Die Grundlagen serverloser Webanwendungen
Beim Erstellen von Webanwendungen erfreut sich die serverlose Architektur als moderner Ansatz, der Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz bietet, zunehmender Beliebtheit. Eine serverlose Webanwendung ist für die Verwaltung der zugrunde liegenden Infrastruktur auf Cloud-Dienstanbieter angewiesen. Dies bedeutet, dass Sie als Entwickler sich nicht um die Verwaltung von Servern kümmern müssen und sich stattdessen auf die Bereitstellung der Funktionalität Ihrer Anwendung konzentrieren können.
In diesem Abschnitt werden die Grundlagen serverloser Webanwendungen und deren Architektur behandelt. Die serverlose Architektur basiert auf Functions as a Service (FaaS). FaaS ist ein Cloud-Computing-Dienst, der eine Plattform zum Ausführen von Funktionen als Reaktion auf Ereignisse bereitstellt, ohne dass die Infrastruktur, die diese Funktionen unterstützt, verwaltet werden muss. Dadurch können Entwickler ihren Code bei Bedarf ausführen und zahlen nur für die Rechenzeit der Funktion. Eine serverlose Webanwendung besteht aus verschiedenen Komponenten, die nahtlos zusammenarbeiten. Zu diesen Komponenten gehören typischerweise:
- Datenbank : Eine serverlose Datenbank wie Amazon DynamoDB oder Google Cloud Firestore bietet flexible und skalierbare Datenspeicherung mit automatisierter Bereitstellung und Skalierung von Ressourcen.
- Authentifizierung : Authentication-as-a-Service-Anbieter wie AWS Cognito oder Firebase Authentication handhaben die Benutzerauthentifizierung und -autorisierung nahtlos, ohne dass eine manuelle Einrichtung oder Wartung erforderlich ist.
- Funktionsausführung : Cloud-Plattformen wie AWS Lambda, Google Cloud Functions oder Microsoft Azure Functions bieten die FaaS-Funktionen, die zum Ausführen der Geschäftslogik Ihrer Anwendung erforderlich sind.
- APIs und Integrationen : API-Gateways und serverlose Integrationsdienste wie AWS API Gateway, Google Cloud Endpoints oder Azure API Management ermöglichen eine sichere und effiziente Kommunikation zwischen Ihrer Webanwendung und verschiedenen Diensten.
- Frontend : Mit statischen Webhostingdiensten wie AWS S3, Google Cloud Storage oder Microsoft Azure Blob Storage können Sie die Frontend-Assets Ihrer Webanwendung speichern und bereitstellen, ohne dass ein herkömmlicher Webserver erforderlich ist.
Durch die Nutzung dieser Komponenten kann eine serverlose Webanwendung einen Großteil der Infrastrukturverwaltung und des Betriebsaufwands auf die Dienstanbieter verlagern, sodass sich Entwickler auf die Entwicklung von Funktionen und die Verbesserung der Benutzererfahrung konzentrieren können.
Vorteile der Serverlosigkeit
Die Erstellung einer serverlosen Webanwendung bietet im Vergleich zur Verwendung herkömmlicher serverbasierter Architekturen mehrere Vorteile. Zu den bemerkenswertesten Vorteilen gehören:
- Reduzierter Betriebsaufwand : Sie können sich auf die Entwicklung von Funktionen und die Verbesserung des Benutzererlebnisses konzentrieren, da die Verwaltung und Wartung von Servern entfällt. Dies ermöglicht schnellere Entwicklungszyklen und verkürzt die Zeit bis zur Markteinführung neuer Funktionen.
- Automatische Skalierung : Serverlose Architekturen können je nach Bedarf automatisch nach oben oder unten skaliert werden, um sicherzustellen, dass Ihre Anwendung trotz plötzlicher und unerwarteter Datenverkehrsspitzen reaktionsfähig bleibt.
- Schnellere Bereitstellung : Funktionen können einzeln bereitgestellt werden, sodass kleine Änderungen schnell live übertragen werden können, ohne dass langwierige Erstellungs- und Bereitstellungsprozesse erforderlich sind, die mit monolithischen Anwendungen verbunden sind.
- Kosteneffizienz : Bei serverloser Lösung zahlen Sie nur für die Rechenzeit, die Ihre Funktionen verbrauchen, und nicht für vorab zugewiesene Serverressourcen. Dies bedeutet, dass Sie Geld sparen können, insbesondere wenn Ihre Anwendung Schwankungen in der Nachfrage unterliegt.
- Erhöhte Flexibilität : Serverlose Architekturen unterstützen problemlos einen Microservices-Ansatz, sodass Sie Ihre Anwendung in kleinere, unabhängige Komponenten aufteilen können. Dadurch ist es einfacher, einzelne Teile Ihrer Anwendung unabhängig voneinander zu aktualisieren, zu verbessern und zu skalieren.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zum Erstellen einer serverlosen Web-App
Der Aufbau einer serverlosen Webanwendung umfasst mehrere Schritte, die je nach gewähltem Cloud-Anbieter und Tools unterschiedlich sein können. Dennoch hier ein allgemeiner Überblick über den Prozess:
- Wählen Sie einen Cloud-Dienstanbieter: Wählen Sie einen aus, der die von Ihnen benötigten serverlosen Komponenten bietet, z. B. FaaS, serverlose Datenbanken und Authentifizierungsdienste. Beliebte Anbieter sind AWS , Google Cloud Platform und Microsoft Azure .
