【注】本文節(jié)譯自：APIs and microservices: How to create modern enterprise architectures (bitpipe.com)

創(chuàng)建和發(fā)展現(xiàn)代化的企業(yè)架構(gòu)并非易事：這意味著打破單一的、集中的系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而使用 API 和微服務(wù)等工具支持更多云功能和自適應(yīng)環(huán)境。在本指南中，我們研究了這些類型的云連接架構(gòu)的關(guān)鍵屬性，并提供了有助于培養(yǎng)以 API 為中心的現(xiàn)代架構(gòu)的實用建議。接下來，我們來探討一下漸進(jìn)式 Web 應(yīng)用程序的出現(xiàn)。

云應(yīng)用程序被認(rèn)為是一種易于部署、修改、擴(kuò)展和計量的服務(wù)。這為現(xiàn)代企業(yè)架構(gòu)和應(yīng)用程序設(shè)計須如何發(fā)展提供了線索。這就是為什么，以及未來是什么樣子。

云服務(wù)本身建立在高度分布式的基礎(chǔ)架構(gòu)上，旨在對故障具有彈性，并且在不影響用戶的情況下輕松移動和調(diào)整大小。使用應(yīng)用程序接口或 API 訪問和控制抽象服務(wù)，將用戶與實現(xiàn)細(xì)節(jié)完全隔離。用戶幾乎不知道或不關(guān)心服務(wù)在哪里運(yùn)行或在什么類型的系統(tǒng)上運(yùn)行。這些核心屬性鞏固了云服務(wù)相對于傳統(tǒng)單體軟件的眾多優(yōu)勢。

然而，這些相同的特性可以而且應(yīng)該應(yīng)用于構(gòu)建在一個或多個云上的企業(yè)應(yīng)用程序。事實上，使用共享、按需、可伸縮的云服務(wù)的細(xì)粒度微服務(wù)設(shè)計是任何現(xiàn)代企業(yè)架構(gòu)的虛擬需求，這些架構(gòu)期望滿足數(shù)字業(yè)務(wù)的需求，服務(wù)于數(shù)百萬移動客戶、智能機(jī)器和連接的傳感器。

互聯(lián)的數(shù)字企業(yè)

企業(yè)架構(gòu)必須改變的原因是高速連接和數(shù)十年來計算能力指數(shù)級摩爾定律改進(jìn)的融合。這使得廉價智能手機(jī)市場趨于飽和，公用事業(yè)規(guī)模的 IT 服務(wù)提供商得以創(chuàng)建云服務(wù)。這些技術(shù)共同推動了業(yè)務(wù)的巨大變化。無論您將其稱為“新連接經(jīng)濟(jì)學(xué) ”(Gartner) 還是“無界企業(yè) ”(AT&T Bell Labs)，它都意味著企業(yè)以及隨之而來的 IT 系統(tǒng)和應(yīng)用程序?qū)⒃絹碓蕉嗟嘏c人交互，還將以自動化業(yè)務(wù)流程和智能設(shè)備的形式與設(shè)備、虛擬對象和其他軟件交互。這是一種交互的爆炸式增長，Gartner 稱之為數(shù)字網(wǎng)格。

這對企業(yè)架構(gòu)的影響變得更像是大型云服務(wù)——想想谷歌、Facebook 和 AWS——而不是使用單體的、集中的系統(tǒng)來處理不斷增長和越來越不可預(yù)測的工作負(fù)載。事實上，隨著雙模 IT、DevOps 和敏捷開發(fā)等概念的引入以加快數(shù)字業(yè)務(wù)創(chuàng)新的步伐，其影響將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出企業(yè)架構(gòu)，深入到 IT 如何開展業(yè)務(wù)的核心。但是我們這里的重點是體系結(jié)構(gòu)框架。

處理“連通性”

