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本文綜合介紹了明道云的技術(shù)棧選擇和技術(shù)路徑選擇背后的思考，為用戶選型提供一個(gè)更加全局性的參考資料。我們希望明道云產(chǎn)品不僅滿足客戶對(duì)產(chǎn)品特性的需求，更能夠符合企業(yè)IT長(zhǎng)期發(fā)展的路線圖規(guī)劃。

技術(shù)架構(gòu)

明道云系統(tǒng)整體基于微服務(wù)架構(gòu)。前端（Web/H5）主要基于 React 框架，后端開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要使用 Java、C#、Node.js。前端通過(guò) http 方式與 API 建立連接，API 與微服務(wù)、微服務(wù)與微服務(wù)之間主要基于 RPC 協(xié)議（基于 gRPC）來(lái)實(shí)現(xiàn)接口調(diào)用，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)涉及的組件包括：MySQL、MongoDB、Redis、Kafka、ZooKeeper、Elasticsearch、File、Flink。

• MySQL：主要存儲(chǔ)用戶、組織等系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；

• MongoDB：主要是用于存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)（如：應(yīng)用、工作表、工作流等）；

• Redis：緩存支持，提升系統(tǒng)性能；

• Kafka&ZooKeeper：核心使用場(chǎng)景包括工作表匯總、工作表數(shù)據(jù)收集、工作流事件等；

• Elasticsearch：目前主要是支撐協(xié)作套件下的全局搜索能力；
• File：默認(rèn)采用的是開(kāi)源文件存儲(chǔ)系統(tǒng) MinIO ，并在此基礎(chǔ)上做了一層適配。同時(shí)也支持配置符合 S3 標(biāo)準(zhǔn)的文件對(duì)象服務(wù)（如：阿里云 OSS、騰訊云 COS、華為云 OBS、七牛云等）；
• Flink：用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集成的實(shí)時(shí)同步與ETL能力；

開(kāi)源模塊

本產(chǎn)品引入了很多主流的開(kāi)源框架，包括開(kāi)發(fā)語(yǔ)言與中間件。

（1）Java

Java 是一門(mén)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，具有簡(jiǎn)單性、面向?qū)ο蟆⒎植际?、健壯性、安全性、平臺(tái)獨(dú)立與可移植性、多線程、動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)。Java 作為靜態(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的代表，極好地實(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚摚试S程序員以優(yōu)雅的思維方式進(jìn)行復(fù)雜的編程。本產(chǎn)品主要使用了業(yè)界主流的 Spring Boot 框架，如工作流部分。

（2）.NET

.NET  是開(kāi)放源代碼通用開(kāi)發(fā)平臺(tái)，由 Microsoft 和 .NET 社區(qū)在 GitHub 上共同維護(hù)，具有跨平臺(tái) 、開(kāi)放源代碼 、部署靈活等特點(diǎn)。本產(chǎn)品一部分微服務(wù)基于 .NET  開(kāi)發(fā)的， 目前基于 .NET6（LTS）版本。

（3）Node.js

Node.js 是一個(gè)基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 運(yùn)行環(huán)境，用于方便地搭建響應(yīng)速度快、易于擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Node.js 使用事件驅(qū)動(dòng)，非阻塞 I/O 模型而得以輕量和高效，非常適合在分布式設(shè)備上運(yùn)行數(shù)據(jù)密集型的實(shí)時(shí)應(yīng)用。如本產(chǎn)品的IM Web Socket 通信服務(wù)正式基于Node.js SocketIO 框架而構(gòu)建。

（4）MongoDB

MongoDB 是一個(gè)基于分布式文件存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)，介于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)之間的產(chǎn)品，是非關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中功能最豐富，最像關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的。它支持的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常松散，是類似 json 的 bson 格式，因此可以存儲(chǔ)比較復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型。Mongo 最大的特點(diǎn)是它支持的查詢語(yǔ)言非常強(qiáng)大，其語(yǔ)法有點(diǎn)類似于面向?qū)ο蟮牟樵冋Z(yǔ)言，幾乎可以實(shí)現(xiàn)類似關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)單表查詢的絕大部分功能，而且還支持對(duì)數(shù)據(jù)建立索引。本產(chǎn)品 APaaS 核心模塊涉及的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)均基于 MongoDB 實(shí)現(xiàn)，基于其靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也為產(chǎn)品的快速迭代提供了極大的便利。

（5）MySQL

MySQL 是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，屬于 Oracle 旗下產(chǎn)品，是最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之一。MySQL 軟件采用了雙授權(quán)政策，分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于 MySQL 其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開(kāi)放源碼這一特點(diǎn)，所以很多企業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品都選擇 MySQL 作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。本產(chǎn)品涉及的用戶、組織等結(jié)構(gòu)化基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均采用 MySQL 存儲(chǔ)。

