各位 PHPer,Serverless 正當時

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前言

PHP 的應用範圍相當廣泛,尤其是在網頁程式的開發上,  根據最新 維基百科 顯示,2013年4月的統計資料,PHP已經被安裝在超過2億4400萬個網站和210萬臺伺服器上, 而根據 W3Techs 的報告,截至2021年9月, 有78.9%的網站使用PHP。 所以 PHP 是世界第一語言至少在 web 開發領域並不是戲稱。

而在技術選型上, PHP 主要採用的是 LAMP(全稱是Linux + apache + mysql + php) 或者 LNMP(全稱是Linux + nginx + mysql + php), 這種成熟穩定的技術框架推動 PHP web 開發生態的繁榮和商業上的成功。 image.png

在傳統的開發模式中, 開發者自己需要安裝維護各種軟體的安裝、維護升級:

  • 如果您是一個企業使用者, 如果業務體量變大或者為了生產環境的穩定和可用性, 使用負載均衡是一個必然的選項:

image.png 即此時, PHP 開發者或者線上運維的同學關心的事情多了起來:

  • 每個增加的生產機器都需要重新安裝一遍相關軟體, 做相同的 nginx 配置以及 php-fpm 的配置, 以及維護每個生產機器的安全更新

  • 假如開發的應用需要一個新的擴充套件, 可能需要人肉每臺機器去增加擴充套件

  • 負載均衡器隨著業務的變更升配, 後面一臺 Worker 機器掛掉了, 如何做運維處理

  • 業務的波峰波谷怎麼應對才能讓資源的利用率提高

  • ...

  • 如果您是專案組開發成員比較多的企業使用者,能不能不需要給每個開發配置一個安裝的 NLP 的 Linux 機器作為開發測試機器(或者多人共享一個機器)?

  • 如果您是一個提供網站開發和託管的 ISV 、外包公司或者創業公司, 我的客戶都是一些中小企業的入口網站, 我怎麼提高我後端機器資源利用率以及更好提供定製化服務?

  • 如果您是一個學生或者準備學習 PHP 開發,本地只有 Windows 電腦, 能不能直接近乎免費的方式獲取 LNP(Linux+Nginx+PHP)  的環境用來學習呢?

  • ...

帶著這些問題, 我們去探索一下 Serverless 是如何解決這些痛點的。 ​

PHP 遇見 Serverless

什麼是 Serverless

Serverless = Faas (Function as a service) + Baas (Backend as a service), 我們簡單通過兩個圖快速瞭解相關概念:

  • 傳統模式

image.png

  • Serverless 模式

image.png 圖中的 CDN 和 OSS 就是 BaaS 服務,FC 就是自定義函式邏輯的 FaaS 平臺,   通過這個對比, 我們能快速得到 FaaS 的特性和好處:

  • 只需要專注業務程式碼開發, 編寫對應的邏輯即可
  • 極致彈性伸縮, 無需管理伺服器
  • 按量付費,每次呼叫按毫秒計費
  • ...

本文後續討論的 Serverless 主要指的是 FaaS, 如下示意圖, 幾行程式碼編寫完畢, 儲存到雲廠商的 FaaS 平臺, 就完成了一個彈性高可用的 Web API。 image.png

PHP 遇見 Serverless

PHP 作為一個開發群體的很大的語言, 各大雲廠商的 FaaS,比如阿里雲的函式計算、AWS 的 Lambda (通過 Custom Runtime 間接支援)、 騰訊的 SCF 等都推出了對 PHP 語言的支援, phper 面對前端領域的 Serverless 技術革新實踐(感興趣的見本文最後的附錄), 應該不遑多讓。以阿里雲函式計算為例, 有很多 PHP 的開發者有了很多有趣的實踐:

  • 直接使用 gd 或者 ImageMagick 擴充套件, 實現彈性高可用的圖片、水印等各種 CPU 密集型 API
  • 直接使用 ffmpeg + 效能型例項 + 非同步有狀態呼叫完成影片剪輯合成等音影片處理業務
  • 使用 HTTP 觸發器實現的函式, 埋點到廣告平臺, 快速實現高可用的買量業務
  • 直接將之前基於框架(如 ThinkPHP)實現的 WEB API 直接遷移到 FaaS 平臺,不用再擔心宕機和運維問題了
  • ...