- Richten Sie Ihre Entwicklungsumgebung ein: Konfigurieren Sie Ihren lokalen Arbeitsbereich mit den Tools und SDKs, die für den von Ihnen gewählten Cloud-Dienstanbieter erforderlich sind. Dazu gehört in der Regel die Installation der CLI, des SDK und aller erforderlichen Plugins des Anbieters für Ihre bevorzugte Entwicklungsumgebung.
- Erstellen Sie eine Frontend-Anwendung: Erstellen Sie das Frontend Ihrer Webanwendung mit Ihrem bevorzugten Web-Framework oder Ihrer bevorzugten Web-Bibliothek wie React, Angular oder Vue.js. Ihr Frontend-Code sollte so gestaltet sein, dass er mithilfe von APIs mit Ihrem serverlosen Backend interagiert.
- Implementieren Sie serverlose Funktionen: Schreiben Sie Ihre Funktionen mit der Programmiersprache und Laufzeit, die von Ihrem FaaS-Anbieter unterstützt werden. Diese Funktionen verwalten die Logik Ihrer Anwendung und interagieren mit API-Gateways und anderen serverlosen Diensten.
- API-Gateways konfigurieren: Richten Sie ein API-Gateway ein, um Anfragen von Ihrer Frontend-Anwendung an die entsprechenden serverlosen Funktionen weiterzuleiten. Stellen Sie sicher, dass das Gateway ordnungsgemäß konfiguriert ist, um Zugriffskontroll-, Caching- und Drosselungsfunktionen bereitzustellen.
- Serverlose Ressourcen bereitstellen: Stellen Sie mithilfe der Verwaltungskonsole oder CLI des Cloud-Dienstanbieters die für Ihre Anwendung erforderlichen serverlosen Ressourcen bereit. Dazu können Datenbanken, Authentifizierungsdienste und die Speicherung statischer Webressourcen gehören.
- Testen Sie Ihre serverlose Anwendung: Führen Sie gründliche Tests durch, um sicherzustellen, dass Ihre serverlose Webanwendung wie erwartet funktioniert. Testen Sie die einzelnen serverlosen Funktionen sowie die Frontend- und Backend-Interaktionen, um eine reibungslose Funktionalität sicherzustellen.
- Stellen Sie die serverlose Webanwendung bereit: Stellen Sie Ihre serverlose Webanwendung bereit, indem Sie die Frontend-Assets auf den entsprechenden Speicherdienst hochladen und die serverlosen Funktionen bei Ihrem FaaS-Anbieter bereitstellen.
- Überwachen und optimieren Sie Ihre Anwendung: Überwachen Sie kontinuierlich die Leistung Ihrer serverlosen Webanwendung, identifizieren Sie Verbesserungsmöglichkeiten und optimieren Sie Ihre Funktionen, um Kosteneffizienz und ein reaktionsfähiges Benutzererlebnis sicherzustellen. Das Erstellen einer serverlosen Webanwendung kann ein unkomplizierter Prozess sein, wenn Sie über die richtigen Tools und Kenntnisse verfügen.
Wenn Sie die Architektur und die beteiligten Komponenten verstehen und den oben beschriebenen Schritt-für-Schritt-Prozess befolgen, sind Sie auf dem besten Weg, eine skalierbare und kostengünstige serverlose Webanwendung zu erstellen.
Wie No-Code Lösungen wie AppMaster die serverlose Entwicklung erleichtern
No-Code- Plattformen wie AppMaster machen die Entwicklung serverloser Webanwendungen zugänglicher und effizienter. Diese Plattformen sparen Zeit und Ressourcen, indem sie einen visuellen Ansatz für die Anwendungserstellung bieten und es selbst Personen mit wenig oder keiner Programmiererfahrung ermöglichen, serverlose Webanwendungen zu erstellen. Im Folgenden erläutern wir, wie insbesondere AppMaster den Prozess der serverlosen Webanwendungsentwicklung vereinfacht.
Visuelles Anwendungsdesign
AppMaster bietet eine drag-and-drop Schnittstelle zum Entwerfen der Benutzeroberfläche Ihrer serverlosen Webanwendung. Mit diesem benutzerfreundlichen Ansatz können Sie verschiedene Komponenten anordnen und eine optisch ansprechende Anwendung erstellen, ohne Code schreiben zu müssen. Es richtet sich an Entwickler aller Ebenen und ermöglicht jedem, am Entwicklungsprozess teilzunehmen und seine Ideen einzubringen.
