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无头架构正在兴起

Lori MacVittie 缩略图
洛里·麦克维蒂
2022 年 12 月 12 日发布

API 的爆炸式和广泛使用促进了无头架构的兴起，并使 GraphQL 在这个新现代应用架构中占据了突出的地位。

二十多年来，应用程序架构的重大范式转变直接影响了应用程序交付的发展。 从历史上看，注定要主导和影响我们市场的应用架构每五年就会崛起并开始塑造市场，并在大约五年后占据主导地位，从而推动应用程序交付市场的变革。 

微服务（云原生）在 2015 年赢得了市场份额，但直到 2020 年，服务网格和入口控制才开始推动应用交付格局的发展方向。 我们现在看到了一种新架构（无头架构）崛起的早期迹象，它将取代微服务成为应用程序交付的驱动力。

应用程序对应用程序交付的影响

根据历史趋势，无头架构将在 2025 年占据市场主导地位，并开始推动应用交付市场的变革。 此周期的可靠性，加上 API 和图形技术相关市场日益增长的活动和兴趣，将对 2030 年的应用程序交付产生重大影响。

推动无头架构发展的趋势

有多种外部力量推动两种技术趋势的融合，并将导致应用交付的下一次重大转变： API 优先设计和数据民主化。

  1. 数字化转型

    2. 业务数字化的动力体现为“数字化企业”提供的“数字化服务”。 数字服务是短暂的、由应用程序、应用程序交付、应用程序安全和数据组成的业务结构，通过使用 API 进行集成、编排和操作。 当今，82% 的组织向内部和外部消费者提供数字服务（SOAS 2022 ）。

    同时，主要通过 API 进行通信的微服务的采用也持续增加。 根据我们自己的研究，我们估计“目前公共和私有 API 的数量接近 2 亿，到 2031 年，这个数字可能会达到数十亿。”

    趋势： 其结果是向 API 的转变，其规模将对成熟的应用程序交付市场造成颠覆，就像移动和微服务在 2010 年至 2020 年间颠覆了应用程序交付市场一样。

    • “API 的使用非常广泛，接受调查的组织平均使用 15,564 个 API ，到 2021 年的增长率为 201%”（ Noname Security ）。
    • 我在 22 财年追踪的市场活动中有 18% 与 API 有某种相关。 Postman 的《2022 年 API 状况报告》调查了超过 37,000 名 API 专业人士，其中 89% 的受访者表示，未来 12 个月内，组织对 API 的投资将增加或保持不变。

  2. 去中心化

    3. 去中心化是由于远程工作、大规模物联网采用以及对数据隐私的担忧而产生的分布式数字活动的结果。 去中心化通常与区块链等 Web3 技术以及边缘计算相关，尤其是应用于工业物联网时。 然而，权力下放的结果实际上才是颠覆的根源。 数据和应用都“去中心化”，这带来了任何分布式系统都会面临的性能和安全挑战。 其中包括 77% 希望在边缘部署数据处理和数字前端工作负载的组织（ SOAS 2022 ）。

    趋势： 去中心化的影响不仅仅局限于分布式应用，它还包含分发数据的能力。 传统方法将数据置于应用后面的受保护层。 去中心化正在迫使人们采用一种新方法，即直接通过 API 公开数据，而不需要中介（应用）。 这种转变消除了基于层的应用程序架构方法，并为外部合作伙伴、第三方开发人员和消费者提供了直接到数据的路由。 在微服务架构中可以看到应用架构中工作负载民主化的开始。 我们还看到了依赖于反转的商业模式中数据民主化的现存商业价值；即通过 API 释放数据，为合作伙伴和第三方开发者创造价值。

    我们还看到了在依赖于反转的商业模式中数据民主化的现存商业价值——即通过 API 释放数据，为合作伙伴和第三方开发者创造价值。

     

  3. 低代码/无代码

    4. 数字化推动了对工程人才的需求，超过了市场现有的数量。 这使得组织无法利用数字业务产生的大量数据。 现有的人才负担过重，往往无法跟上业务需求的速度发展。

    这种供需差距推动了低代码/无代码解决方案的激增，以使更广泛的用户能够开发解决方案和服务。 研究表明，75% 的企业将采用“低代码/无代码和传统创新相结合”的方案。

    趋势： 低代码/无代码解决方案依赖于对业务逻辑和数据的访问，这两者都通过数据的民主化和 API 优先设计而广泛可用。 这些解决方案的需求加速了数据和 API 趋势的成熟。

