前言

风起云涌的云计算，在以虚拟化和容器化为技术特征的“资源云化”阶段，极大地简化了基础设施运维。如今，在以Serverless新理念标志的“应用云化”阶段，云计算的目标是进一步简化云开发，屏蔽云端分布式系统和中间件等的复杂性。Serverless不但能使开发者聚焦业务逻辑以实现跨越式生产力变革，而且以极致弹性和免运维等优势帮助应用降低成本、开发增效，已成为云计算“下半场”中各大厂商和开源社区竞相拥抱的战略方向和新兴技术。甚至伯克利在《简化云编程：伯克利视角下的Serverless计算》一文中预言：Serverless将会成为云时代默认的计算范式，并取代Serverful（传统云）计算模式，而其商业模式变革也被生动地类比为从传统的“租车”服务发展为真正随用随付的“计程车”服务。

广大开发者、科研人员和信息专业的本科生与研究生应该如何把握快速发展的Serverless技术浪潮呢？最为行之有效的方法之一是，通过完整剖析一个有代表性的Serverless平台的设计思路和实现方案，来深入学习和掌握Serverless的技术原理与架构精髓，这亦是本书创作的初衷。本书以华为2012实验室研制的分布式内核——华为元戎在Serverless方向的创新探索为例，详细阐述了新一代Serverless编程模型、高性能运行时、后端服务对接等一系列关键技术，并深入剖析了华为终端云基于Serverless实现快速开发和上线翻译业务的端到端商用案例，帮助读者从理论走向系统实践，身临其境地体会如何灵活运用Serverless高效构建应用。

本书的第1章重点介绍了Serverless的基础知识、关键技术和生态现状。通过对第1章的阅读，读者可以了解Serverless如何解决微服务实施的痛点，了解当前典型的Serverless平台（如Lambda）和开源系统（如OpenWhisk）等的差异化设计，以及Serverless的周边组件，如开发与部署框架、事件总线、函数工作流等，进而通过总结当前Serverless系统的不足之处及下一步技术探索方向，为读者设计Serverless应用架构提供启发和技术参考。

本书的第2～5章详细介绍构建新一代Serverless平台的核心技术。第2章以华为的华为元戎为例介绍新一代Serverless平台的设计理念与技术架构，第3～5章分别对一系列核心技术展开剖析。其中，第3章介绍有状态函数编程模型的设计原理和技术实现，并通过生动的场景案例展示有状态函数编程模型的用法与优势。第4章分析如何在函数运行时中优化冷启动、弹性伸缩和函数调度的性能，并提供具体设计方案和范例性能评测。第5章涉及用函数对接各种BaaS服务的通用框架，以华为元戎的Event Bridge和Service Bridge为例分别详解云上各种服务如何规范化触发函数，以及在函数中如何标准化调用各种后端服务，如云存储和云数据库等。

完备的后端服务如云托管、云数据库和云存储等也是Serverless平台必不可少的组成部分，因此第6～8章介绍了华为终端云为用户和开发者提供的配套服务。其中，云数据库服务是一款Serverless化的数据库，提供简单易用的端/云SDK，适用于移动应用、网页和服务器开发，方便应用数据在各个客户端之间、客户端与服务端之间自动保持同步，帮助应用开发者快速构建安全可靠且多端协同的应用程序，从而让应用开发者聚焦业务逻辑，无须关注后端系统的复杂搭建、用户数据的安全保护、多端数据的同步及服务器部署维护等，可显著提高业务构建、部署和运营效率。云存储服务用于图片、视频、文件等内容的上传、下载、归档和备份等。相比于传统的存储服务，云存储服务具有支持断点续传、网络加速、可靠安全和弹性伸缩等特性，更适合移动应用的文件管理。云托管服务为开发者的网页内容提供快速和安全的全球托管服务，支持自定义域名和证书管理，开发者只需提供申请的域名，无须关注CDN加速和SSL配置，通过控制台一键发布版本即可向全球用户分发网站内容。

虽然Serverless平台为开发者提供了一系列开箱即用的云函数和后端服务，但是开发者在尝试用新模式构建实际业务时难免会面临各种挑战，例如，业务函数的划分粒度和策略、由数据变更触发的业务流程执行及事件驱动编程等。鉴于此，本书的第9～10章以华为的实践为例，从技术选型、架构设计到业务函数的划分，再到云函数、云托管、云数据库和云存储服务的搭配使用和代码示例，对基于Serverless技术构建的翻译服务进行端到端完整解析，让读者能够快速学习和全面掌握如何运用Serverless技术高效构建应用。

“众人拾柴火焰高”，感谢华为公司2012实验室中央软件院分布式与并行软件实验室的大力支持，以及华为元戎团队的不懈投入，感谢华为终端云同仁们的倾力贡献和紧密协作。大家共同践行了“研发一代、应用一代”的务实创新精神，促成了本书中的Serverless架构和技术从原型逐步走向商用，未来更加可期！感谢电子工业出版社的宝贵建议与细致工作，这保证了本书的质量和尽早问世。另外，本书部分内容参考了公开资料和网上调研成果，在此也对相关参考文献的作者及同行致以诚挚的谢意。

由于水平有限，加之Serverless技术日新月异且应用领域广泛，书中难免有疏漏和不足之处，恳请广大读者批评指正，以便我们在后续版本中改进，并共同推动Serverless生态的蓬勃发展！