一文搞懂函数计算及其工作原理
极客时间编辑部
讲述：丁婵大小：7.87M时长：05:44
你好，欢迎收听极客视点。
你可能知道，Serverless 并不是没有服务器，而是开发者不再需要关心服务器。
在传统 Serverful 架构下，部署一个应用需要购买服务器、部署操作系统、搭建开发环境、编写代码、构建应用、部署应用、配置负载均衡机制、搭建日志分析与监控系统，应用上线后，继续监控应用的运行情况。而在 Serverless 架构下，开发者只需要关注应用的开发构建和部署，无需关心服务器相关操作与运维，在函数计算架构下，开发者只需要编写业务代码并监控业务运行情况。这将开发者从繁重的运维工作中解放出来，把精力投入到更有意义的业务开发上。
此外，函数计算具备弹性扩容、稳定高可用等能力，以及丰富的计量模式，帮助你在不同场景获得显著成本优势。其预付费模型根据业务负载估算提前预购计算力，单价更低，组合使用后付费和预付费方式将有效降低成本。
函数计算的使用场景
Web 应用：可以是各种语言写的，可以是使用 Serverless 框架新编写的程序，也可以是已有的应用。比如可能是小程序后端，也可能是 Web API；
对计算能力有很强的弹性诉求的应用：比如 AI 推理、音视频处理、图文转换等；
事件驱动型的应用：比如通过其他阿里云产品驱动的场景，Web Hook、定时任务等。
函数计算已经与很多产品进行了打通，比如对象存储、表格存储、定时器、CDN、日志服务、云监控等十几个产品，可以非常快速地组装出一些业务逻辑。
函数计算工作原理
1. 函数计算调用链路
函数计算是事件驱动的无服务器应用，事件驱动是说可以通过事件源自动触发函数执行。函数计算支持丰富的事件源类型，包括日志服务、对象存储、表格存储、消息服务、API 网关、CDN 等。
除了事件触发外，也可以直接通过 API/SDK 直接调用函数。调用可以分为同步调用与异步调用，当请求到达函数计算后，函数计算会为请求分配执行环境，如果是异步调用，函数计算会将请求事件存入队列中，等待消费。
2. 函数计算调用方式
同步调用的特性是，客户端期待服务端立即返回计算结果。请求到达函数计算时，会立即分配执行环境执行函数。
异步调用的特性是，客户端不急于立即知道函数结果，函数计算将请求丢入队列中即可返回成功，而不会等待到函数调用结束。
函数计算会逐渐消费队列中的请求，分配执行环境，执行函数。如果执行过程中遇到错误，函数计算会对错误的请求进行重试，对函数错误重试三次，系统错误会以指数退避方式无限重试，直至成功。
3. 函数计算执行过程
函数计算是 Serverless 的，这不是说无服务器，而是开发者无需关心服务器，函数计算会为开发者分配实例执行函数。
如图所示，当函数第一次被调用的时候，函数计算需要动态调度实例、下载代码、解压代码、启动实例，得到一个可执行函数的代码环境。然后才开始在系统分配的实例中真正地执行用户的初始化函数，执行函数业务逻辑。这个调度实例启动实例的过程，就是系统的冷启动过程。
函数逻辑执行结束后，不会立即释放掉实例，会等一段时间，如果在这段时间内有新的调用，会复用这个实例，比如 Request 2，由于执行环境已经分配好了，Request 2 可以直接使用，所以 Request 2 就不会遇到冷启动。
Request 2 执行结束后，等待一段时间，如果这段时间没有新的请求分配到这个实例上，那系统会回收实例，释放执行环境。此实例释放后，新的请求 Request 3 来到函数计算，需要重新调度实例、下载代码、解压代码，启动实例，又会遇到冷启动。
所以，为了减小冷启动带来的影响，要尽可能避免冷启动，降低冷启动带来的延时。
使用预留实例可以完全避免冷启动，预留实例是在用户预留后就分配实例，准备执行环境；请求结束后系统也不会自动回收实例。
预留实例不由系统自动分配与回收，由用户控制实例的生命周期，可以长驻不销毁，这将彻底消除实例冷启动带来的延时毛刺，提供极致性能，也为在线应用迁移至函数计算扫清障碍。
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