市场中与 API（路由器、网关、中间件）相关的语言与由微服务、移动和架构变化推动的市场转变之前使用的语言类似。 API 创建的活动、术语和率表明这种转变将对应用程序交付和安全市场产生重大影响。

我们已经看到行业中基于 API 的颠覆开始出现，其形式是专注于 API 可观察性、安全性、威胁情报和联合的产品和服务。

这些转变不会在真空中发生。 事实上，微服务导致的应用交付的转变很大程度上是由于 Kubernetes 的广泛采用及其架构决策，即直接整合传统上由应用交付技术（如入口控制器（L7 路由））提供的功能。

API 的转变也不例外，目前的趋势表明，这种转变将推动 GraphQL 的兴起，GraphQL 是一种设计 API 的方法，可以更直接地与数据交互并解决基于 REST 的解决方案的性能问题，更重要的是，它将应用程序交付功能纳入其核心功能集。

无头架构

API 的主导地位正在推动分析师所称的“无头架构”；也就是说，业务能力和功能以 API 的形式公开，而不需要传统的表示层。 这种架构通常在“可组合应用”的背景下进行讨论，这是市场上出现的另一个技术趋势。

无头架构

无头架构非常适合满足低代码/无代码解决方案的需求，因为 API 是一种提供可组合逻辑的实用方法，并且不需要付出太多努力就可以轻松定制。 无头架构还满足了由各种应用、服务和系统组成数字服务的需求，并且它们是集成分布式工作负载的非常实用的方法，正如主要由 API 驱动的物联网市场所证明的那样。

因此，可以合理地说，应用程序交付和安全技术的下一次转变将由 API 驱动，这将推动无头架构成为主流。

最显著的影响将是 API 交付和安全服务。 长期以来，市场一直将 API 视为 Web 应用程序交付和安全的一个专门用例。 这种转变将揭示这样一个现实：API 是一类独立的实体，具有特定的交付和安全需求，无法通过传统方式解决。 在探索通过 API 直接公开的数据服务的影响时尤其如此。 在历史的大部分时间里，数据仅通过应用来公开。 直接通过 API 进行展示本身就是一个重大转变，但它完美地说明了为什么 API 不再是 Web 应用程序的子集，而是一个独立的架构组件。 

GraphQL 在无头架构中的作用

应用程序架构的这种转变也发生在 API 方法历史性转变的时候，通常是为了响应 API 的使用方式。 所有 API 最终都用于交换数据，但随着时间的推移，数据的类型和格式会发生变化，以反映应用架构的约束和功能。 例如，为了满足更频繁的数据交换需求和移动平台计算能力的降低，REST 和 JSON 开始流行并走向移动和微服务。 SOAP 和 XML 需要大量解析并消耗过多的带宽。 REST 和 JSON 利用现有的 HTTP 构造来描述端点并转向 JSON 中更简单的数据格式，从而减轻了负担。

然而，SOAP/XML 和 REST/JSON 都需要传统的开发人员技能，并且趋势是低代码/无代码，这几乎不需要开发人员具备任何技能。 GraphQL 是一种简单的查询语言，面向非开发人员，并且与简单工具高度亲和，使其可供更广泛的用户使用。 这使得 API 可访问且可组合到各种数字服务中。 随着架构转向仅 API（无头），这使其成为 REST/JSON 的完美替代品。

GraphQL 是当前解决 API 蔓延问题的首选方案，同样的性能问题也推动了从 SOA（面向服务的架构）到 REST 的转变。 GraphQL 还具有规范的优势，它有助于推动低代码/无代码解决方案的开发，从而缓解人才短缺带来的挑战。

最后，由于 GraphQL 查询 API，并且当今绝大多数数据存储都是支持 API 的，因此基于 GraphQL 的解决方案可以有效地消除应用“中间人”并直接进入数据源本身。 这对于需要快速、直接访问远程位置数据的分布式应用特别有用。

这使得 GraphQL 处于一个很好的位置，可以充当无头架构的“网关”，就像入口控制器充当微服务架构的“网关”一样。

结论

人们说唯一不变的就是变化，这对于技术来说也是如此。 我们很少会停滞不前几年，直到有人改变游戏规则。 在应用程序交付和安全领域，这些规则部分由应用架构定义。 因此，如果不强制应用程序交付和安全性也随之发展，应用架构就不会发生重大变化。

这种转变仍需要几年时间，但您已经可以看到 GraphQL 和 API 等技术对从基础设施到边缘到应用程序交付等各个领域产生的深远影响。

无头架构正在兴起，GraphQL 将发挥重要作用。