2019 年，整個 IT 領域發生了許多深刻而又複雜的變化，InfoQ 策劃了“解讀 2019”年終技術盤點系列文章，希望能夠給讀者清晰地梳理出 IT 領域技術這一年的發展變化，回顧過去，繼續前行。本文是架構篇年終盤點。
背景
在過去的十年時間裏，軟件開發的各個領域裏發生了巨大的變化。雲計算從虛擬機到容器再到雲原生；數據庫從關係型到 NoSQL 再到 NewSQL；運維從手工運維到 DevOps、AIOps……而在相對穩定的架構領域，也經歷了從單體應用到 SOA 再到微服務的演化過程。
在固有印象裏，軟件開發領域更新換代最快的當屬前端領域，“別更新了，學不動了”、“前端領域十八個月難度翻一番”，這是前端開發們的自嘲。但在過去的一年中，相對穩定的架構領域同樣發生了巨大的變更，所謂中臺、雲原生帶來的雲時代架構，這些對企業技術架構帶來了深切的影響。
過去幾年間，上雲成了互聯網企業的主旋律，而到今年，該上雲的互聯網企業基本都已經完成了上雲步驟，傳統企業也在評估着單雲多雲混合雲的部署方案。全面雲計算時代已經來臨，與之相匹配的雲時代的架構又該是怎樣的呢？本文試圖梳理過去一年時間裏，架構領域發生的種種變化，爲讀者揭示一個軟件架構過去與未來的全貌。
中臺
2019 年可以稱得上是中臺元年，這一年如雨後春筍般涌現的中臺名詞不勝枚舉，業務中臺、數據中臺、技術中臺、算法中臺、AI 中臺等等讓人目不暇接。一般而言，互聯網企業的“中臺”戰略由阿里巴巴首先提出，但中臺的思想其實在銀行業、硅谷等都有落地經驗。
阿里的中臺是個累積的過程，從 2009 年建立共享事業部開始，幾經曲折，但是一直在積累，直到 2015 年正式發展成中臺戰略。阿里目前的中臺大約有十幾個共享業務單元，包括用戶中心、商品中心、交易中心等。淘寶、天貓、聚划算等 25 個大型業務應用都是由中臺的共享業務單元支持的，共享業務單元則由阿里雲平臺支持。
無獨有偶，硅谷雖然沒有“中臺”一詞，但類似的中臺建設實踐早已有之。此前亞馬遜 CTO Werner Vogels 在總結亞馬遜過去多年的軟件開發經驗時曾提到：
爲了支持這種新型架構，我們分解了功能層級結構，並將企業組織重新編排爲小型自治團隊——小到每次點餐只需要兩份披薩。我們將這些“雙披薩團隊”委派到不同的特定產品、服務或者功能集上，賦予他們對應用程序內特定部分的更多操作權限。這使得我們的開發人員成爲產品所有者，並能夠根據自己的決策迅速對個別產品產生影響。
互聯網一直以來的特點就是贏家通吃，只要成功企業推出的前沿概念，盲目追隨者的數量不在少數。阿里巴巴在業務和技術上的成功讓“中臺”一詞被業界奉爲圭臬，好似軟件開發領域的又一顆銀彈。但軟件開發的歷史規律告訴我們，軟件開發沒有銀彈，有的只是與時俱進、不斷迭代的 IT 架構。
中臺出現的歷史背景有很多，但對企業級 IT 而言，解決業務架構的痛點永遠會是其中一個重要原因。
業務架構
業務架構是一個存在二十多年的概念，很多工程師認爲業務架構與技術架構相比，缺乏技術含量，對於工程師的能力增長沒有多少幫助。但對於大型科技公司而言，業務架構卻非常重要。它是連接企業戰略和技術實現的橋樑，是連接業務人員與技術人員的橋樑。基礎架構有很多可以複用的通用能力，但業務架構卻是千變萬化需要針對企業自身業務去設計、生長的。
2011 年，Gartner 發佈的報告中不無擔心地提到：只有 9% 的企業架構活動是在組織內業務方面的合作下完成的。雖然合作項目的比例有望在 2016 年提高到 30%，有人認爲企業架構小組參與度這樣低還是讓人警覺，也使他們處於被業務團隊拋開而獨自做出技術決策的風險之中。
9 年過去了，新的觀點認爲，未來每家公司都是科技公司。傳統行業，更多開始將自身業務與新興科技相結合，而在零售、餐飲、出租車等領域，運用的技術直接造就了各大電商、美團、滴滴等科技公司。
