作者 | 黃峰達,CSDN 博客專家 Phodal
頭圖 | 作者繪製並授權 CSDN 使用
我知道這篇文章你可能讀不懂,但是它值得你去分享,未來就在那兒。
如你所見,在過去的幾年裡,發生了快速的變化(這句話,我已經說爛了)。好比如說:
編程門檻的降低。大量的低編程能力水平可以進入這個行業;
基礎設施的完善。只需要執行 git push,便能完成 push to production(儘管四年前我們在項目上實踐過);
雲主機開發。遠程開發機器,代碼不在本地機器上;
多人實時開發編輯技術。諸如 Visual Studio Live Share,可以多人實時協作編程;
5G。更快速的網絡連接,更好的通信質量。
……
在經歷了與公司大佬、同事、社區大佬等的一系列的技術討論之後,以及近年來開始雲代碼開發,我又有了一些新的頓悟。於是,我就擼了這篇文章。
在你失去繼續往下閱讀的興趣之前,讓我先說第一個結論:
雲開發,是一種生於雲上的閉環 + 代碼化的軟件開發方式。它可以讓業務人員、開發人員、運營人員等在同一個雲端共同協作、透明化地完成整個軟件的生命週期(需求、設計、編碼、構建、部署、運營),而非相互隔離,又或者是藉助於多個軟件才能完成工作。
因此雲開發是一種解決方案,它解決的問題是:如何以更高效的方式進行軟件開發?
作為 v0.1.0 的定義,我對它的定義可能還不是非常準確,但是重點有這麼幾個:
以共同協作的方式開發軟件;
-
軟件開發的在線閉環;
應用生命週期的代碼化和可追溯。
你看吧,我們過去解決了一個又一個的線下協作問題,現在構建新的線上協作平臺的時機已經逐漸成熟了,是時候開始準備構建你們的雲開發平臺。
我知道你想說市面上已經有這樣的工具,比如 xx 的 xx。但是,一來它朝著一個錯誤的方向前進,你知道的某公司更懂 2B;二來,它包含了大量的功能,但是卻沒有閉上環。當然了,我只是從官方的首頁看到的功能,一眼得到這個所謂的結論。
PS:只要是它們沒辦法體現我總結的核心三要素,笑~。套不上我的理論,他們一定是錯的,手動滑稽,逃~。
引子 1:核心三要素
這三個要素是軟件開發的要素,只有深入要素本身,才能成為真正的雲平臺。
我不想多說廢話了,手疼。
如果基礎設施真的已經是基礎設施,那麼你不應該在雲平臺強調它們。這就是為什麼儘管基礎設施很重要,但是卻不是核心要素之一。基礎設施已經是一個通用域,作為一家時髦的公司,如果你們還沒有……
微架構
微架構,即以模塊化的組合方式協同構建大型應用(前端、後端、App 等)的架構方式。每個微應用都可以獨立開發、獨立部署、獨立運行,對應的替換的方式有模塊化、子模塊的方式,微服務、App 插件化(獨立構建、獨立運行)、微前端等。
微架構是一個模式,它不是銀彈,它以技術的方式拆解了複雜軟件架構,適合於複雜場景下的問題,還有人類腦容易不夠大的問題。
後端:服務導向架構
五年前,Martin Fowler 和 James Lewis 一起寫下了那篇《微服務架構》,微服務成為了今天新項目的主流架構之一。最近幾年來,它結合著《領域驅動設計》這把錘子,已經成為了一個利器。
作為服務導向架構的一種實現方式,掌握它背後的設計與實現模式,是雲開發中不可或缺的重要一環。
後端:函數即服務
兩年多以前,我在 GitHub 寫下了我的第 N 本電子書《Serverless 架構應用開發指南》,而在最近 Serverless 終於在國內慢慢有一點的熱度。兩年前,我陸續收到阿里雲、騰訊雲的 Serverless 嚐鮮體驗(作為一個 MVP 還是沒白混),但是它們並不成熟,甚至於無法調用自己的雲服務。而今天,越來越多的雲廠商的 Serverless 終於可以跑起來了。