雖然 FaaS 很好地解決了  phper 如下問題:

  • 新業務或者開發新的 web API
  • 存量業務中, 有些 CPU 密集型或者彈性要求很高的 API 單獨抽離出來 FaaS 化

但是傳統的開發模式或者存量業務,對開發者有一定的上手和改造成本,比如某 Faas 廠商 PHP Runtime 程式設計介面示例:

function handler($event, $context) {
     $eventObj = json_decode($event, $assoc = true);
    // do your thhings
     // ....
     return $eventObj['key'];
}

但是能不能更進一步, 開發者不需要按照 FaaS 廠商的約定的函式入口能實現一個個的 API,  而是能直接將傳統執行在 LAMP 或者 LNMP 的專案直接 FaaS 化?

答案是肯定的

阿里雲函式計算的 Custom Runtime 以及直接基於 HTTP 協議的極簡程式設計模型走在了所有云廠商的前列。 image.png 函式計算啟動Custom Runtime執行環境時,會預設呼叫 bootstrap檔案(或者您建立函式的時設定的 Args引數)啟動您自定義的 HTTP Server, 然後這個HTTP Server接管了函式計算系統的所有請求,即您所有的函式呼叫請求。

函式計算 Custom runtime 執行環境底層系統是 Linux,  並且已經內建的 nginx/1.10.3 和 php-fpm7.4,   對於 PHP 應用,您直接使用即可

以部署一個 wordpress 專案 為例,  只需要將如下目錄直接打包成一個 zip 包在函式計算平臺建立一個函式即可:

- bootstrap
- nginx.conf
- php-fpm.conf
- php.ini-production
- wordpress

其中 wordpress 目錄是對應的 web 工程,  bootstrap 是啟動 nginx 和 php-fpm 的指令碼即可:

...
echo "start php-fpm"
php-fpm7.4 -c /code/php.ini-production -y /code/php-fpm.conf
echo "start nginx"
nginx -c /code/nginx.conf
...

bootstrap 詳情可參考 WordPress in FC

所以, 使用函式計算這個 Serverless 產品和傳統的 PHP 開發相結合後, 您再也不用考慮負載均衡的事情, 不用考慮擴縮容的事情, 不用管理機器、不用擔心宕機的事情等等, 只需要安安心心把業務程式碼開發好即可。image.png 從上圖可以看出:開發者只需要開發好自己的業務程式碼即可,唯一需要考慮的事情, 就是函式計算這邊擴容不要太多太猛(比如直接在函式計算平臺設定下該函式能彈出的最大例項數目即可), 給下游自己的 Mysql 資料庫過大的壓力即可。

當然, 從原始的傳統的 php web 應用完全遷移到 Serverless 形態的函式計算平臺, 某些場景可能需要考慮資料持久化問題, 因為函式計算是無狀態的, 資料持久化儲存可以藉助 NAS、Redis 等服務完成,以 NAS 為例,流程圖如下: image.png

以 WordPress 為例, 後臺系統上傳的圖片或者 Session 功能都是需要持久化到磁碟的。

  • 設定 web 工程的檔案上傳目錄或者 session 目錄為 NAS 盤的某個目錄, NAS 盤實現持久化
  • 甚至可以將 web 工程直接放到 NAS 盤上, 此時函式計算純粹就是 LNP 執行環境

image.png

比如將 wordpress 工程不作為函式的程式碼包的一部分, 而已提前上傳到 NAS 盤, 只需要設定好 nginx.conf 中的 root 能知道 web 工程即可, 如上面的 nginx.conf, /mnt/auto 表示掛載的 NAS 目錄,mnt/auto/wordpress 則表示在 NAS 上的 web 工程。 ​

此時對您來說, 函式再也不用變了, 您可能只是需要開發新的業務程式碼, 然後上傳到 NAS 上即可(或者直接使用 git 直接在 NAS 操作,實現 web 工程的版本和 git 上的 commit 繫結, 使用 git 實現程式碼的快速升級和混滾) ​