在當前的雲時代下，業務架構將變得更加純粹專注、聚焦在業務上。雲時代以前，業務架構要大包大攬，什麼都自己做，但在雲時代下很多基礎的事情可以交給雲來做。除了雲計算給業務架構帶來的改變，中臺概念的出現也對業務架構的設計產生了很大影響。一般來說多個業務能夠複用的技術能力，應該放在中臺來建設，業務架構直接複用就行，不用重複造輪子。
微服務成了連接業務架構和中臺的一個橋樑。
微服務
這些年裏，軟件架構逐漸從 SOA 進化到微服務，很多人認爲微服務是一種細粒度的 SOA，在去掉了 SOA 中的 ESB 之後，微服務變得更加靈活、性能更強。Martin Fowler 曾經總結過微服務實施的前提包括：計算資源的快速分配、基本的監控、快速部署。這基本就是 Kubernetes 所起到的主要作用，隨着雲原生計算基金會的壯大，基於 Kubernetes 的微服務在社區中的熱度越來越高，也開始有很多公司開始利用這一套技術棧來構建微服務。
伴隨着微服務轉型的浪潮，一個名叫 Service Mesh 的技術走上了微服務的舞臺。2016 年，由開發了 Linkerd 的 Buoyant 公司提出。Service Mesh 的出現，極大地補充了 Kubernetes 生態的微服務選型，再加上 CNCF 的一些開源項目，基於 k8s 的微服務技術棧基本就完善了。2018 年 Istio 1.0 發佈，更是爲這股浪潮加了一把火，未來的微服務將是 Kubernetes 和 Service Mesh 的天下。
憑藉着 Kubernetes 和 Service Mesh 的雙劍合併，微服務逐漸走向了巔峯，但此時它的挑戰者 Serverless 已經出現。
Serverless 或者說 FaaS 最開始只是 AWS 推出的一個功能，但現在業界已經有人將其看作微服務的進化，因爲其內含的 Function 可以視爲更小的、原子化的服務，天然地契合微服務的一些理念。
但目前而言，Serverless 即便在阿里、騰訊等大公司，也仍舊是一個摸索狀態，如何將其融入現有架構業界尚沒有成熟的經驗，也沒有太多落地案例，其自身也存在一些問題需要解決。但毫無疑問，這將是業界關注的重點。就像雲原生一樣，開發者端的關注度還不夠，但在企業端已經是一個流行熱詞。
雲原生
在策劃 12 月 6 日 Archsummit 全球架構師峯會的時候，也和業界技術專家溝通過，如果我們要傳遞未來 3 年能引領技術人關注點的未來架構技術專題的時候，應該如何設置這個專題？專家們一致認爲，雲原生是真正的未來架構演化方向。容器 Kubernetes 和雲原生新架構慢慢成爲下一代軟件架構新標準，重構整個軟件生命週期，對整個 IT 產業基礎設施帶來改變，成爲釋放雲價值和雲能力的最短路徑。而 5G、邊緣計算、IoT 萬物互聯都是具體場景，有垂直化領域內的價值和空間，可以基於雲原生技術體系去構建和支撐。
毫不誇張地講，雲原生會是一個改變軟件應用開發模式的技術，一是節省了基礎設施的部署，二是節省了開發人員的時間和精力，更專注於解決業務層面的問題，雲原生開發也被視爲技術人的福音。
以往的單體系統可以在雲端不斷擴展規模，但當某一個功能成爲瓶頸時，只能不斷複製整個單體系統從而達到對單一功能擴展的效果，這就浪費了大量的計算資源。從雲單體系統向雲原生架構改造需要採用微服務、Serverless 計算等多種雲原生技術。
記得 Mobvista Tech VP 蔡超分享過，在構建雲原生架構的時候，引入了面向容錯、面向故障恢復的架構和混沌工程，從而構建一個高可用的微服務架構。這些使得系統架構更加具有彈性，從而可以更好利用雲端的高彈性資源，而高彈性計算資源往往具有更好的價格優勢。
反應式架構
國內最早探索這一架構模式的是淘寶網，因爲他們遇到了“同步等待造成資源浪費、無法實現純業務依賴併發、響應時間累積導致連鎖反應”等問題。經過調研，淘寶架構團隊認爲使用反應式架構是當前可行的一個方案。原因包括，Java 8 已經逐漸普及，且包含對 Lambda 的支持；同時 Reactive 相關的業務框架在業界已有成熟的實現，RxJava 已經廣泛在大小公司中應用；最後，包括 Java 9（引入 Reactive Sreams 規範 API）、Spring 5（引入 Reactor/WebFlux）、Spring Boot 2 都開始擁抱 Reactive，說明反應式編程的確是趨勢。
