從模組化設計、擴充套件性考量到可觀察性實作，建構可持續的伺服器應用程式需要全方位的思維。結構化日誌、分散式追蹤和可衡量指標是確保應用程式可觀察性的三大支柱，而人員、流程和產品則是推動可持續性開發的三大要素。精益開發原則，如價值流對映，能有效減少資源浪費，而自動化流程則能進一步提升效率。無伺服器架構的彈性特性與按需付費模式，讓資源利用更有效率，同時也對工程師的技能和思維提出了新的要求。最後，選擇合適的雲端服務供應商，例如 AWS，並善用其提供的工具和最佳實踐，能更好地達成可持續性目標。
可持續應用程式的特徵
要建構可持續的伺服器無法應用程式，我們需要思考以下幾個方面：
- 模組化：這意味著將程式碼組織成模組、套件和函式庫，以促行程式碼分享和分層應用程式建設。
- 擴充套件性：這意味著能夠從當前的狀態擴充套件到功能豐富的未來狀態。
- 可觀察性：這意味著能夠監控和分析應用程式的行為，以確保其正確運作和最佳效能。
這些特徵對於伺服器無法應用程式的架構、設計、開發和營運至關重要。以下幾節將詳細介紹每個特徵，並提供和最佳實踐，以幫助您建構可持續的伺服器無法應用程式。
伺服器無法持續運作的關鍵因素：觀察性和可持續性
在設計和架構階段，就需要考慮觀察性措施，並且持續到開發和操作階段。如果不能觀察應用程式，就無法瞭解如何讓它變得更加可持續。觀察性應用程式的三個主要組成部分（也被稱為觀察性的三個支柱）是：
- 結構化日誌
- 分散式追蹤
- 可衡量的指標
當您建立伺服器無法持續運作的應用程式時，需要考慮未來將繼承這些應用程式的工程師，並且要讓這些應用程式變得更加可持續，以增加商業價值。因此，需要在開發過程中考慮可持續性。
推動可持續性的開發流程和實踐
在開發可持續的伺服器無法持續運作的應用程式時，需要關注以下三個關鍵元素：
- 人員：包括生產者和消費者
- 流程：構建產品的原則和實踐
- 產品：用於構建產品的雲端服務
討論流程通常會在工程師之間引起一些不安，因為他們害怕學習新東西或破壞現有的實踐。工程師還需要轉變思維方式，以便考慮新的非功能性需求和可持續性措施。
遵循精簡開發原則並減少資源浪費
價值流對映是一種流行的精簡練習，允許軟體開發團隊透過視覺化關鍵步驟來最佳化交付流程，並顯示每個階段所花費的時間和結果。以下圖表展示了一個簡單的價值流對映，描述了一個功能從程式碼提交到生產環境發布的旅程。
graph LR
A[程式碼提交] -->|3天|> B[程式碼審查]
B -->|2周|> C[QA測試]
C -->|1周|> D[發布候選版本]
D -->|1天|> E[生產環境發布]
在這個圖表中，增加價值的時間是每個活動所花費的時間。例如，工程師花了3天時間進行程式碼修改並提交到倉函式庫。等待時間是每個階段之間所花費的時間。例如，發布候選版本是在QA完成兩周後才建立的，這兩周的時間對於業務來說是浪費的時間。
從可持續性的角度來看，每個階段之間的等待時間是一個問題。一般來說，每個階段使用的資源（計算、儲存、網路）都會保持活躍狀態，直到管道移動到下一個階段。這意味著QA階段使用的資源將會在等待發布候選版本被建立的期間內保持活躍，從而消耗能量並增加整體碳足跡。
圖表翻譯：
上述圖表描述了一個功能從程式碼提交到生產環境發布的過程。每個階段所花費的時間都被標記出來，從而可以看到整個過程中哪些階段消耗了最多的時間。透過這種方式，可以找出哪些階段可以進行最佳化，以減少整體開發時間和資源浪費。
內容解密：
上述內容強調了在開發伺服器無法持續運作的應用程式時需要考慮可持續性和觀察性的重要性。透過遵循精簡開發原則並減少資源浪費，可以提高開發效率和應用程式的可持續性。同時，也需要考慮人員、流程和產品等三個關鍵元素，以確保開發過程中的可持續性。