但是從安全生產的角度來說, 還是建議您 web 工程變更最好和函式的變更相關聯

小結

從上面的討論和陳述中, 我們不難發現, PHP 遇見 Serverless 是一件令人興奮的事情, 讓 phper 有了更大的想象空間。 Serverless 的理念和 PHP 這個語言出現的理念也是一致的: 即讓開發者最大精力集中在自己的業務價值。 PHP 語言一直是 web 領域最好的生產力代表, 而 Serverless 將會讓 PHP 如虎添翼。 我們最後來一一解答下前言中提出的問題:

如果您是一個企業使用者, 業務體量變大或者為了生產環境的穩定和可用性, 如何做?

   如上面陳述, 使用函式計算和傳統的 PHP 開發相結合後, 您再也不用考慮負載均衡的事情, 不用考慮擴縮容的事情, 不用管理機器、擔心宕機的事情等等, 只需要安安心心把業務程式碼開發好即可。 ​

如果您是專案組開發成員比較多的企業使用者,能不能不需要給每個開發配置一個安裝的 NLP 的 Linux 機器作為開發測試機器(或者多人共享一個機器)?

   是的, 每個開發者在函式計算上建立一個自己的 Service/函式即可, Service/函式配置開發測試環境的 VPC,實現內網安全訪問資料庫等其他下游服務。 函式呼叫的時候, 函式計算會拉一個 NLP 的執行環境來執行您分支上正在開發的 PHP 程式碼。

  • 每個執行環境是相互隔離的
  • 按呼叫次數計費, 不需要預留機器, 免除了機器成本上的浪費
  • 也可以很方便進行壓測等各種事宜
如果您是一個提供網站開發和託管的 ISV 、外包公司或者創業公司, 我的客戶都是一些中小企業的入口網站, 我怎麼提高我後端機器資源利用率以及更好提供定製化服務?

   通常來說, 很多企業入口網站訪問量不大, 但是網站掛掉了會引起客戶投訴。每個客戶的網站通過service 或者函式區分, 通過函式名或者service去區分您自己的客戶: i. 管理方便  ii. 做定製化方便  iii. 做不同vip等級服務方便。 舉個例子, 您可以快速通過某個函式的呼叫指標情況, 可以看出哪個客戶的網站訪問量大,可以做出客戶畫像以及制定不同的收費和 vip 服務級別。

如果您是一個學生或者準備學習 PHP 開發,本地只有 Windows 電腦, 能不能直接近乎免費的方式獲取 LNP(Linux+Nginx+PHP)  的環境用來學習呢?

   是的, 只要將如下的檔案和資料夾打包成 zip 包去函式計算控制檯建立函式即可

- bootstrap
- nginx.conf
- php-fpm.conf
- php.ini-production
- myweb
  | - hello.php

這裡構建了一個釘釘群: 31897696,  如果您對 PHP 落地 Serverless 感興趣,您有觀點、想法或者想吐槽的, 可以和大家一起交流。 image.png

PHP 框架 Serverless 最佳實踐

其他更多: https://github.com/devsapp/start-web-framework

參考引用

附錄

Serverless 在前端領域如火如荼的發展:

  • Backend For Frontend(BFF)in Serverless 來提高生產力
    • 前端開發者全棧化
    • 提高開發效率,減少前端和後端介面同學的溝通聯調時間, 後端同學只需要做好原子的介面的穩定性和可靠性即可, 資料的聚合直接由前端同學通過 BFF 實現

  • 當 SSR 遇上 Serverless,輕鬆實現頁面瞬開
    • 藉助於函式即服務(FaaS)的能力,不需要再去搭建傳統的 Node 應用,一個函式就可以變成一個服務,開發者可以更純粹的關注於業務邏輯。
    • FaaS 以函式為單位的形式以及彈性機制,為 SSR 應用帶來了天然的隔離性和動態修復能力,可以更好的避免頁面間的交叉汙染,或一些邊界的異常場景對應用帶來致命性的傷害。
    • 無需運維、按需執行、彈性伸縮這些特性,大大降低了 SSR 應用對開發者的門檻。

本文由阿里云云原生應用平臺釋出 微信搜尋關注 “Serverless ” 聯絡我們