整個方案對業務架構的升級主要包括編程框架、中間件，以及業務方的升級。中間件的升級，包括服務框架（RPC）、網關、緩存、消息（MQ）、DB（JDBC）、限流組件、分佈式跟蹤系統、移動端 Rx 框架。改造後的架構如圖：
落地反應式架構，需要做哪些準備呢？之前工程師主要使用同步式的思維寫程序，突然要換成以流的方式編寫，所以說，實施反應式架構的難點主要在於工程師的思維轉換。另外，要做到全面異步化，組織必須從上到下全力支持。同時，要讓業務方有動力去做異步化的改造，需要讓他們認識到這麼做的好處。
前端
2019 年，發展比較成熟的前端領域技術包括小程序、Serverless、Native、RN、前端中臺、容器化等。移動開發方面，各大廠商不斷追求通過各種方式改進研發效率。一方面，使用跨平臺、動態化的技術，可以有效的減少研發成本，快速在線試錯；另一方面，通過工程化的手段，通過優化架構，實現業務隔離，減少團隊間的影響。
由於跨平臺、動態化的開發技術帶來價值越來越突出，已經佔據了常規開發的大部分空間。對於更加細分的場景（高性能、強體驗），以及新交互（AR、VR、移動 AI）的落地應用，Native 開發仍然扮演着統治者的角色。
今年另一個技術趨勢是將”小程序”技術引入自家 App，可以實現業務的跨 App 複用，從而實現 1 次開發，2（iOS + Android) * N (N 個 App ) + 1（微信）次複用的效果。7 月在深圳 ArchSummit 會議上，阿里專家彭偉春分享瞭如何跨越生態實現監控小程序，去哪兒網的技術專家司徒正美分享了跨端小程序開發內容。
工程化的發展，一方面依賴於對前端架構的系統性規劃和建設，另一方也有新技術來推進發展。比如 Serverless 新技術同樣也能帶來工程效率的大幅提升，它可以有效降低發佈和運維的複雜度，通過自動化的管理方式平衡資源與成本。
AI、模式識別等技術爲提升研發、運維效率帶來了新的思路，類似 UI to code 的產品現階段已經取得了不錯的進展，未來某一天，一些基本的開發工作可能會被越來越智能化的工具所取代。
在未來 3 年，前端領域交互方式上可能會出現革命性的進化：新型硬件設備、更智能的如語音交互方式、全新的操作界面（腦機接口等）；其次是跨平臺技術廣泛應用：伴隨新系統的發展（例，Fuchsia、鴻蒙），跨平臺技術（語言、開發框架、開發工具）大幅降低多平臺開發的成本。
而那對於中小型互聯網企業，在前端技術選型上要優先考慮動態化、跨平臺技術：可以有效降低研發成本，縮短研發週期，使業務訴求能夠得到快速驗證。
寫在最後
Gartner 每年都會發布一份技術炒作週期的研究報告，提出他們認爲未來值得關注的技術趨勢。許多人認爲技術炒作週期的中文譯名不太妥當，筆者卻認爲恰到好處。在當下的中文 IT 圈，關於中臺、Service Mesh、雲原生的炒作力度不可謂不大。
但回顧過去二十年 Gartner 的技術炒作週期報告，你會發現：人們的預測能力非常差，預測即打臉；曇花一現的技術非常多；許多技術都死掉了……但同樣的，仍舊有一些技術一直在成熟的過程中，許多成熟技術在持續取得進步，今天回看過去十年、二十年的技術發展，你纔會深刻地認識到，原來技術從真正意義上地改變了世界。
而對於技術而言，IT 架構是支撐其高速發展的根本，單個技術的力量是有限的，只有組合在一起，才能產生沛然莫之能御的力量。軟件的顛覆式創新，一定是在硬件支持的基礎上，隨着現有的軟件架構對現有硬件能力的挖掘，再發生顛覆的可能性已經較小了。但對於身處技術變革洪流中的開發者本身而言，仍舊不可輕視，瞭解架構發展的現在與未來，才能更好地在諸般變化中找到本源，處變不驚。
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