算和云时代的⼤考,究竟应该怎样备考呢?本⽂将按照从环境到应⽤的顺序,逐步揭开云计算时代的⾯纱。

云游

伪屏蔽:Serverless 下的 Node

容器技术起源于虚拟化,从 Parallels Desktop、Vmware、VirtualBox、Virtual PC 到 Xen、KVM、Hyper-V。云计算起源于容器技术,从 cgrpups、Docker 的基础容器到 FaaS 函数容器;从最早的虚拟技术,到后来的容器化技术。在前端技术领域⾥使⽤容器技术实现 Serverless 的开发⽅式,把 Node 从⼀个包管理技术和开发调试⼯具,变成真正意义上的⽣产⼒技术,这个过程还是跨越了许多坎坷的。

⾸先,需要真正意义上实现 IaaS。对于应⽤来说,底层的基础设施服务化从 Devops 到 Nops,最⼤的转变在于 Devops 不是谁都能⽤好,所以并不具备普世价值。Devops 提供了通过编程来控制基础设施的能⼒,但是,如果不深⼊理解分布式系统架构、不了解容错容灾和⼀致性问题……并不能使⽤好 Devops。因为它不仅仅是启动服务器、挂载硬盘、安装运⾏环境、设置环境变量、启动服务、InitD 启动脚本、启动守护进程这么简单。

其次,从架构设计⻆度上看,⼀个分布式系统和⼀个⾮分布式系统有着本质的区别,并⾮把服务⽤Node 开发、借助容器技术部署到云端这么简单。无论是接⼊层的流量负载均衡、流量分发、安全,还是服务层的服务注册发现机制、任务分发、任务结果的 Reduce、事务性⽀持、⼀致性⽀持、调度、消息通信机制、服务监控,分布式系统最核⼼问题就是引⼊⽹络通信带来的不确定性,这也是为什么编程问题⾥最复杂的是⽹络编程。

最后,从研发体系上看,⽆论 C/C++ 还是 Python、Java,都针对服务开发沉淀、积累了⼤量技术⽣态,尤其是针对分布式系统、⼤规模部署的复杂系统、⼤数据量和⾼并发系统、⾼实时性系统……都有成熟的技术⽅案和研发体系⽀撑。Serverless 的出现可以作为传统服务开发的⼀个加速器和技术补充,Node 服务端开发远不如传统服务开发技术体系成熟,要想从技术⽣态上完善这个体系,还有很⻓的路要⾛。

综上所述,Node 进⼊到 Serverless 技术体系并涉⾜传统服务开发领域,看似表⾯光鲜的虚拟化技术、容器技术、容器编排技术、服务注册发现技术、服务编排技术,实则对技术细节做了伪屏蔽。技术上看,虽然带来了充分的技术保障和实施可能性,但完善 Node 服务端开发技术体系,还需要 Node FaaS 和 Node Serverless⽣态在未来很⻓⼀段时间深耕技术细节,完善配套设施做到真屏蔽。

从思想上看,⽆论这个技术体系多厉害,从⽤户侧发起请求到服务侧响应,在云技术和 Serverless 体系下依旧⾮常复杂,需要有体系化的技术思想和架构思想去理解,这也要求 Node 开发⼈员更多去了解学习:MDA 分析法、五视图分析法、领域模型……等设计思想和设计范式。

超级胶⽔:Fission 看 FAAS

Javascript 诞⽣之初,作为⼀⻔解释执⾏的语⾔,天⽣的动态性就决定了其“胶⽔”的特性。起初,Javascript 把 DOM 和 BOM 粘在⼀起实现了 DHTML;后来,Javascript 把 DHTML 和 HttpWebRequest 粘在⼀起实现了动态⻚⾯。⼗余年发展下来,Javascript 从加⼊ECMA 语⾔层⾯增加了⼗来个特性,W3C 标准却带来了成百上千的浏览器特性,这意味着胶⽔⾃身的特性是够⽤的。这让我想起“502 胶水 ",不管是啥,擦⼲净抹上 "502"⼀按就粘住了。

Node.js 的出现让 Javascript 成为了真正的 "502",不仅在浏览器上可以粘这儿粘那儿,在服务器上也同样可以。⽐如你可以把⼀个 HTTP Request Accept 下来,把 Token 粘到鉴权 Service 判断⽤户是否合法,然后⽤AWK 粘上 Post 内容来个⽂本分析,再粘个云端存储服务的 REST API 把某个 Key 的 Value 更新⼀下,然后挂着 200 的状态返回个 Response。