（6）Redis

Redis 是一個(gè)開(kāi)源的高性能的 Key-Value 數(shù)據(jù)庫(kù)。它支持存儲(chǔ)的 value 類型包括 string(字符串)、list(鏈表)、set(集合)、zset(有序集合)和 hash(哈希)。Redis 的操作都是原子性的，為了保證效率，數(shù)據(jù)都是緩存在內(nèi)存中。同時(shí) Redis 可周期性把更新的數(shù)據(jù)寫(xiě)入磁盤(pán)或者把修改操作寫(xiě)入追加的記錄文件，并且在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了 master-slave (主從)同步。本產(chǎn)品在非常多功能上均采用了 Redis 提供數(shù)據(jù)緩存，如最基礎(chǔ)的用戶信息、組織信息，也包括應(yīng)用信息、工作表信息、工作表行數(shù)據(jù)、工作流、應(yīng)用角色權(quán)限等等，出于查詢性能考慮，Redis 的運(yùn)用基本無(wú)處不在。

（7）gRPC

gRPC 是一個(gè)高性能、開(kāi)源和通用的 RPC 框架，面向移動(dòng)和 HTTP/2 設(shè)計(jì)，支持多種開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，基于 HTTP/2 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，帶來(lái)諸如雙向流、流控、頭部壓縮、單 TCP 連接上的多復(fù)用請(qǐng)求等特。這些特性使得其在移動(dòng)設(shè)備上表現(xiàn)更好，更省電和節(jié)省空間占用。本產(chǎn)品大部分微服務(wù)都是基于 gRPC 實(shí)現(xiàn)，包括 C#、Java、Node.js 相關(guān)服務(wù)。

（8）Elasticsearch

Elasticsearch 是一個(gè)基于 Lucene 的搜索服務(wù)器。它提供了一個(gè)分布式多用戶能力的全文搜索引擎，基于 RESTful 接口，并作為 Apache 許可條款下的開(kāi)放源碼發(fā)布，是一種流行的企業(yè)級(jí)搜索引擎。根據(jù) DB-Engines 的排名顯示，Elasticsearch 是最受歡迎的企業(yè)搜索引擎。本產(chǎn)品的超級(jí)搜索功能是基于 Elasticsearch 來(lái)實(shí)現(xiàn)的（包含跨應(yīng)用的工作表數(shù)據(jù)、協(xié)作套件數(shù)據(jù)），目的是給用戶提供更快的響應(yīng)和更精準(zhǔn)的匹配。同時(shí)在應(yīng)用使用統(tǒng)計(jì)功能上也是基于 Elasticsearch 提供周期性的統(tǒng)計(jì)維度查看，充分了解應(yīng)用的使用狀態(tài)。

（9）Kafka

Kafka 是由 Apache 軟件基金會(huì)開(kāi)發(fā)的一個(gè)開(kāi)源流處理平臺(tái)，是一個(gè)支持分布式、多分區(qū)、多副本、多訂閱者，基于zookeeper協(xié)調(diào)的分布式消息系統(tǒng)。通過(guò)引入 Kafka，能促使服務(wù)之間的解耦，且能頂住高峰時(shí)間段的訪問(wèn)壓力，不會(huì)因?yàn)橥话l(fā)的超負(fù)荷請(qǐng)求而完全崩潰。本產(chǎn)品的 APasS 部分一些功能在數(shù)據(jù)變更下，需要觸發(fā)工作流的執(zhí)行，這部分是實(shí)現(xiàn)主要就是基于 Kafka 的消息發(fā)布與訂閱來(lái)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)基于 Kafka 高吞吐量、多分區(qū)等特性，在配置合理的消費(fèi)端數(shù)量情況下，達(dá)到事件有序執(zhí)行和低延遲的效果。另外在本產(chǎn)品智能搜索模塊也采用了 Kafka 作為數(shù)據(jù)傳輸中間件。

（10）MinIO

MinIO 是一個(gè)基于 Apache License v2.0 開(kāi)源協(xié)議的對(duì)象存儲(chǔ)服務(wù)。它兼容亞馬遜 S3 云存儲(chǔ)服務(wù)接口，非常適合于存儲(chǔ)大容量非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，例如圖片、視頻、日志文件、備份數(shù)據(jù)和容器/虛擬機(jī)鏡像等，而一個(gè)對(duì)象文件可以是任意大小，從幾KB到最大5TB不等。本產(chǎn)品通過(guò)用戶上傳的文件以及一些靜態(tài)資源文件會(huì)存放于此服務(wù)中。