同理於服務導向架構 BAAS (Backend as a service)又或者是 Serverless,也是如此,它們進一步拆解了複雜問題到人能 handle 的範圍。
App:應用即『插件』
最近幾年,對於 App 來說,開發者也探索出了大量的微架構方案。我習慣地稱它們為應用即『插件』,因為 App 作為一個基座,提供了各式各樣的能力。就目前來說有三種展現方式:
-
App 內 Web 應用。
App 插件化。市面上已經有大量這一類的方案,諸如於 RePlugin、Atlas、VirtualAPK、DynamicAPK。
App 小程序。即功能以小程序的運行在容器化,即可以像 Web 容器一樣實現遠程更新,還能有效地控制開發商的權限,培養自己的生態。
儘管讓人們下載 App 的成本越來越高,App 平臺化成為了一種趨勢。
哪怕 App 的原生仍佔很重要的一部分,但是 App 平臺的方案 + 應用插件化模式的生態構建,也是雲開發要考慮的重要因素。
前端:微前端與應用組件化
今年是微前端開始火爆的一年,微前端框架層出不窮:SingleSPA、Mooa、qiankun、ngx-planet,還有諸如於《前端架構:從入門到微前端》這樣的書籍。它讓越來越多的企業開始思考前端架構的未來,也完善豐富的微前端相關的基礎設施。從某種意義上來說,這是組件化的一種方式,只是原先的組件只是簡單的 UI 組件,而現在的組件是一個完整功能的應用。只需要設計好對應的 pipe,就能完成一個應用的開發。
而隨著 5G 的到來,微 “服務化” 前端應用、Web Component 的體積已經變得讓人可以接受。進行功能編排,將成為雲開發的一個重要組成——畢竟,插件市場的不斷火爆,可以看出一些端倪。
代碼化
對於這部分的一句話總結是:
Given Future[Dev]
When Everything as Code,
Then you can Guard
Then you can Refactoring or Rewrite it.
然後,以下大概就是三種完全不同的模式。
設計到代碼:填空式開發
起先我只有兩種模式,直到月初在公司內部聽到了相關的分享,Get 了第三種模式:面向於大型組織的類型流 (https://github.com/notyy/TypeFlow) 開發。
這種方式頗為適合大型組織的軟件開發模式,由高級工程師設計出基本的模型與軟件架構,生成對應的方法名稱,以及其所需要的返回結果。這種模式事實上在過去已經有了,剩下的就是普通的開發人員去填充對應的代碼。再結合 Serverless 等基礎設施,便可以直接集成上線。
它表面上看它是設計生成的代碼,實則設計即代碼。
需求到上線:無代碼編程
年初,我寫下了那篇《無代碼編程》,通過這篇文章,我結交了更多無代碼/低代碼已經有大量的案例表明,這是一種可行的開發模式。
無代碼編程的本質是業務模式 + 編程模式的抽象化,以領域特定的場景解決領域特定的問題。所以,低代碼編程 / 無代碼編程它只能解決領域特定、簡單場景的需求,無法解決大部分的問題。
無代碼編程做了一件瞭解不起的事情是,直接對於業務和設計即需求的抽象,實現了直接由需求到代碼的直達。
代碼化:DSL as DSL
DSL 即 DSL,即把每件事物都變成 DSL。考慮到我正在編寫一篇關於 DSL 如何設計的文章,我就不展開詳細的討論:
汲取領域名詞
模型分析與抽象
模型行為抽象
尋找關鍵抽象
場景代入
實現 DSL
迭代優化
而代碼本身也應該是一種 DSL,才能進一步完成雲平臺的建議。需求、設計、代碼、構建、部署、運營都應該抽象成 DSL,才能完成真正意義上的雲平臺。