Erstellung von Datenbankschemata und Geschäftslogik
Neben dem UI-Design erleichtert AppMaster die Entwicklung von Datenbankschemata und Geschäftslogik. Mit dem visuellen Datenbankschema-Designer können Sie Datenmodelle einfach erstellen und verwalten. Darüber hinaus können Sie mit dem Business Process Designer die Geschäftslogik Ihrer Anwendung visuell definieren, den Prozess rationalisieren und das Fehlerrisiko reduzieren.
Automatische Codegenerierung und -bereitstellung
AppMaster generiert automatisch Quellcode für Ihre serverlose Webanwendung und verwendet dabei Sprachen wie Go (Golang) für Backend-Anwendungen, Vue3 für Webanwendungen sowie Kotlin und Jetpack Compose für Android und SwiftUI für iOS. Es kompiliert Ihre Anwendung, führt Tests aus, packt sie in Docker-Container und stellt sie in der Cloud bereit. Alle diese Schritte erfolgen mit minimalem Input des Entwicklers und gewährleisten so einen effizienten und konsistenten Entwicklungsprozess.
Integration mit Cloud-Diensten
AppMaster lässt sich nahtlos in beliebte Cloud-Dienste für serverlose Webanwendungen integrieren und ermöglicht so eine einfache Bereitstellung. Durch diese Integration können Sie die volle Leistungsfähigkeit der serverlosen Architektur nutzen und von der Flexibilität und Skalierbarkeit der Cloud-Plattformen profitieren, während Sie gleichzeitig die Komplexität der Serververwaltung vermeiden.
Beseitigung technischer Schulden
Bei der Modernisierung oder Umgestaltung bestehender Anwendungen entstehen häufig technische Schulden. AppMaster geht dieses Problem an, indem es jedes Mal, wenn Sie die Blaupausen Ihrer App ändern, Anwendungen von Grund auf neu generiert. Dieser Ansatz eliminiert technische Schulden und stellt sicher, dass Ihre Anwendung skalierbar bleibt und optimal funktioniert.
Serverlose Einschränkungen und wie man sie behebt
Obwohl die serverlose Architektur zahlreiche Vorteile bietet, sind Einschränkungen zu berücksichtigen. Im Folgenden besprechen wir einige häufige Einschränkungen serverloser Webanwendungen und wie Sie diese beheben können.
Kaltstarts
Bei der ersten Initialisierung Ihrer serverlosen Funktion kommt es zu Kaltstarts, die zu einer Verzögerung bei der Ausführung führen. Dies kann aufgrund der zusätzlichen Latenz zu einer langsameren Benutzererfahrung führen. Um Kaltstarts zu verhindern, können Sie bereitgestellte Parallelität verwenden, die eine bestimmte Anzahl von Funktionsinstanzen „warm“ und bereit für die Bearbeitung von Anforderungen hält. Sie können auch Anwendungsoptimierungstechniken wie das Bündeln und Minimieren von Code einsetzen, um die Initialisierungszeit zu verkürzen und so die Auswirkungen von Kaltstarts zu minimieren.
Begrenzte Ausführungsdauer
Serverlose Funktionen haben eine maximale Ausführungsdauer, die je nach Cloud-Dienstanbieter variiert. Wenn Ihre serverlose Funktion dieses Limit überschreitet, wird sie beendet. Um dies zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass Ihre Funktionen innerhalb der angegebenen Zeitgrenzen liegen, und gliedern Sie komplexe oder zeitaufwändige Aufgaben in separate, kleinere Funktionen um.
Lieferantenbindung
Wenn Sie sich für Ihre serverlose Webanwendung auf einen bestimmten Cloud-Dienstanbieter verlassen, werden Sie möglicherweise zu tief in dessen Ökosystem integriert, was es schwierig macht, in Zukunft den Anbieter zu wechseln. Verwenden Sie ein serverloses Open-Source-Framework oder bleiben Sie bei plattformunabhängigen Codierungspraktiken, um die Anbieterbindung zu verringern. Dies ermöglicht Ihnen bei Bedarf einen problemlosen Wechsel zu einem anderen Anbieter.
Komplexität überwachen und debuggen
Das Überwachen und Debuggen serverloser Webanwendungen kann aufgrund der kurzlebigen Natur serverloser Funktionen und der verteilten Architektur eine Herausforderung darstellen. Um diese Komplexität zu bewältigen, nutzen Sie Protokollierungs- und Überwachungsdienste, die von Ihrem Cloud-Dienstanbieter oder einer Drittanbieterlösung bereitgestellt werden. Mit diesen Tools können Sie die Leistung Ihrer Anwendung überwachen und Probleme schnell identifizieren und beheben.
Die serverlose Entwicklung von Webanwendungen ist mit no-code Lösungen wie AppMaster immer zugänglicher und bequemer geworden. Indem Sie die Vorteile und Herausforderungen einer serverlosen Architektur verstehen und die von diesen Plattformen gebotenen Funktionen nutzen, können Sie Ihren Anwendungsentwicklungsprozess beschleunigen und skalierbare, leistungsstarke Webanwendungen mit minimaler oder gar keiner Programmiererfahrung erstellen.
