正版 Serverless架构设计指南 张原 王昌鹏 Serverless 架构 架构设计 架构师 软件架构 系统

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Serverless架构设计指南

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 机械工业出版社

前言

第1章 Serverless架构的概述/

1.1什么是Serverless架构/

 1.1.1后端服务的演化/

 1.1.2小颗粒度服务的流行/

 1.1.3Serverless架构的难点/

1.2Serverless架构的作用/

 1.2.1屏蔽运维需求/

 1.2.2降低编码门槛/

 1.2.3搭建低成本流水线/

1.3Serverless架构的应用场景/

 1.3.1初创企业/

 1.3.2敏捷开发团队/

 1.3.3无需架构管理/

1.4主流Serverless架构设计的问题/

 1.4.1非通用使用设计/

 1.4.2回调与返回设计/

 1.4.3中心化路由和分布式路由设计/

 1.4.4黑盒和显式引用设计/

 1.4.5生态和过于依赖厂商/

1.5Serverless架构的目标/

 1.5.1开源与生态/

 1.5.2完善的标准/

 1.5.3私有化部署能力/

 1.5.4去中心化服务/

第2章 Serverless的总体设计/

2.1项目的结构/

 2.1.1设计结构一览/

 2.1.2虚拟机结构设计/

 2.1.3框架结构设计/

 2.1.4平台结构设计/

2.2虚拟机的结构拆分/

 2.2.1VM模块/

 2.2.2上下文设计/

 2.2.3模块系统设计/

 2.2.4变量代理设计/

2.3框架的结构拆分/

 2.3.1命令行工具设计/

 2.3.2基础库设计/

 2.3.3中间件设计/

 2.3.4线程系统设计/

2.4框架线程系统的结构拆分/

 2.4.1线程池设计/

 2.4.2回收机制设计/

 2.4.3动态运行时设计/

2.5运行时模块拆分/

 2.5.1运行时与虚拟机的关系/

 2.5.2环境变量注入与模块逻辑设计/

 2.5.3服务载入虚拟机设计/

2.6平台的结构拆分/

 2.6.1去中心文件系统设计/

 2.6.2代码服务端部署设计/

 2.6.3配置与注册中心设计/

2.7平台功能结构设计/

 2.7.1App的注册与配置/

 2.7.2分流和灰度配置/

 2.7.3App域名配置/

第3章 Serverless架构的脚手架设计/

3.1脚手架功能概述/

 3.1.1服务运行/

 3.1.2代码编译/

 3.1.3服务部署/

3.2服务运行功能概述/

 3.2.1配置获取设计/

 3.2.2开发模式设计/

 3.2.3可插拔扩展设计/

3.3可插拔扩展设计与功能实现/

 3.3.1插件出口入口设计与实现/

 3.3.2依赖扩展设计与实现/

 3.3.3扩展链路设计与实现/

3.4项目初始化功能设计/

 3.4.1初始化模板的构建/

 3.4.2模板拉取功能的实现/

3.5产物构建设计/

 3.5.1打包的前置检测/

 3.5.2文件的构建和编译/

 3.5.3单应用和多应用打包的实现/

3.6服务部署设计/

 3.6.1App的上传与同步/

 3.6.2服务器的服务载入/

 3.6.3部署通知逻辑/

3.7分布式代码更新/

 3.7.1分布式代码更新的目的/

 3.7.2单机和多机代码更新的区别/

 3.7.3分布式代码更新实现/

第4章 Serverless架构的模块设计/

4.1设计模块化系统的目的/

 4.1.1代码的解耦合和复用/

 4.1.2互不影响的模块/

 4.1.3规范和模块的扩展/

 4.1.4依赖的权限控制/

4.2上下文的注入实现/

 4.2.1上下文概述/

 4.2.2模块和文件的上下文/

 4.2.3全局变量和方法上下文的注入/

4.3上下文的代理/

 4.3.1上下文代理的原理/

 4.3.2上下文和App绑定原理/

 4.3.3上下文代理的具体实现/

4.4重新设计模块化系统的实现/

 4.4.1重写require功能/

 4.4.2权限系统判断的实现/

 4.4.3外部文件引用的剥离/

4.5import实现原理/

 4.5.1import和require的关系/

 4.5.2import的转化实现/

 4.5.3执行import的实现/

4.6代码文件加载实现/

 4.6.1VM递归加载实现/

 4.6.2文件相互引用加载实现/

 4.6.3高级语法支持/

第5章 Serverless架构的函数设计/

5.1Serverless架构采用函数的原因/

 5.1.1什么是函数/

 5.1.2降低编写门槛的设计/

 5.1.3接口职责的设计/

 5.1.4相对灵活的服务/

5.2Serverless架构函数功能概述/

 5.2.1主流Serverless架构的函数式设计问题/

 5.2.2数据返回和异常处理设计概述/

 5.2.3分布式路由设计概述/

 5.2.4代码黑盒设计/

5.3函数的实例化实现/

 5.3.1函数调用过程实现/

 5.3.2线程实例化服务类实现/

 5.3.3线程监听调用事件实现/

5.4函数参数注入实现/

 5.4.1线程的参数序列化/

 5.4.2线程中重新实例化参数对象/

 5.4.3参数原值通信/

5.5函数数据返回和异常设计实现/

 5.5.1数据返回的实现/

 5.5.2二进制数据和文件流的返回实现/

 5.5.3异常在线程中的实例化/

 5.5.4异常中间件捕捉实现/

5.6跨App函数调用设计与实现/

 5.6.1RPC函数调用链路概述/

 5.6.2RPC函数实现/

5.7分布式路由设计实现/

 5.7.1路由装饰器实现/

 5.7.2线程的路由通信/

