一文讲透什么是Serverless

一个新技术的出现不是无中生有，从石头中凭空蹦出来的，而是在原有基础上的继承和发展。Serverless也不例外，我们回顾下 IT 基础设施的发展，就会发现 Serverless 自然就会浮现出来。

局域网时代

上世纪90年代，如果你是一家IT部门的负责人，公司需要建立一个信息管理系统，这时候的系统都是局域网的，即C/S模式，业务逻辑主要在客户端软件中，需要被安装到各个电脑上去，然后访问同一个数据库。

在部署这个系统之前，你需要做很多的工作：

• 搭建局域网，购买交换机，路由器
• 买服务器，安装操作系统
• 安装数据库软件，例如 mysql

然后再把那些用 C++ 等语言写的客户端安装到电脑上，整个系统跑起来了。

C/S 模式的很大弊端就是客户端更新特别麻烦。

Web 兴起后，你们公司的应用也与时俱进，从 C/S 模式变成了 B/S 模式，用户主要使用浏览器来访问应用，业务逻辑在服务器端运行。

不过，你还是需要买服务器等一系列的软硬件。

总之，这样一套系统，非常麻烦。

虚拟化

但是，如果你的网站没人访问了，这一套复杂的系统，这些昂贵的服务器和软件产品就会变成摆设，你想卖都很难卖掉，这是巨大的浪费。

一个想法就会自然而然浮现出来：为什么要用物理服务器？ 

谁要是能提供虚拟机给我就好了，用完了就可以”扔掉”！

于是那些有实力的大厂就这么做了，把这些物理服务器的计算能力，存储能力统一管理，统一调配，对外提供的就是虚拟机。

它们把这种方式叫做云计算，你使用了云计算以后，有很多好处。

首先，物理服务器不用买了，申请虚拟机就可以了，什么样的CPU， 多少内存，多大的硬盘，对应的价格也不同。 

其次，操作系统会按照你的要求自动给你安装好。

最后，网络自然不用操心， 要多大带宽直接买就行。

这些虚拟机可以包月，包年计费。

由云计算开始，就诞生了SaaS、BaaS、PaaS和IaaS，为了更好地理解，下面将以一个场景作为例子来讲解释它们之间的区别。

什么是SaaS、BaaS、PaaS和 IaaS

比如说，你有一家制造衣服的工厂，你准备把工厂里面的衣服通过网上渠道卖出去，这是这件事情的出发点。

你从网上了解到，弄一个电商系统就可以了，这样就可以把衣服放到网上去卖，顾客可以在你的电商系统上面买衣服。

再接下去，你继续了解到，要找一个产品经理设计一个电商系统，所以这时候你找了一个产品经理。

之后，产品经理把电商系统设计好了，他告诉你，需要程序员把设计好的东西开发出来，他还告诉你，分别至少需要一个前端程序员和一个后端程序员。

你问为什么要这么多人，产品经理告诉你，后端程序员写业务逻辑，前端程序员写页面展示，他们通过接口传输数据，这叫前后端分离。

然后，你找了程序员，东西也开发好了，程序员告诉你，这东西还不能直接用，要放到服务器上面。

于是你又买了服务器，程序员又告诉你，他不会部署服务器，要找专门的运维，才能部署服务器。这时，你心里已经有一万头草泥马在狂奔。

没办法，你又招了运维人员来，服务器也部署好了，这时候程序员告诉你，还是不能用，还要搭软件的环境，因为是他是用 PHP 语言写的，还要搭一个 PHP 的环境才能运行程序。

最后，环境搭好了，程序终于跑起来了，你也终于累瘫了。

为了弄一个电商系统，你总共招了1个产品经理，1个前端工程师，1个后端工程师，1个运维工程师，还买了一台服务器。

SaaS

这个时候，你意识到，自己只是想要建立网上渠道来卖衣服，只要弄个别人已经开发好的电商系统就够了，完全没必要自己去开发一套新的，能用就好，管他谁开发的呢。

这就是SaaS（Software as a Service，软件即服务）的概念，直接购买第三方服务商已经开发好的软件来使用，从而免去了自己去组建一个团队来开发的麻烦。

我们可以算一笔账，来计算使用 SaaS 节省下来的费用，以上面的这个例子，搭建这样一个团队，按最低配置算，需要至少4人，开发周期至少2月，人力成本算平均1.5W/人·月，那就至少需要12W，这还不包括后期维护的成本。