但是，如果組織選擇實施它，演進(jìn)的現(xiàn)代企業(yè)架構(gòu)將類似于云。應(yīng)用程序是否最終運(yùn)行在 AWS 和 Azure 等共享的公共服務(wù)上；基于 Azure Stack、OpenStack 或 vCloud 等軟件構(gòu)建的私有基礎(chǔ)設(shè)施；或者兩者結(jié)合，架構(gòu)必須假定共享的可用性，即使僅在組織內(nèi)部，計量軟件服務(wù)也可以立即實例化、修改、擴(kuò)展和互連。隨著組織構(gòu)建的數(shù)字服務(wù)看起來更像 Facebook 和 Uber，應(yīng)用架構(gòu)必須類似于云原生服務(wù)，而不是隔離在單個盒子上的單體系統(tǒng)。

現(xiàn)代架構(gòu)應(yīng)具有以下關(guān)鍵屬性：

將客戶端接口與業(yè)務(wù)服務(wù)分離：應(yīng)用程序?qū)⒉捎靡苿雍蜑g覽器設(shè)計范式，客戶端專門用于 UI 和后端服務(wù)的業(yè)務(wù)處理。

天然分布式：后端應(yīng)用程序?qū)⒛軌蜻\(yùn)行多個實例，提供彈性和可擴(kuò)展性，同時支持持續(xù)、敏捷開發(fā)流程所需的無中斷更新。

使用微服務(wù)：后端服務(wù)將針對特定功能而設(shè)計。它還可以在許多消費(fèi)者之間共享，并可以輕松鏈接到特定應(yīng)用程序的服務(wù)鏈中。將微服務(wù)視為用于構(gòu)建任意復(fù)雜功能的構(gòu)件。服務(wù)可以在自己的 VM 中隔離運(yùn)行，也可以作為共享操作系統(tǒng)實例的容器運(yùn)行。它們還具有固有的自計量功能，以支持基于消費(fèi)的計費(fèi)、細(xì)粒度的性能跟蹤和自動擴(kuò)展。

異步服務(wù)間通信：服務(wù)將使用消息總線交換信息，而不是到網(wǎng)絡(luò)套接字和文件共享的持久連接。

豐富的服務(wù)組合：服務(wù)將公開元數(shù)據(jù)，允許它們作為廣泛服務(wù)組合的一部分進(jìn)行管理、使用和編排，包括移動和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用后端、數(shù)據(jù)存儲和分析、消息傳遞、監(jiān)控和安全。

應(yīng)用程序模板和設(shè)計模式庫：

該組合是模板的基礎(chǔ)，這些模板將服務(wù)組合在一起，以解決各種應(yīng)用開發(fā)需求和設(shè)計模式，比如 Azure 提供的。開發(fā)人員庫還包括標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，用于選擇合適的數(shù)據(jù)服務(wù)，如對象存儲、NoSQL、SQL、大數(shù)據(jù)，例如 Hadoop 和 Spark；以及滿足特定需求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換管道。

以 API 為中心：API 是主要的，通常也是唯一的服務(wù)接口。 客戶端訪問通常是無狀態(tài)的，但任何狀態(tài)都通過消息總線和后端數(shù)據(jù)服務(wù)處理，并且只有最少的客戶端支持。

自動化基礎(chǔ)設(shè)施：服務(wù)鏈可以從用于部署、擴(kuò)展、移動和停用云實例的基礎(chǔ)設(shè)施模板中實例化。 服務(wù)計量和儀表用于對資源使用情況發(fā)出警報、活動、錯誤狀態(tài)、并觸發(fā)自動修復(fù)，例如縮放、重啟和人工通知。

細(xì)粒度的安全性：對單個服務(wù)的訪問通過基于角色的訪問控制列表進(jìn)行控制，策略定義為應(yīng)用程序模板的一部分。 用戶身份和角色被集中管理，并可能與來自業(yè)務(wù)合作伙伴或公共在線服務(wù)的外部身份管理系統(tǒng)聯(lián)合。