 5.7.3动态路由挂载实现/

第6章 Serverless结构设计/

6.1Serverless架构结构概述/

 6.1.1项目结构设计概述/

 6.1.2App结构设计概述/

 6.1.3代码结构设计概述/

6.2项目结构设计/

 6.2.1配置文件的设计与实现/

 6.2.2项目的编译构建设计/

 6.2.3项目依赖结构设计/

6.3App结构设计/

 6.3.1App入口文件结构设计/

 6.3.2App隔离结构设计/

 6.3.3App运行与管理结构设计/

6.4代码结构设计/

 6.4.1框架引用设计/

 6.4.2依赖引用设计/

 6.4.3服务类和函数设计/

 6.4.4代码透出设计/

6.5编译结构设计/

 6.5.1编译目录结构设计/

 6.5.2编译配置解析/

 6.5.3增量编译实现/

第7章 Serverless架构的配置设计/

7.1配置模块分类概述/

 7.1.1框架配置/

 7.1.2App配置/

 7.1.3部署配置/

 7.1.4流量配置/

7.2框架配置设计/

 7.2.1项目基本配置设计/

 7.2.2异步获取配置设计/

7.3App配置设计/

 7.3.1最大线程配置设计/

 7.3.2系统权限管控配置设计/

 7.3.3超时配置设计/

 7.3.4VM和资源配置设计/

7.4部署配置设计/

 7.4.1部署版本配置设计/

 7.4.2部署数据地址配置设计/

7.5请求流量配置设计/

 7.5.1域名配置实现/

 7.5.2分流配置实现/

 7.5.3路由配置实现/

第8章 Serverless架构的协议设计/

8.1Serverless架构的协议组成/

 8.1.1代码协议/

 8.1.2请求协议/

 8.1.3应用隔离协议/

 8.1.4通信协议/

 8.1.5执行协议/

 8.1.6部署协议/

 8.1.7函数配置协议/

8.2代码协议设计/

 8.2.1路由协议/

 8.2.2装饰器协议/

 8.2.3文件和路径协议/

 8.2.4方法暴露协议/

8.3请求协议设计/

 8.3.1请求方式协议/

 8.3.2请求分发协议/

8.4应用隔离协议设计/

 8.4.1隔离方式协议/

 8.4.2影响协议/

8.5通信协议设计/

 8.5.1调用协议/

 8.5.2沟通协议/

 8.5.3唤起协议/

 8.6执行协议设计/

 8.6.1执行入口协议/

 8.6.2返回值协议/

8.7部署协议设计/

 8.7.1构建协议/

 8.7.2请求部署协议/

 8.7.3版本升级协议/

8.8函数配置协议设计/

 8.8.1App配置协议/

 8.8.2分流配置协议/

 8.8.3部署配置协议/

第9章 Serverless架构的实践/

9.1部署方案/

 9.1.1部署依赖/

 9.1.2部署规模准备/

9.2容器部署实现/

 9.2.1Dockerfile准备/

 9.2.2K8s接入/

 9.2.3弹性伸缩配置/

9.3Serverless架构的限制实例/

 9.3.1Serverless架构构建App/

 9.3.2开发者的权限控制实例/

 9.3.3开发者代码引用规范实例/

9.4基于Serverless架构开发/

 9.4.1接入数据库/

 9.4.2增删改查的实例/

 9.4.3前端页面的渲染实例/

9.5用户模块的实现/

 9.5.1登录和注册功能实现/

 9.5.2Token的校验和App交互/

9.6聊天系统功能实现/

 9.6.1实时聊天实现/

 9.6.2消息通知实现/

9.7App上线实践/

 9.7.1应用发布实践/

 9.7.2域名的绑定实践/

 9.7.3分流和灰度发布实践/

第10章 Serverless架构最终形态的演变/

10.1Serverless架构的困境/

 10.1.1伴随着异常的服务/

 10.1.2开发和调试的相对困难/

 10.1.3异常无法自行处理/

10.2过渡的Serverless架构方式/

 10.2.1高信任度的提供商/

 10.2.2标准化的服务设计/

10.3真正的Serverless架构/

 10.3.1服务的非中心化/

 10.3.2服务的真正开源/

 10.3.3标准的语言设计/

10.4当前互联网的瓶颈/

 10.4.1算力、存储和网络性能的瓶颈/

 10.4.2过渡的中心化/

10.5发展中的机遇/

 10.5.1非中心化应用的爆发/

 10.5.2瓶颈的移除/

 10.5.3信任危机出现/

10.6形态的演变/

 10.6.1代码即所有/

 10.6.2去中心化的到来/

Serverless作为一种近几年流行的架构，其内部的设计相对复杂。本书尽可能使用通俗易懂的语言来帮助读者理解和掌握Serverless的开发与设计。

本书以JavaScript为主要语言进行讲解，以Node.js运行时为主要运行环境进行服务设计的讲解。本书共10章，分别为:Serverless架构的概述、Serverless的总体设计、Serverless架构的脚手架设计、Serverless架构的模块设计、Serverless架构的函数设计、Serverless 结构设计、Serverless 架构的配置设计、Serverless架构的协议设计、Serverless架构的实践以及Serverless架构最终形态的演变。内容主要涉及JavaScript语言的开发(包括前端和后端的代码和功能的实现)、数据库的开发(如MongoDB、ETCD等)、容器层面的开发(如Docker、 K8s)。从虚拟机(VM)的实现开始，逐步构造出一个虚拟化框架，最终形成一个Serverless架构平台。

为了提升读者的阅读体验，本书使用尽可能少的代码示例。本书配套有难点实现的微视频(扫码即可观看)，以及相关案例源码(获取方式见封底)。

本书适合相关领域的研究人员和工程技术人员阅读，也可作为高等院校计算机、软件工程及相关专业师生的参考资料。