但是如果使用SaaS，每年只需要付几百到几千的费用，就能达到更好的效果，两者相比，差距很明显。

实际上，第三方服务商开发这样一套软件，也需要这样多的成本，为什么他就能挣钱呢？

原因在于，他开发出来的软件，不是只卖给一个人用的，可能卖给了成千上万的人使用。可以按照一个用户一年1000元计算，只要能够卖给120个用户以上，就稳赚不赔了。

这就是 SaaS 的商业模式。

需要注意的是，SaaS卖的不仅是软件，而是对软件开箱即用的服务，软件是部署在SaaS服务商那里的，不需要客户自行部署软件运营的环境和服务器等。

像有赞、十二赞、微盟等，就是典型的SaaS服务商，注册账号后就可以直接使用一套完整的电商系统，无需自己进行任何开发工作。

还有你经常使用的百度云网盘等产品，都是属于SaaS。

你发现，使用SaaS，上面原本要招的4个人你一个都不用招了，服务器也不用买了，省了一大笔开支。

BaaS

用了一段时间的SaaS后，你发现，SaaS好是好，但是缺点也有，那就是东西都被定好了，自己没得改。

自己想在某个页面加一个亮闪闪的东西上去，结果被告知没得改，SaaS服务商答复说，那么多用户在用，不能为了你一个人而改。

你了解到，自己要改的东西，只需要前端改了就可以了，后端部分完全不需要改。这时候你动脑筋，可以招了前端工程师，前端页面自己做，后端部分还是用服务商的。

这就是BaaS（Backend as a Service，后端即服务），自己只需要开发前端部分，剩下的所有都交给了服务商。

举个例子，我们常用的阿里云的云数据库，对象存储，都属于 BaaS。

事实上不管是数据库还是静态资源存储，我们完全可以自己在服务器上搭建。但是因为有了像 云数据库 这类的产品，我们可以绕过服务器，直接使用一个云端的数据库。

BaaS模式跟SaaS模式比较，多出了需要自己开发前端。这就至少需要1个前端工程师了，但是这种方案跟最初的方案比，还是能够省下1个产品经理，1个后端工程师，1个运维和1台服务器。

PaaS

随着业务规模的变大，你发现，即便是使用BaaS，也有很多不能满足的地方，因为后端被完全限制了，后端部分决定了你的系统能够做什么事情，前端只是做一个展现以及作为做这些事情的一个渠道，后端做不到的事情，前端无论怎么改都做不到。

于是你又招了1个后端工程师来进行开发，考虑到需要自行设计业务逻辑，同时也招了1个产品经理，自行设计开发一个电商系统。但是软件运行的环节还是使用服务商的。

这就是PaaS（Platform as a Service，平台即服务），自己只需关心软件本身，至于软件运行的环境由服务商提供。

我们常说的云引擎、云容器等就是PaaS。

例如你的程序是用PHP写的，你就可以选一个已经搭建好PHP运行环境的平台，如果是用Python写的，就选一个搭建好Python环境的，以此类推。

使用PaaS跟最初的方案比，能够省下1个运维和1台服务器。

IaaS

使用了一段时间的PaaS，你发现缺点是，可能有的环境服务商没提供或者支持不好，于是你决定环境还是自己进行搭配，服务商只需要提供能够运行的服务器就可以了。

这就是IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务），由服务商提供服务器，一般为云主机，客户自行搭建环境部署软件。

例如阿里云、腾讯云等就是典型的IaaS服务商。

从上面的过程中可以看出，这些服务跟最初的方案比较，只是将一部分工作交给了第三方服务商去完成，也就是将一部分不重要的工作交给更为专业的第三方服务商，我们可以做出一个以下的对比图（打勾表示需要自己做的部分，打叉表示交给第三方服务商做的部分）：

理想模式

不管你是采用SaaS、BaaS、PaaS和IaaS的哪一种模式，你都会买一些云计算产品，这些产品可以按月、按年付费。

但是，如果没有人访问你的应用，没有流量，你也得掏钱。

想必你的脑海中已经浮现出了解决方案：能不能按使用情况来收费？

如果有人访问，把应用部署到某个服务器上，执行这次请求，返回给用户，然后卸载这个应用。如果没有人访问你的应用，就不要部署它，这样只会占用一点点存储空间，不用使用CPU和内存；

