这个系列文章会介绍Serverless概念，用实际的例子演示如何使用Serverless开发web应用，并介绍一个实际项目的实践：这个网站从开始使用Serverless搭建，到后面遇到问题和优化，以及最后为什么放弃Serverless方案。

一、serverless是什么

serverless和涉及到的一些概念业界没有标准定义，这里用简单语言介绍，可能会忽略一些细节，但力求让读者有个直观的认识。

一句话介绍serverless：serverless是一种系统架构，使用serverless开发引用可以让开发者专注于业务，不需要关心服务治理。serverless并非指没有服务器，而是指不需要服务治理。

最直观能够感受到的好处是：

  1. 不用考虑高并发
  2. 动态伸缩，按量付费，节省成本（节省成本并不是绝对的，也要看业务形态）

用户不需要考虑的，就是serverless服务商要考虑和支持的，“复杂留给自己，简单留给用户”。

举个例子，有这么一个业务需求：当用户上传一张图片，服务器监听到图片上传，给这个图片打水印，再把加了水印的图片传到oss上，保存了原图和加了水印的图。

如果用传统的开发方式，需要

  1. 购买服务器，选择合适的型号，搭建环境。
  2. 写代码监听图片上传的事件，拉取图片，打水印，再上传到oss，然后把代码上传到服务器。
  3. 还要考虑动态伸缩以应对用户并发请求高峰。
  4. 在一天中的晚上时段基本没有请求，要考虑在什么时候缩减服务器，缩减多少，什么时候扩充，扩充多少。

使用serverless，你只需要

  1. 选择合适的运行时
  2. 然后上传你写好的代码就行了。

serverless会根据并发请求量实时调整实例（可以理解成提供服务的机器）数量，请求多的时候启动多个实例提供服务，没有请求时候则关闭所有实例。serverless服务按量付费，没有用户上传图片时候不会产生服务器租金。

这个例子介绍了serverless的一种云计算的形式：FaaS。

目前普遍认为serverless = FaaS + BaaS。

要搞清楚FaaS和BaaS，先要了解服务治理包含哪些内容。

从是否有状态这个角度，后端有两类服务：stateless无状态、stateful（有状态）。

像我们刚刚提到的图片加水印的服务，就没有状态，它只是读图片、加水印，然后再上传图片，操作都是计算。

还有像一般的API server，如果不在内存中保存多个请求公用的数据，也算是stateless。

而数据库就是典型的stateful的服务。

stateless和stateful这两种类型的服务，需要的服务治理工作并不相同。

对于stateless，服务治理工作有服务器采购规模、单台服务器的规格、网络配置和操作系统、环境部署、负载均衡、宕机和故障处理、监控报警、请求洪峰、动态伸缩等。

对于stateless，服务治理包括软硬件预置、配置、故障、集群扩展、安全等问题。

serverless做了这些通用的服务治理工作，对外暴露接口给用户，就形成了serverless产品。其中stateless现在基本都以函数形式提供服务，即FaaS。FaaS典型应用，如视频、图片转码，不存储数据，只计算，另外API Server也可以使用FaaS，本身处理计算，需要连接一个数据库来进行数据的读写。

以阿里云FC为例：

基本概念 - 图1

通常应用归根结底就是对数据的增删改查，以及在此基础之上建立的、在服务器实现的业务逻辑。而stateful的服务，以HTTP API暴露数据增删改查的接口，使用这种服务，业务逻辑迁移到客户端，就不需要服务器了，这就是另一种意义上的serverless，这种有状态的后端服务称为BaaS。（当然由于是通过HTTP API提供的数据存储服务，那么也可以API Server调用）。

以firebase为例：

基本概念 - 图2

广义的BaaS不限于数据存储，还有如推送服务，身份验证、数据存储，文件存储等。

下面举几个有名的serverless产品

FaaS：

  • 亚马逊AWS Lambda（2014，是最早的FaaS产品）
  • 阿里FC
  • 腾讯云SCF（Serverless Cloud Function）
  • 华为FunctionStage

BaaS：

  • 谷歌firebase
  • leancloud
  • bmob

二、serverless和IaaS、PaaS、SaaS

serverless其实是互联网基础设施发展一个新的形式，是云计算遵循“复杂留给自己，简单留给用户”原则的进一步增强。

我们可以通过云计算的各个层面的服务看出，serverless的出现的必然性。

基本概念 - 图3

如果不使用云计算，自己搭建数据中心本地部署，那么需要管理硬件环境、然后在此基础上搭建操作系统和软件环境，然后让数据和引用运行在软件环境上。专业性很强，CDN巨头网宿就是提供搭建IDC出身。

IaaS（Infrastructure as a Service）：这时云计算的一种形式，提供虚拟化的硬件基础设施，如cpu、gpu、内存、磁盘、网络。用户不需要关心硬件环境的维护，只需在IaaS基础上管理软件运行环境并搭建应用。

PaaS（Platform as a Service）：提供现成的软件环境，如操作系统、数据库、中间件，运行库等，用户可以直接使用，进一步降低了运维成本。

SaaS（Software as a Service）：特定领域的软件，用户不需要开发，直接使用。 

  1. 网上有一个很有意思的比喻：吃披萨，可以形象地说明这几个云计算服务的概念

1、自己去必胜客或 自己去必胜客或 Papa John 店里买披萨 店里买披萨 。

2、在家里用美团或者饿了么 在家里用美团或者饿了么 app 叫一个外卖 叫一个外卖 。

3、买成品回家自己烤 。

4、所有的事情都自己做，连面团都自己和。

基本概念 - 图4

其实在很多领域，都是一步一步对底层细节进行封装，简化接口，最终目标都是让用户“专注于业务”，就像JQuery封装了原生的DOM操作，让用户更方便地操作DOM，React则进一步封装，让用户只要通过声明式渲染就可以开发应用，而不需要手动操作DOM；TCP/IP协议提供了网络传输数据的能力，HTTP协议则在此基础上实现了超文本内容的传输。

一个普遍规律是底层越来越透明，但灵活程度会相应降低，因此还是需要根据业务情况进行选型。

是有层级递进的关系，每一层都在上一层的基础上做了一些通用性的工作，减少了使用者的一些工作。它们的目标都是让用户“只专注于业务”即可。

说了半天云计算的各种形式的服务，我们看到serverless和PaaS描述有点像，都是对用户提供了简单接口，降低运维成本。其实serverless是一种系统架构，而PaaS是云计算的一种服务形式，两者不太好放到一起比较。

基本概念 - 图5

不过我们可以比较FaaS、BaaS和PaaS，通过上面介绍可以知道，FaaS和BaaS在特定的场景提供了比PaaS更简单的接口，并且更少的运维成本，而PaaS概念更广泛，一些中间件没办法用FaaS或者BaaS代替。

三、总结

  1. serverless是一种服务系统架构，用户无需关心服务治理，专注业务。
  2. serverless = FaaS（stateless） + BaaS（stateful）。
  3. serverless体现了“复杂留给自己，简单留给用户”，在特定场景让用户开发应用变得更容易，但无法完全代替PaaS。