待辦事項清單

擁有正確的企業(yè)架構(gòu)可能是未來數(shù)字業(yè)務(wù)計劃成敗的關(guān)鍵。 對于 CIO 和 IT 高管來說，這意味著架構(gòu)應(yīng)該是執(zhí)行層的優(yōu)先級，它是通過 IT、應(yīng)用程序開發(fā)人員和業(yè)務(wù)線經(jīng)理之間的密切協(xié)作開發(fā)。 對于 IT 經(jīng)理和技術(shù)專業(yè)人士來說，企業(yè)架構(gòu)的重要性需要一個由多學(xué)科專家組成的專門團(tuán)隊——例如 IT 運(yùn)營、AppDev、DevOps、云運(yùn)營和數(shù)據(jù)科學(xué)家等——他們的重點是開發(fā)、改進(jìn)、更新和實施架構(gòu)。

不斷發(fā)展的企業(yè)架構(gòu)是不斷發(fā)展的 IT 的一部分，它必須專注于靈活的服務(wù)創(chuàng)新、開發(fā)和實施，以響應(yīng)動態(tài)的數(shù)字業(yè)務(wù)需求。因此，它可能會伴隨 IT 內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和文化變化，例如雙模式和 DevOps 組織以及持續(xù)交付流程。對于 IT 專業(yè)人員來說，這是最具挑戰(zhàn)性但又最激動人心的時刻之一。

在網(wǎng)頁和原生應(yīng)用之間架起橋梁

移動應(yīng)用和網(wǎng)站在用戶體驗方面歷來采用不同的模式。讓用戶訪問網(wǎng)站比安裝應(yīng)用程序要容易得多。但移動應(yīng)用往往會促進(jìn)更具吸引力的用戶體驗。一種全新的全渠道應(yīng)用交付模式，稱為漸進(jìn)式 Web 應(yīng)用，有望提供兩全其美的服務(wù)，并且是舊金山 O'Reilly Fluent 會議的熱門話題。

谷歌 Chrome 團(tuán)隊的一名資深軟件工程師?亞歷克斯·拉塞爾(Alex Russell)表示，他們之所以選擇“漸進(jìn)式 Web 應(yīng)用”這個詞，是因為它們可以在標(biāo)簽中開始生活，并逐漸變得像應(yīng)用程序一樣。有幾個因素正在推動這一趨勢，包括更好的緩存技術(shù)和使 Web 應(yīng)用的行為更像移動應(yīng)用的新技術(shù)。

一些先驅(qū)企業(yè)已經(jīng)證明了使用新模式有利于增加用戶訪問量和在網(wǎng)站上花費(fèi)的時間。Flipkart 開始實施漸進(jìn)式應(yīng)用，并且發(fā)現(xiàn)用戶花在新網(wǎng)站上的時間增加了三倍，每周訪問者增長 40%。他們還發(fā)現(xiàn) 63% 轉(zhuǎn)化率來自主界面訪問者，他們甚至還沒有發(fā)布推送通知。

解決分布式問題

“我認(rèn)為分發(fā)是軟件中最困難的問題，”Russell 說。在早期，用戶必須從軟盤安裝應(yīng)用程序?，F(xiàn)在，讓用戶安裝應(yīng)用程序要容易得多，但要讓用戶主屏上花費(fèi)更多的精力和空間，仍然有很多阻力。網(wǎng)絡(luò)是最便捷的分發(fā)平臺，但令人驚訝的是，我們還沒有轉(zhuǎn)向通過 URL 分發(fā)移動應(yīng)用。Web 應(yīng)用程序可以更定期地更新，也可以通過單擊鏈接進(jìn)行更新，開發(fā)無需通過應(yīng)用商店的審批流程。

但根據(jù) comScore Inc. 的研究，用戶往往會將大約 87% 的時間花在移動應(yīng)用上，而花在智能手機(jī)上的移動 Web 應(yīng)用上的時間只占 13%。另一方面，大多數(shù)用戶將大部分時間花在頂級應(yīng)用上，而其他人則處于休眠狀態(tài)。由于這些趨勢，企業(yè)最終會花費(fèi)大量資金讓用戶安裝其軟件的移動應(yīng)用版本。許多這些應(yīng)用最終成為永遠(yuǎn)不會被使用的僵尸應(yīng)用。這需要付出很大代價，因為其中許多應(yīng)用都無法進(jìn)入頂層。