在 Serverless 下的 Node 技术体系更进⼀步,聪明的程序员发明了 FaaS(Function as a Service)函数即服务。经历了基础设施即服务、平台即服务、软件即服务的收敛过程,个性化诉求因为市场激烈竞争给业务带来巨大压力,市场迫切需要在集中式的以服务为基础的云上,快速构建个性化服务。云服务商的一个方案——把不同的业务逻辑包装在函数⾥直接在云端函数容器执⾏,从众多解决⽅案中迅速脱颖⽽出。究其原因就是因为极致效率、⾼可⽤、精细化成本控制。当业务有需求的时候写个函数来⽴刻构建、测试、发布上线,函数容器背后的云技术乃⾄云原⽣可以保证⾼可⽤,弹性缩扩容可以保证成本精细化控制,完美!

这⾥⽤Fission 来演示⼀下 FaaS 的魅⼒:可以看到,只要⼀个 CLI 即可解决所有问题,本地装个 Docker 和 K8s⽴即就能跑起来。推荐这个的原因是⽅便在本地搭建实验环境,真正动⼿学习 K8s 的容器编排、了解 Docker 容器技术之强⼤,不⽤去 Amazon 花钱开 Lambda 服务就能体验 FaaS 的魅⼒。通过 Fission 实践可以掌握:

  • K8S 加持的云原⽣开发⽅式
  • 了解容器池化如何应对冷启动和瞬间⾼并发问题
  • 如何进⾏服务编排
  • 什么是 LSTIO 服务⽹格
  • 如何借助 Prometheus 这种云⼯具来攫取指标观察数据
  • 测试 Javascript 和其他语⾔在函数容器中的性能表现
  • ……其他花式玩法等你探索

由此,即可顺利跨上云计算这匹宝⻢良驹,驰骋疆场应对⻜速变化的市场环境和新技术,精确⽆误的把各种云能⼒⽤Node FaaS 这管强⼒胶黏合在⼀起。

云上开瓶器:Web IDE

作为⼀个 1990 年拥有电脑的编程⽼⻦,Delphi 是我⻅过的第⼀个集成开发环境(IDE)。在 Pascal 的改进版语⾔Object Pascal 加持下,各种 UI 控件和⾃定义控件可以实现⼏乎所有的 GUI,相较之下,SourceInsight 只能算代码编辑器。这也是很多⼈不理解微软把 VS Code 叫做代码编辑器,把 Visual Studio 称为 IDE 的根本原因。

因为 VS Code 的开放,在各种插件加持下,VS Code 的 IDE 能⼒⼀点⼉不⽐Visual Studio 弱,是不是很神奇?所以,数千⼈组成的研发团队,依旧赶不上开源社区的强⼤,这是阿⾥巴巴、Apple 等⼤公司拥抱开源⽣态的本质原因。所以,今天的开源 VS Code 成为地表最强 IDE 已极少有⼈质疑。

VSC Team 由著名⼯程师 Erich Gamma 领导,Erich 是《设计模式》作者之⼀,Eclipse 之⽗,拥有多年的 IDE 开发经验。Erich 举重若轻的利⽤Node 把 Extensibility 管理得井井有条,为开放的插件⽣态创造了⽆限可能。

年终展望:最爱折腾的前端 在云时代如何备考?

多进程的架构不仅带来了优秀的性能,也能让后台进程、UI 和编辑器、I/O、插件、Debug、Search 各司其职。因此,只要⽹络带宽允许,理论上可以把任何⼀部分服务化。举个例⼦,只要你愿意,可以下载 VS Code 的源码,把 I/O 部分服务化,利⽤云存储服务来替换本地 I/O,轻松保证源代码、资源⽂件等在云端的环境⾥安全可控。⼜或者,你可以把插件部分服务化,不论你在家⾥还是在公司启动 VS Code,云端存储⼀致的插件⽴即带给你⼀致的 IDE 和⼀致的开发体验。最后,⼲脆把后台进程和 Renderer process 也放在云端,⻬活,⼀个云上的 IDE 就此诞⽣。当然,如果你不愿意⾃⼰折腾,也可以试试微软的 VS Code Online,或者 Github 上的 Gitpod,或者在本地跑⼀下: https://github.com/cdr/code-server

如果把本⽂前半部分所讲的云端技术⽐作⼀瓶 82 年的拉菲,那云上的 IDE⽆疑就是⼀把开瓶器,用来拔开阻挡品尝云技术美酒的瓶塞。挡住美酒的瓶塞主要是:能⼒发现、调试、部署。

能⼒发现有两个层⾯,⼀个是表⾯上的⽂档上云服务能⼒是什么?⼀个是本质上的代码上云服务能⼒是什么?对于⼀个程序员来说,⽂档写得再详细,不亲⾃进去敲个 Hello World、Echo Server,⼤抵也是不放⼼的。有了云上的 IDE,你即刻就可以“打开”云服务的能⼒,⽤代码去⼀探究竟。

年终展望:最爱折腾的前端 在云时代如何备考?