協作設計文化
軟件開發是一個集體行為,軟件設計也是一個集體行為。所以,一個好的雲開發平臺應該要融入共同協作的基因。
軟件開發文化
採用了敏捷,卻始終敏捷不起來,有一部分的原因在於:部門牆。對於非互聯網公司來說(對於大部分互聯網公司也是如此),開發一個軟件往往需要在多個部門甩鍋:業務部門、技術部門、測試部門、市場部門……
業務(領域)驅動設計
以我多年的讀書經驗來看,人們採用開發出失敗軟件的原因,無非就是兩點:『缺少協作設計』和『知識傳遞』。對了,還有技術水平不行,這個反而不是那麼重要。
而 《DDD (領域驅動設計)》和事件風暴,正是軟件開發文化的一種實踐,通過協作設計的方式,傳遞知識,以妥協出符合大家需要的應用。
服務端服務中臺與客戶端組件中臺
可能是我對於中臺的誤解,我習慣性稱中臺為『不可清空的垃圾回收站』。但是,它做了一件不可思議的事件,將 “基礎設施服務” 化,成為了一個 common 的 common 的 common。好了,調侃到此結束。
隨著中臺建設的進一步完善,大量的基礎設施,將從原先的各個業務部分,統一到了這個 ~~垃圾回收站~~ 大平臺。
有了這個基礎部分,我們才能邁向下一步。
引子 2:編程的本質
好了,我要繼續瞎扯了,首先再次回答那個問題,如何以更高效地方式進行軟件開發?那麼,首先我們需要找到一個解決方案,以應對那個問題:如何解決人類智商不夠的問題?
解決複雜問題
於是,首先,讓我們引入 Cynefin 框架來解決複雜問題。
PS:複製和粘貼大法好啊,一時爽一直爽。
簡單(Simple),該域中的因果關係顯而易見,方法是感知——分類——響應(Sense - Categorise - Respond),我們能夠應用最佳實踐。
繁雜(Complicated),該域中的因果關係需要分析,或者需要一些其他形式的調查和 / 或專業知識的應用,方法是感知——分析——響應(Sense - Analyze - Respond ),我們能夠應用好的實踐。
複雜(Complex),該域中的因果關係僅能夠從回想中感應,不能提前,方法是探索——感知——響應(Probe - Sense - Respond ),我們能夠感知湧現實踐(emergent practice)。
混沌(Chaotic),該域中沒有系統級別的因果關係,方法是行動——感知——響應(Act - Sense - Respond ),我們能夠發現新穎的實踐(novel practice)。
第 5 個域是失序,該域中不清楚存在什麼樣的因果關係,這種狀態下人們將會恢復到自己舒服的域做決定。Cynefin 框架擁有子域,簡單和混亂之間的一線之隔是災難性的:驕傲自滿導致失敗。
有了這個框架之後,我們便來到了第一個結論。對於編程來說,我們的關鍵性問題在於:如何將複雜問題繁雜化?因為簡單的問題便簡單,繁雜的問題也容易解決。
複雜問題的應對之道
什麼是複雜問題?
引用公司大佬的三句話:
場景多且複雜;
人類的智商不夠;
語言不統一。
這三個問題的答案暫不免費公開,有意者可以諮詢我 —— 其實都在本文裡。
看完文章後,回過頭來回顧一下這個問題。
大型組織的軟件開發模式
為了解決上述的問題,對於大型組織來說,採用的第一個模式就是:拆解。
資深開發人員,設計架構;
中級開發人員,review 代碼;
普通開發人員,完成開發;
新手開發人員,寫寫測試。
而就當前而言,這幾個部分存在一些割裂。代碼反應架構,架構實現代碼。缺少相應的架構守護、質量門禁等等,並且諸如於 review 的工作是由機器完成的。
雲開發
好了,看到這裡不容易。因為剩下的內容已經不重要了。
什麼是雲開發?