與此同時，移動網(wǎng)站也吸引了許多未安裝該應(yīng)用的獨(dú)立訪問者。這對于應(yīng)用使用較少的企業(yè)（例如零售商）很重要。用戶平均每月使用 27 個應(yīng)用，但訪問超過 100 個移動網(wǎng)站。Russell 表示，用戶對下載原生移動應(yīng)用的空間、帶寬和時間感到焦慮。

超越技術(shù)

一些處理密集型應(yīng)用可能會像原生移動一樣表現(xiàn)得更好。但 Russell 表示，他相信移動網(wǎng)絡(luò)平臺對于當(dāng)今的大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠了。他說，阻礙移動網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用使用的三個主要因素是缺少主屏、缺少推送通知托盤訪問和缺少離線訪問。

主屏訪問

Chrome 團(tuán)隊最近發(fā)布了 Web 應(yīng)用清單（Web App Manifest）規(guī)范。早期版本可在所有 Android 平臺上運(yùn)行。這提供了一個框架，用于告訴移動瀏覽器某個特定鏈接實際上是一個移動應(yīng)用。 這樣可以更輕松地將站點作為單獨(dú)的窗口重新啟動，該窗口的外觀和行為類似于其他本機(jī)應(yīng)用程序。

開發(fā)人員只需在站點上包含一個清單文件，其中包含一個指向圖標(biāo)和應(yīng)用名稱的鏈接。Russell 說這是必要的，因為 Web 還沒有應(yīng)用結(jié)構(gòu)的概念。直覺上，人們知道博客與博客中的條目是不同的。清單提供了一種向瀏覽器顯式聲明這種區(qū)別的方法。

突破新極限

去年，Chrome 團(tuán)隊在 Chrome 桌面版和 Android 版上推出了推送通知。 這使得 Web 應(yīng)用程序可以更輕松地將更新定向到推送通知托盤中。 此功能也可用于三星和 Firefox 瀏覽器，并生成行為與本機(jī)應(yīng)用程序非常相似的通知——即使在瀏覽器關(guān)閉時也是如此。 用戶必須提供從特定站點接收通知的權(quán)限。

這種策略對零售商的網(wǎng)站很有效，例如，他們可能想向訪問商店的用戶推出優(yōu)惠券。它將允許用戶接收這些更新，而無需在主屏上安裝任何應(yīng)用程序。零售商 Beyond The Rack 報告稱，其 50% 的訪客來自發(fā)布推送通知。他們還發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)站上花費(fèi)的時間和轉(zhuǎn)化率有所增加。

使用 Service worker 進(jìn)行更好的緩存

最后一個閾值是支持有效的離線功能。谷歌多年來一直致力于解決這個問題。最初，Google Gears 允許通過一組狹窄的方式來考慮打造離線體驗。應(yīng)用程序緩存與現(xiàn)在被納入 HTML5 規(guī)范的設(shè)計相同。

谷歌現(xiàn)在引入了服務(wù)工作者的概念。這種方法允許開發(fā)人員指定服務(wù)工作者在移動設(shè)備離線或在線時的行為方式。Russell 說離線只是網(wǎng)絡(luò)連接不穩(wěn)定的一個特例。這種方法允許應(yīng)用程序提供令人滿意的用戶體驗，而不管其連通性如何。應(yīng)用程序外殼可以在重復(fù)訪問時立即緩存和加載?！艾F(xiàn)在，有了 Service Worker，你可以在沒有 DNS、http 或 TLS 輔助的情況下將內(nèi)容投放到屏幕上，”Russell 說。個人、網(wǎng)絡(luò)廣播、播客、視頻、虛擬貿(mào)易展覽、研究報告等——利用技術(shù)提供商的豐富研發(fā)資源來應(yīng)對市場趨勢、挑戰(zhàn)和解決方案。我們的現(xiàn)場活動和虛擬研討會為您能夠就您每天面臨的問題和挑戰(zhàn)獲得中立的供應(yīng)商評論、專家評論和建議。我們的社交社區(qū) IT 知識交流使您可以與同行和專家實時共享現(xiàn)實世界的信息。