針對小程序場景，阿里云提供了完整的小程序解決方案：小程序云。資源的有效利用和彈性伸縮，是小程序云提供的核心能力之一，而這背后依托的，就是阿里云函數計算服務。函數計算是一個全托管 Serverless 計算服務，讓開發者無需管理服務器等基礎設施，只需編寫和上傳代碼，就能夠構建可靠、彈性、安全的服務。下面就以 雙11 小程序場景為例，解析函數計算在彈性伸縮上的核心技術。
小程序架構
讓我們先來看一下淘寶小程序的技術架構是什么樣的：
用戶在手機淘寶點擊店鋪活動，就進入了小程序。界面及交互由小程序客戶端提供；
在用戶參與活動過程中，需要向服務端請求或者發送數據時，由客戶端發起函數調用；
函數調用先經過淘寶接入網關，進行必要的鑒權認證，然后調用到小程序云；
用戶的函數代碼執行在小程序云中，用戶可以實現自定義的業務邏輯。
利用小程序云提供的豐富的擴展能力，用戶可以方便地構建完整的電商應用：
數據存儲：存儲結構化的數據；
文件存儲：存儲文本/圖片/視頻等文件；
電商服務：獲取用戶信息/創建支付交易；
統計分析：自動統計小程序的使用信息及用戶分析，支撐商業決策。
可以看到，函數是整個小程序的業務邏輯的核心，它將云端的基礎能力組合串聯起來，對客戶端提供服務能力。如果函數能力成為瓶頸，將影響整個小程序的運行。
在這樣的架構下，要支撐大量的小程序，需要函數能夠做到：
一是隨時在線以支持小程序即開即用；
二是彈性伸縮以應對小程序訪問突增。為了做到以上兩點，讓我們看一下函數計算的技術架構：
函數計算架構
其中幾個核心組件的功能如下：
API 服務：函數計算的網關，實現鑒權/流控等功能；
資源調度：為函數調用分配管理計算資源，負責調度效率和性能；
函數執行引擎：執行函數代碼的環境，做到安全和隔離。
基于這個架構，函數計算是如何解決上面提到的小程序平臺的挑戰呢？接下來我們逐一分析。
1. 冷啟動
當用戶創建函數上傳代碼時，函數計算只是將代碼包保存到 OSS，并沒有分配計算資源，因此函數計算可以支撐海量的小程序。
當函數第一次被調用時，函數計算會分配計算資源、下載函數代碼、加載并執行代碼。這一過程稱為冷啟動，函數計算通過大量的優化，將系統側的冷啟動時間優化到 200ms 以內。因此即使是冷的小程序，在初次調用時也能夠做到快速的即開即用。
2. 彈性伸縮
當小程序持續調用過程中，負載逐漸上升或者突然升高的情況下，函數計算是如何應對的呢？
函數計算的“資源調度”模塊，會精確管理每個實例的狀態，當請求到來時，它首先檢查是否有空閑的實例可以服務，如果沒有請求就會進入等待隊列，當有空閑的實例釋放出來時，請求就能夠被及時處理。
同時，調度器還會在后臺創建新的實例，當新的實例準備好后，也能夠服務請求。在這種策略下，能夠做到在負載以 2 倍的速度增長情況下，請求的 P95 延時是穩定的。優化細節可以參考我們的博客文章。
上面是某個淘寶小程序的調用量和延時監控數據。
可以看到，在整點活動時，TPS 出現了瞬間的高峰，但是 P95 延時卻沒有明顯的波動。這是因為函數計算在請求高峰來臨時，能夠快速地彈性伸縮創建新的實例，同時利用已有資源做一定的緩沖，使得整個攀升的過程能夠比較平滑。
3. 預留實例
對于一些“秒殺”的場景，要求瞬間提供大量的計算資源。此時靠實時的彈性伸縮是不夠的：
一是冷啟動的時間即使是 200ms，對于秒殺場景也太慢了；
二是底層的計算資源在擴容時也會有流控。
針對這種場景，函數計算提供了預留實例的功能。使用預留實例，用戶可以為一些可預測的活動提前預留好資源，徹底消除冷啟動。
和傳統的基于服務器的做法不同，用戶不需要按峰值來預留資源，而是可以結合預留實例和按量實例的混合模式：請求先被預留實例處理，當預留實例用滿時，會自動彈性伸縮出更多的按量實例來處理請求。
由于有一定的資源基礎，結合調度優化，按量實例的冷啟動所產生的影響就被大大減小了。這就是利用函數計算的彈性伸縮能力，在性能和成本之間達到很好的平衡。
總結
小程序是輕量級的快速迭代的移動應用，對小程序開發者的開發效率有很高的要求。
小程序上線后隨著訪問量的增加或者活動期間的訪問突增，對后端服務的穩定和彈性也是一個很大的考驗。函數計算上傳代碼即可運行，極大地提高了后端服務的開發效率；混合模式的彈性伸縮，輕松應對負載變化。這些特點使得函數計算成為支撐小程序平臺的很好的選擇。
對函數計算感興趣的開發者，可以點此免費試用)！
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