调试是应⽤任何新技术、新研发模式的基础,因为你⽆法预测⾃⼰的想法是否能被那些⾃以为是的代码,在陌⽣的运⾏环境⾥被正确执⾏。要驾驭分布式系统和现代云技术体系,尤其当⾯对混合云的时候,要完整搭建整个调试环境是⼀件很痛苦的事情。云上的 IDE 因为其云原⽣的先天优势,可以⽅便地在云端利⽤云技术、容器技术、容器编排技术快速创建应⽤调试环境,甚⾄可以借助云测试和真机模拟环境来进⾏调测、拨测。

部署在云服务和云设施之上,不同的云技术对应不同的持续交付和持续集成,构建过程、构建环境、构建对象和容器技术的依赖都让部署过程变得复杂。部署过程中流量分桶、热更新、服务⼀致性保障等问题也⾯临复杂的环境。尤其在多⼈协作的场景中,如何良好进⾏发布的管控,成为亟待解决的软件⼯程问题。云上的 IDE 可以⼏乎⽆痛的解决上述问题,通过在云上维护统⼀的持续交付和持续集成环境、⾃动化管控部署过程、借助源码和编译构建卡⼝代码发布,所有部署过程都在⼀个受控和受保护的云环境中进⾏,开发⼈员可以放⼼⼤胆的⽤代码构建整个世界。

展望

未来最让我期待的前端技术趋势就是云技术和机器学习技术,机器学习有 imgcook.com 这个作品在前端研发提效这个⽅向持续探索,为前端智能化充当排头兵。云技术在前端和 Node FaaS 技术体系下,需要怎样的突破创新?

⾸先,如何吸收借鉴传统服务开发的经验、分布式系统设计实践经验,将是⾸要问题。初⽣⽜犊不怕⻁也意味着⽆知者⽆畏,即便有云技术良好的基础设施和基础能⼒,如何训练⾃⼰拥有良好的架构思想、⾯向失败的设计习惯?只有不断学习吸收传统服务开发的经典架构思想和经典设计范式,并充分进⾏实践和反思,才能将其融⼊到 Node FaaS 技术体系。

其次,学习速度和学习深度都是因⼈⽽异的,每个⼈都有不同的理解⼒、不同的技术背景,⼜分处在不同的业务场景中,因此对 Node FaaS 技术体系的理解必定各有差异。如何在⾃⼰擅⻓的⽅向上、⾃⼰熟悉的领域中持续积累,沉淀出 Node FaaS 的最佳实践,并使⽤VS Code 插件或开源项⽬的⽅式将其分享出来,共同借助社区的⼒量丰富和完善 Node FaaS 技术⽣态?这也是一大挑战。

最后,云时代为前端技术⼈员织就了⼀张全新的互联⽹,以往在 UI 交互技术孤岛上的前端技术⼈员被联上了⽹,终于可以站在 C/C++、Java、Python……等程序员⾯前⾃豪的说:你们能⼲的我们也能⼲,⽽且,⼲得更好!

作者介绍:

甄焱鲲(甄子),阿里巴巴淘宝技术部高级前端专家。腾讯 3 年半 T1.1~T3.3 前端开发通道最高职级达成后,2011 年 4 月离职创业,先后创办两家中等规模电商公司,同时自研智能家居相关软硬件。2014 年 8 月加入阿里移动事业群,先后负责国内发行、国际信息流运营研发、广告平台、国际浏览器。现在淘宝技术部,负责前端技术委员会智能化方向。在编程领域服务端、客户端和前端、机器学习等领域都积累了丰富的项目经验,尤以前端技术见长。在硬件领域从基础电路设计、部分高速电路设计、无线传输、FPGA 和 CPLD 芯片原型设计、部分简单工业设计有项目经验和一些专利。求职笃行,是一个热爱技术、愿意花时间思考的人。

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