它来了!它来了!它带着第四代应用程序模型来啦

来源：计算机世界

我在微软最先看到了前两代应用程序模型的转变。早期的大型机和微型计算机系统是一体式的，数据存储、应用程序代码和终端服务都在一个机箱里。20世纪80年代出现了微处理器和以太网，使得成本较低的计算机能够在局域网上协同工作和通信。PC和Unix工作站开始连接到服务器，在业务应用程序上采用了一种新的多机器、客户端-服务器编程模型。客户端-服务器应用程序出现时，图形用户界面与后端SQL数据库（通常是Oracle数据库或者SQL服务器）结合在了一起。

客户端-服务器应用程序的构建与单片应用程序的构建完全不同，呈现代码运行在客户端计算机上，业务逻辑在服务器上运行，通常封装在SQL存储过程中：

30多年前，我在开发我的第一款微软产品Ashton Tate/Microsoft OS/2 SQL Server时，就目睹了客户端-服务器之旅的开始。

客户端-服务器应用程序的蓬勃发展虽然只持续了很短的一段时间，但它们创造了新一代易于使用的图形化应用程序，第一次为成千上万的小型企业提供了计算能力。调用SQL Server存储过程的Visual Basic客户端的组合应用程序构建了微软服务器业务，并创建了一个由软件供应商和增值分销商组成的整个行业。虽然客户端-服务器这种老方法已经存在20多年了，但很多企业仍在继续运行这些相同的客户端-服务器应用程序的更新版本。

客户端-服务器由于互联网和网络的出现而成为一种老模型。客户端-服务器应用程序是针对局域网而构建的，使用的是适用于在局域网中工作但不适合互联网要求的远距离工作的专用会话协议。

互联网和三层应用

1995年春天，比尔·盖茨以他著名的“互联网浪潮备忘录”将微软的业务重心转移到了互联网上。当时，我正在运行WindowsNT Program Management，所以我参加了很多“Billg互联网规划”会议。这是微软动荡时期的开始，我目睹并参与了所有一切——有好的，坏的，也有丑陋的。和微软一起，我从互联网的经历和随之而来的反垄断事件中得到了很多经验教训。其中最重要的一点是，技术革命怎样为所有人创造新的双赢机会。

全球互联网革命带来了新一代开放标准协议和格式。这些新技术需要不同的基础设施。最初，简单的Web服务器提供静态网站。但商业和其他应用程序迅速推动了一种新的三层应用程序模型的出现：

三层应用程序模型将使用互联网协议的Web服务器与用于事务逻辑和数据库的应用服务器结合在了一起。数据库、应用服务器和Web服务器位于一个数据中心或者云区域内。它们一起创建完整的网页，然后将其呈现在客户端的浏览器中。实际上，客户端JavaScript通常提供本地客户端的交互，至少会用于字段验证。随着时间的推移，本地浏览器的交互水平不断提高，JavaScript推动了关键的行业标准，例如用于远程API的REST和用于数据格式的JSON。

与客户端-服务器不同，三层应用程序模型已经过时了，现在除了网页外，还用于提供API服务。基于REST标准API接口的发展使得复杂的业务逻辑能够封装在全局可用的服务中，任何具有一定安全凭证的应用程序都可以调用这些服务。三层应用程序模型通常用于提供REST API服务。

无服务器API海洋中的浏览器

当服务以API的形式交付、在云中自动扩展并根据使用情况进行定价时，它们被称为无服务器服务。使用无服务器服务，客户不需要管理服务器基础设施。无服务器服务可用于任何地方的任何经过一定身份验证的设备，而且是根据相关的使用指标来计费的。

今天，我们发现自己身处一个有着各种功能强大的移动和便携式计算设备的互联世界中。所有这些设备现在都支持兼容的浏览器，这些浏览器提供的最终用户体验接近甚至在某些方面超过了该设备上本机应用程序的用户体验质量。Google Docs就是一个例子，它使用浏览器来提供跨设备的无缝协作体验。

与此同时，新的SaaS应用正在被重新设想为与互联网兼容的一套完整的API，它们采用基于使用情况的定价方式来提供不断扩展的各种不同服务。支付、内容管理、物流、订单管理、3D打印等等，只要你能想到的，都在成为可以从任何地方（其他服务器、移动应用程序和浏览器）调用的API。云通过支持无服务器计算加速了这种应用，而像Stripe、Twilio和Algolia这样的新技术公司成为这类基于使用情况新服务的领导者。