再一次地,讓我們看一下定義:
雲開發,是一種生於雲上的閉環 + 代碼化的軟件開發方式。它可以讓業務人員、開發人員、運營人員等在同一個雲端共同協作、透明化地完成整個軟件的生命週期(需求、設計、編碼、構建、部署、運營),而非相互隔離,又或者是藉助於多個軟件才能完成工作。
於是乎,它不同於雲主機 / 遠程主機開發模式,只需要一個瀏覽器 / 客戶端 / IDE,便可以在線完成:
實例化需求
架構、交互的設計
編碼的代碼化
-
自動集成與構建
無環境部署
人工智能運營
舉起我的炒板栗:
(調試)輸入一個 console.log 或者 fmt.Println 便可以在生產環境對應地打出日誌。
(需求直接上線)改一個 Icon 的需求,在圖標上傳到 Kanban 的時候。NLP 後,自動提交到代碼庫,部署到生產環境。
(代碼創建需求)把默認字體的色彩,由 #000 改成 #384452 的時候,能反觸發對應的需求變更——不過就是 commit message,反向地創建需求嘛。
(設計同步)模型上添加一個新的字段,對應的完成前端、後端模型的自動化更新。
-
(代碼構建同步)新的分支,新的 pipeline,用完即刪。
……
它基於這麼一些原則:
代碼化優於過程化數據;
流程自閉環優於交互;
度量內建優於可視化。
要的就是這麼簡單,對於開發來說,只是對應於領域建模、詳細設計、填空式開發等。
如何構建雲開發平臺?
成熟度模型
就定義來說,我們可以將其劃分為五個階段:
具備基本的遠程編程能力及自動化部署。即代碼無需在本地
在雲端能完成軟件開發的完整生命週期。能在雲端完成所有的軟件開發的工作,並且配套
雲開發平臺上的雲開發平臺。(自舉)
藉助於代碼化的方式,將軟件開發的每一個步驟都變成代碼
實現開發全流程的自動優化。如自動化的藍綠部署,自動化選擇方案,自動化優化。
-
無人編程。Human Over
第一個階段。靠人海戰術就可以實現了。
第二個階段。依賴於抽象軟件開發模式。
第三個階段。證明自己,體力勞動。
第四個階段。進一步抽象軟件開發。
第五個階段。抽象人工部分,智能完成。
所以,嗯,大概要 N 的時間才能完成這個系統的設計。畢竟,雲開發是一個複雜問題,我們需要不斷拆解系統,結合微架構、代碼化、協作設計三個核心要素,以免我們在歷史的長河中消失。
雲開發平臺基石
雖然,我一直在強調實現只是一個細節,但是還是得大致瞭解一下實現機制。
集成開發環境
編碼環境 + 設計環境。
微信小程序、支付寶小程序、在線 Web IDE,VS Code / Monaco Editor 幾乎已經當前成為了定製編輯器 / IDE 的最好選擇。這樣一看,JetBrains 再不努力,可能會失去未來,就像當年的 Delphi 一樣,笑~。
這方面的技術在業內已經相當成熟了,不就是加一些插件嘛。
不過呢,它們只是在堆砌一些功能,缺乏閉環上的設計:
需求關聯設計,關聯代碼;
代碼展示設計,關聯需求;
構建關聯代碼,連接部署。
如你所知的提交信息規範是一種形式,它可以關聯到需求;如你所知的領域建模是一種形式,讓代碼關聯到設計上。
儘管,在文章開頭的時候,我說了基礎設施不重要。但是到真正需要實施的時候,我們不得不強調它的重要性。我們需要的東西有:
微架構支持
部署和構建支持
自動配置化管理
……
而圍繞在它背後的是各種模式的提煉。
模式提煉
無論是在哪個行業,值錢的東西在於原則與模式。原則與模式是用來快速提升能力的方式,換句話來說,就是讓新手能像以大牛一樣的方式工作——儘管會濫用模式。所以:
代碼的模式類庫
開發流程模式
用戶體驗設計模式
……
這些是核心所在,抽象、提取、模式化。
全流程閉環
如你所猜想的一樣,構建這樣一個平臺的難點,不在於實現功能,而在於設計。只需要保證在當前階段的信息,能夠傳遞到下一階段即可,而不在於你使用什麼工具。
你可以使用 Jira、Trello、Mingle 或者基於 Git + DSL 的方式,只需要保證它們能關聯到下一階段,即可。一步步往下,將信息關聯到設計、代碼、構建、部署、運營,運營再反應到需求上,就能完成上的設計。
So?
