云原生領域正在迅速發展，要求架構既具可擴展性又靈活。這些架構需要為分布式環境設計，擁抱微服務和容器化。為了滿足這些需求，云原生架構模式提供了構建高效、彈性應用程序的可靠方法。

在本文中，我們將探討你需要了解的2024年最重要的五種云原生架構模式：

Sidecar/Sidekick 模式

想象一下一個小伙伴騎在你的摩托車旁邊，這就是 Sidecar/Sidekick 模式的精髓。這種模式涉及在主應用程序容器旁邊部署一個小容器。可以將其視為一個提供日志記錄、監控、安全性或甚至 API 網關等基本功能的“邊車”。

優點：

• 解耦：將核心應用程序邏輯與輔助功能分離，提升模塊化和彈性。
• 可擴展性：Sidecar 可以根據其特定需求獨立擴展。
• 靈活性：可以為不同應用程序部署不同的 Sidecar，提供模塊化的方法。

示例：

想象一個電子商務應用程序，其中一個 Sidecar 容器處理支付處理。這個 Sidecar 可以處理加密、與支付網關的通信以及欺詐檢測，使核心應用程序專注于訂單管理和產品列表。

Ambassador 模式

將大使視為代表你利益的外交官。同樣，Ambassador 模式使用一個容器在外部流量到達主應用程序之前處理它。這個大使可以處理認證、授權、速率限制和負載均衡等任務。

優點：

• 安全性：作為強制執行安全策略和保護應用程序的中心點。
• 可擴展性：可以獨立擴展 Ambassador 以處理增加的流量。
• 負載均衡：在多個應用程序實例之間分配流量，以提高性能。

示例：

考慮一個社交媒體平臺，其中一個 Ambassador 容器處理用戶登錄。這個大使可以驗證憑據、分配用戶角色，并執行速率限制以防止安全漏洞并確保平穩運行。

Scatter/Gather 模式

想象將一個大任務分成更小的、可管理的塊并分發給工人。這就是 Scatter/Gather 模式的精髓。這種模式包括一個“散布”過程，將任務分配給多個工作進程，以及一個“收集”過程，收集結果并返回給客戶端。

優點：

• 并行化：啟用任務的并發執行，顯著提高性能。
• 可擴展性：可以水平擴展工人以處理增加的工作量。
• 容錯性：如果一個工人失敗，其他工人可以接替，確保彈性。

示例：

考慮一個視頻流平臺，利用 Scatter/Gather 模式進行視頻轉碼。散布過程將視頻分成片段并分發給工作進程進行轉碼。收集過程將收集轉碼后的片段并將它們組裝成一個完整的視頻文件。

Backend for Frontends (BFF) 模式

是否曾經對為不同設備設計的網站感到沮喪？BFF 模式解決了這個問題。它為每種類型的客戶端應用程序（移動、Web 等）引入一個專用的 API 服務。這個 API 服務根據每個客戶端的特定需求定制其響應，提供更優化的用戶體驗。

優點：

• 客戶端特定優化：根據每個客戶端的獨特需求定制數據和功能。
• 性能提升：通過僅提供相關信息給每個客戶端減少數據傳輸。
• 解耦：將主要應用程序與客戶端特定問題隔離。

示例：

想象一個新聞網站，為移動和 Web 客戶端提供 BFF。移動 BFF 可以為較小的屏幕提供優化的內容和圖像，而 Web BFF 可以提供更豐富的體驗和更多功能與信息。

CQRS（命令查詢職責分離）

想象有獨立的團隊分別負責管理數據的讀取和寫入。這就是 CQRS 的精髓。該模式將讀取和寫入操作分離到不同的模型和數據庫。這允許并發的讀取和寫入操作而不發生沖突，提高了可擴展性和性能。

優點：

• 可擴展性提升：可以根據讀取和寫入的特定需求獨立擴展。
• 可用性增加：即使寫模型不可用，讀取仍可繼續。
• 簡化開發：分離讀取和寫入操作，使代碼更易于理解和維護。

示例：

考慮一個在線商店，采用 CQRS 架構。寫模型負責管理產品庫存和訂單創建。讀模型負責生成產品列表和訂單狀態更新。這種分離允許在不影響寫可用性的情況下處理高讀取流量。

總結

這些只是許多強大的云原生架構模式中的一部分。通過理解和利用這些模式，你可以構建高度可擴展、彈性和靈活的應用程序，在動態的云環境中蓬勃發展。