和之前的方式相比，最大的特色是即用即走，不会在服务器/虚拟机中常驻。

但是这么做可能吗？

不行，应用的粒度太大，一个应用几十、上百模块，每个请求来了就部署整个应用，只执行那么一点儿代码，然后就卸载掉。

如果每个请求这么来回地部署和卸载，你是疯了吗，兄弟？

那微服务呢？粒度还是太大。

如果是微服务中的一个API，或者说就是一个”函数”呢？这个粒度应该差不多了。

这里说的函数到底是什么？

需要看具体的业务来划分，比如搜索产品，图像转换，它需要足够小，足够单一，能快速启动，运行，卸载。

一个”函数”只做一件事情，并且不保持状态。

这样一来它可以轻松地被扩展到任意多的服务器、虚拟机、docker容器中去。请求多了就扩容，请求少了，就收缩，请求没了，就卸载，实在是太爽了。

这种方式现在称为Serverless，并不是说没有服务器，而是说服务器对用户来说是透明的，应用的装载、启动、卸载，路由需要平台来搞定。

Serverless的开发模式和运行模式类似这样：

1. 程序员编写完成业务的函数代码；
2. 上传到支持Serverless的平台，设定触发的规则；
3. 请求到来，Serverless平台根据触发规则加载函数，创建函数实例，运行；
4. 如果请求比较多，会进行实例的扩展，如果请求较少，就进行实例的收缩；
5. 如果无人访问，卸载函数实例；

这里的函数称为云函数，或者称为 FaaS (Function as a Server，函数即服务)。

按需装载，自动伸缩，不用你苦逼地去规划硬件，安装软件，还可以按照使用情况付费，这么好的东西，我们是不是马上投入Serverless的怀抱？

为了达到上面的目标，你必须得牺牲一个很重要的东西：状态。

函数没有状态的，每次启动都可能会被部署到一个全新的”服务器”中，这就有两个问题：

• 用户的会话状态肯定是无法保持的；
• 函数无法做本地的持久化，没法访问本地硬盘的任何东西(服务器看不见了，怎么能看见硬盘呢？)。

所有想持久化的东西必须得保存到外部的系统或者存储中，例如 Redis，MySQL等。 很明显，这些东西也应该以”服务”的方式来呈现，即 Backend as a Service (BaaS)。

因此，Faas和 BaaS一起，可以称为 Serverless 产品。通过组合这些产品，开发者可以构建自身的业务 Serveless 架构。

serverless带给前端工程师什么？

Node.js 出现以后，以 Express 为代表的超轻量框架，因为相对简单又是 JS 语言，因此在前端圈掀起了一股 “全栈开发” 的热潮。有些小应用就是适合用 Node.js 写，速度快效率高用过都说好。

但是在一些大型生产应用上，前端就够不着了。我相信有很多优秀的前端工程师，用 Node.js 接个数据库，写一些业务逻辑的接口，完全没有问题。

但是，如果让你搞一些后端的高级玩法，做一些服务器运维的事情，你可能就整不来了。

这部分人我们可以称作是”全栈工程师”。所谓的全栈要么是一端深一端浅，要么是两端都浅（当然超级大牛忽略），所以开发小应用可以，大型生产应用就没全栈什么事了。

而现在随着 Serverless 云函数横空出世，屏蔽了服务器和后端应用的部分，使后端开发门槛大幅降低。前端仿佛又看到了希望，我们可以不用写接口，只需要编写云函数，也能实现生产应用的后端开发。

以前有高墙，前端卷不进来。现在墙拆了，你说我们进不进？

典型的例子是微信小程序云开发。前端在微信开发者工具上编写云函数，一键上传与部署。然后在小程序代码中获取并调用这个远程函数，相当于整个流程前后端都是自己实现自己调试，直到应用开发完成。

使用 Serverless 云函数不光能轻松实现后端的业务功能，而且监控，并发，负载这些由云厂商统一实现，一应俱全。因此在稳定性可靠性上也非常有保障。

另外，函数计算是按照调用次数，访问流量计费的，比云服务器要更节约资源更省钱。

未来会有越来越多的 web 应用接入到 serverless，因此更多的前端开发工程师会独立开发一个完整的项目。

以前，前端要实现一些自己的想法，必须要有后端的接口配合，而且还需要后端或运维帮忙在线上部署。但是现在不用了，我们有机会自己搞定这一切。

这对前端来说是巨大的机会，一个可以将自己的想法变成一个应用的好机会。