原型設計與關鍵因子
作為模式的拆解,我做了一個簡單的分級,以便於一步步實現整個系統:
需求
事實上,採用諸如 Cucumber 一樣的 Given-When-Then 三段式設計就夠了。所以在我的 story 工具裡,利用了註釋作為額外的信息擴充。Cucumber 使用的 DSL 已經有豐富的:
<code># id: OGr9CObWR
# startDate: 2019-11-21T23:44:27Z
# endDate: 2019-11-21T23:44:27Z
# priority:
# status:
# author:
# title: add executable bin file
# language: zh-CN
@math
功能:add executable bin file
場景:
假設:
當:
並且:
那麼:/<code>
有了這個設計,我們可以將這個設計結合到我們的下一步設計中。
設計
其實 UML 本身也是一個不錯的原型,只需要創建一個 DSL 將其中的一部分轉成 UML,再結合一下 UI 上的 DSL 便能實現流程上的設計:
<code>flow login {
SEE HomePage
DO [Click] "Login".Button
REACT Success: SHOW "Login Success".Toast with ANIMATE(bounce)
REACT Failure: SHOW "Login Failure".Dialog
SEE "Login Failure".Dialog
DO [Click] "ForgotPassword".Button
REACT: GOTO ForgotPasswordPage
SEE ForgotPasswordPage
DO [Click] "RESET PASSWORD".Button
REACT: SHOW "Please Check Email".Message
}/<code>
最近,我們在做一個對應的架構設計平臺,結合我的 https://github.com/phodal/design 用於代碼生成設計,設計轉為代碼。
代碼
代碼生成並不是一件新鮮的事物,有大量的人在做大量的事件。編寫一個 DSL,用這個 DSL 結合編程語言描述 DSL 來生成不同的編程語言,這便是我最近在做的事情之一。它並不複雜,只是繁瑣。
嗯,我花了很多時間在設計這個步驟的兩個 DSL,其中一個是生成語言的 DSL,一個則是獨立的編程 DSL。
與此同時,對於代碼來說,我們關注於:驗收標準和適應度函數。
驗收標準
設計生成代碼,代碼反應設計
DSL 生成代碼
適應度函數
軟件質量門檻
自動化架構守護
自動化測試生成(回錄)
系統演進設計
藉助於此,我們才能承上啟下。
構建
對於持續集成來說,需要手動去配置是一個糟糕的事情。所以,我們 Jenkins 使用了 Pipeline as Code 來抽象流水線的構建。但是,它沒有真正解決問題,因為現實的軟件開發是非常複雜的。對於一個項目來說,它存在過多的分支,不同的構建。所以,真正意義上的持續構建,應該採用諸如於 Pipeline as Pipeline 這樣的方式。
部署
事實上,DevOps 技術已經足夠的成熟,我們已經能實施相關的步驟:
部署自動化
部署代碼化
提交即上線
部署自治
代碼質量的控制,自動化測試,決定了部署成熟度。
運營
這一步,我還不是非常擅長,以我有限的經驗來看,現有的工具就夠了。唯一要做的事情是,收集數據,抽象模式,構建 DSL,串聯起來。
運營可視化
運營中心化
代碼化運營
運營需求化
需求 -> 代碼 -> 運營,運營反饋需求。
雲開發平臺成熟度模型
嗯,看標題就夠了。
Level 1:可追述、電子化
Level 2:全流程閉環
Level 3:雲平臺上的雲平臺
Level 4:代碼化雲平臺
Level 5:自動化優化流程
Level 6:human over
結論
最後,再讓我們回到這張圖上:
這就是核心所在。
哦,對了,做平臺是一件苦逼的事情。
作者簡介:黃峰達(Phodal),ThoughtWorks Senior Consultant,CSDN 博客專家。長期活躍於 GitHub、CSDN,專注於物聯網和前端領域。出版著作《自己動手設計物聯網》,以及《Growth:全棧增長工程師指南》等六本電子書,並譯有《物聯網實戰指南》。
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