经过长时间的发展，浏览器已经成为无处不在的可编程的客户端，存在于由无服务器API组成的全球互联世界中。无处不在的客户端与大量无服务器API相结合，使新的客户端-无服务器应用程序模型得以实现：

在客户端-无服务器模型中，最终用户应用在客户端上运行，并调用各种各样的服务。客户端处理呈现，而业务逻辑封装在可调用服务中。本机iOS和Android应用便是客户端-无服务器的例子，浏览器是其关键所在，而Jamstack正在迅速发展。随着客户端-无服务器的成熟，它将逐渐支持任何规模和复杂度的消费类和业务应用程序。

客户端-无服务器还适用于编排业务流程的服务器和微服务。在这种情况下，服务器应用程序或者工作流引擎充当使用无服务器API调用远程服务的客户端。

Jamstack和客户端-无服务器数据库

Jamstack中的JAM代表JavaScript、API和标记。在Jamstack应用程序中，浏览器标记是静态HTML，很容易从附近的CDN进行访问。应用程序在浏览器中由JavaScript实例化，而呈现逻辑作为JavaScript浏览器应用程序运行。客户端应用程序调用远程服务API。Jamstack为任何地方的任何客户端提供了非常好的体验，实现了高效的开发人员工作流程。

Jamstack方法支持开发功能非常强大的客户端应用程序。与所有应用程序一样，Jamstack客户端-无服务器应用程序创建的数据要求提供安全、可靠、业务一致的数据库存储。但与三层架构不同，Jamstack应用需要可以在互联网上任何地方使用的安全数据库。现有的SQL和NoSQL数据库都位于应用服务器后面，因此Jamstack客户端应用不能直接访问它们。现有的数据库都不能满足新一代无服务器-客户端应用程序的要求。

Jamstack需要为客户端-无服务器环境而构建的数据库。在无服务器API的海洋中，Jamstack需要的是无服务器数据API。

Fauna不同于其他数据库。Fauna旨在为任何客户端提供可随时随地访问的安全数据库服务。它具有严格的顺序一致性，这种最高级别的业务一致性保证了应用程序的正确，并且它使用一种受最先进的Calvin算法启发的协议，以一种全局性的、无处不在服务的形式来提供这种一致性。与客户端-服务器存储过程类似，使用Fauna的业务会话过程由数据库中的用户定义函数执行。Fauna UDF取代了存储过程，虽然Fauna是一个关系数据库，但它不使用SQL。相反，它公开了适合JavaScript开发人员的灵活的文档模型，并使用业界标准GraphQL API高效地返回数据。

无服务器API为当今应用程序开发人员创造了新的可能。正在对其当前系统进行现代化改造的企业，以及那些构建全新的客户端-无服务器应用程序的企业都将受益于这种可能。例如，Nextdoor和Hannon Hill等Fauna客户正在使用无服务器后端来扩展其现有的基础设施，以实现全球覆盖。像Matter Supply和Bejamas这样的精品工作室，以及Faros这样的初创公司，都在利用无服务器、Jamstack和Fauna生态系统来打造全新的体验。

应用程序体系结构的每一次革命都催生了一种新数据库，使开发人员能够开发出以前不可能实现的应用程序。我很高兴能帮助Fauna团队交付为客户端-无服务器环境构建的数据库。Fauna是客户端-无服务器应用程序的数据API。

我们刚刚开始进入一个客户端-无服务器应用程序的新世界，在这一新世界中，服务无处不在而且可随时访问。正如客户端-服务器和三层体系结构那样，客户端-无服务器应用程序模型将为业界每一类客户和供应商创造巨大的机会，当然也可能是颠覆。新一代开发人员正在借助Jamstack引领潮流。

作者：Bob Muglia是一位业务主管和研发专家。从2014年5月开始，他担任Snowflake公司首席执行官长达5年。在加入Snowflake公司之前，他在瞻博网络工作了2年，在微软工作了23年。在其职业生涯的早期，Bob帮助启动了SQL Server业务，并管理过包括Visual Studio, Office和Windows Server在内的微软部门。从2007年到2011年，Bob担任服务器和工具部门的总裁，在他的管理下，业务增长至170亿美元以上。

编译：Charles

原文网址：https://www.infoworld.com/article/3564264/client-serverless-is-the-4th-generation-application-model.html