精簡版：精益軟體開發與可持續性實踐
精益軟體開發原則
- 消除浪費：只實作必要功能，重複使用檔案，減少開發浪費。
- 放大學習：建立持續學習和知識分享環境。
- 盡可能晚決策：延遲決策以獲得更多清晰度和更好的決策。
- 盡快交付：從簡單開始，快速遞增交付功能。
- 授權團隊：建立根據信任和所有權的協作環境。
- 構建完整性：遵循適當的架構模式和開發實踐，如持續重構。
- 最佳化整體：最佳化整個軟體系統，而不僅僅是其個別元件。
從簡單需求開始，快速擴充套件
- 增量開發和交付是一種低風險的方法，從簡單開始，遲決策，允許在每次迭代中評估和改進。
- 這種方法適合於無伺服器架構，因為許多管理服務都是按使用付費和按需佈署的。
自動化一切可能
- 自動化從測試到程式碼佈署管道、應用程式觀察和問題糾正。
- 自動化是無伺服器開發和營運的核心，除了提高開發速度外，還可以減少資源浪費。
重新思考拋棄式原型
- 透過雲端和無伺服器技術，可以以不同的思維方式構建原型，使其從最小可行產品演變為最大價值產品。
- 這種方法被稱為演化式原型，最大限度地提高資源使用效率，減少浪費。
培養無伺服器工程師
- 有效實施可持續的無伺服器應用程式需要一批才華橫溢的工程師，他們瞭解企業的目標並具有實作這些目標的正確態度。
- 建立一個可持續的無伺服器工程師團隊需要時間、努力和長期投資。
可持續性與AWS雲端
- 考慮雲端提供商作為合作伙伴，共同努力最佳化雲端服務的使用，以改善業務。
- AWS提供了許多服務、工具和最佳實踐，以幫助實作可持續性目標，但最終還是需要使用者自己正確使用這些資源。
- 可持續性責任在AWS和使用者之間分享，使用者需要啟用組織履行其可持續性承諾，而AWS則提供了必要的工具來達到這個目標。
持續性雲端服務的四大重點
雲端服務的持續性是一個重要的議題，尤其是在使用雲端服務的企業中。為了達到持續性的目標，企業需要關注四個主要領域：使用者行為、軟體架構、資料儲存和開發佈署。
使用者行為
使用者行為是影響雲端服務持續性的重要因素。企業需要了解使用者的行為模式，以便最佳化雲端資源的使用。例如，如果使用者主要在辦公時間內使用雲端服務，企業可以調整資源組態以減少能耗。
軟體架構
軟體架構也對雲端服務的持續性有著重要影響。企業需要設計合理的軟體架構，以便減少資源浪費和能耗。例如，使用無伺服器架構可以減少伺服器的能耗和維護成本。
資料儲存
資料儲存是另一個重要的領域。企業需要合理地管理資料儲存，以便減少資料浪費和能耗。例如，使用資料壓縮和資料刪除等技術可以減少資料儲存的能耗。
開發佈署
開發佈署也是影響雲端服務持續性的重要因素。企業需要合理地管理開發佈署，以便減少資源浪費和能耗。例如，使用自動化佈署工具可以減少人工佈署的能耗和時間。
建構可持續的伺服器無狀態應用程式已成為雲端原生時代的重要趨勢。深入剖析模組化、擴充套件性與可觀察性三大核心特徵，可以發現，它們並非孤立存在，而是相互促進，共同構成了可持續應用程式的根本。技術堆疊的各層級協同運作中體現了精益開發的思想，從減少資源浪費到提升開發效率，每個環節的最佳化都至關重要。多維比較分析顯示，與傳統應用程式相比，伺服器無狀態應用程式在資源利用率、彈性擴充套件和成本效益方面具有顯著優勢。然而，技術限制深析也指出，要充分發揮其潛力，仍需克服開發流程的變革、工程師技能的提升以及可觀察性工具的整合等挑戰。從商業價值視角來看，投資於可持續應用程式不僅能降低營運成本，更能提升企業的社會責任形象，增強市場競爭力。展望未來，隨著雲端原生技術的持續發展和普及，預見更多企業將採用以可持續性為核心的應用程式開發策略。玄貓認為，及早擁抱這一趨勢，並積極探索相關最佳實踐，將有助於企業在未來競爭中脫穎而出。