（11）Flink

Apache Flink 是一個(gè)開(kāi)源的大數(shù)據(jù)處理框架，專為實(shí)時(shí)流處理和批處理設(shè)計(jì)。它具有高吞吐量、低延遲、高可擴(kuò)展性和強(qiáng)大的狀態(tài)管理能力。Flink 支持分布式計(jì)算，能夠在大規(guī)模集群上處理大量數(shù)據(jù)。Flink 采用了數(shù)據(jù)流編程模型，使得用戶可以方便地構(gòu)建高效的數(shù)據(jù)處理流水線。本產(chǎn)品的數(shù)據(jù)集成中的多數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步與同步過(guò)程中的ETL數(shù)據(jù)處理能力均建立在Flink之上。

技術(shù)要點(diǎn)

NOSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇

明道云綜合采納了MongoDB， Redis和Elasticsearch等多個(gè)NOSQL數(shù)據(jù)技術(shù)棧。這樣做的主要目的是發(fā)揮不同模態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)引擎的專業(yè)化優(yōu)勢(shì)，在功能拓展性、性能和用戶體驗(yàn)方面為用戶帶來(lái)更大的價(jià)值。雖然我們使用了復(fù)雜的技術(shù)棧，但是每項(xiàng)技術(shù)棧的選擇都著眼于主流、開(kāi)源、可運(yùn)維和符合業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)。并且用戶不需要與原生技術(shù)棧打交道，應(yīng)用的搭建和運(yùn)行都是在零代碼的應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行的。

業(yè)內(nèi)首家推出容器化私有部署

國(guó)內(nèi)首家公開(kāi)的且可通過(guò)容器技術(shù)部署的零代碼/低代碼平臺(tái)，降低運(yùn)維安裝部署成本，支持單機(jī)版、集群版高可用等部署模式，也支持在Kubernetes下部署。這一能力確保了客戶能夠得到云原生的可伸縮性和高可用性。

前端開(kāi)源

明道云私有部署的前端代碼完整開(kāi)源（mingdao-openweb)，允許用戶fork并二次開(kāi)發(fā)。

多平臺(tái)部署

適配多種架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施，包括X86 CPU架構(gòu)與ARM64 CPU架構(gòu)的Linux內(nèi)核服務(wù)器，以及國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)。內(nèi)置快捷操作命令，包括停止、重啟、升級(jí)、回滾、備份等便捷操作。

應(yīng)用生命周期管理

支持應(yīng)用導(dǎo)入、導(dǎo)出、備份、維護(hù)、回滾以及可更新升級(jí)，應(yīng)用搭建人員可高效維護(hù)。

開(kāi)放性設(shè)計(jì)

無(wú)處不在的開(kāi)放性，構(gòu)筑的企業(yè)應(yīng)用均自動(dòng)建立標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放接口（REST），提供所有數(shù)據(jù)對(duì)象增刪查改的完整接口并自動(dòng)生成文檔。工作流的Webhook觸發(fā)器、動(dòng)作節(jié)點(diǎn)、API集成也可以實(shí)現(xiàn)無(wú)代碼與其他應(yīng)用的對(duì)接。

超自動(dòng)化 （Hyperautomation）

創(chuàng)新的自動(dòng)化工作流，除了傳統(tǒng)的審批流以外，支持表單事件、人員、定時(shí)、自定義按鈕、接口觸發(fā)等模式，支持在流程中完成數(shù)據(jù)增刪查改，消息通知。

業(yè)務(wù)封裝能力（Composability）

依據(jù)PBC（Packaged Business Capabilities）思想，創(chuàng)新地設(shè)計(jì)出封裝業(yè)務(wù)流程功能，它利用工作流編排的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理流程。它可以在整個(gè)組織內(nèi)復(fù)用數(shù)據(jù)處理能力，接受約定的參數(shù)傳入，通過(guò)工作流處理后傳出結(jié)果參數(shù)，除了能調(diào)用內(nèi)部的數(shù)據(jù)以外，還可以通過(guò)API與外部數(shù)據(jù)交互。

數(shù)據(jù)集成

支持以零代碼方式配置的多類型數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)同步。明道云支持如MySQL、SQL Server、Oracle、PostgreSQL、MongoDB、IBM DB2、Kafka等外部數(shù)據(jù)源作為數(shù)據(jù)源或數(shù)據(jù)目的地，建立同步管道，實(shí)現(xiàn)秒級(jí)延遲的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。

技術(shù)路徑比較（模型驅(qū)動(dòng) vs 低代碼開(kāi)發(fā)工具）

在本市場(chǎng)，為了實(shí)現(xiàn)快速應(yīng)用構(gòu)建，大體有兩種技術(shù)路徑。

一種是以明道云為代表的零代碼應(yīng)用平臺(tái)模式（No Code APaaS)，完全使用模型驅(qū)動(dòng)的方式，用戶通過(guò)可視化方式搭建應(yīng)用，實(shí)質(zhì)上生成了一個(gè)模型文件（一個(gè)類似JSON文件的結(jié)構(gòu)），然后通過(guò)平臺(tái)（Run-time）直接解釋運(yùn)行。在運(yùn)行時(shí)，實(shí)質(zhì)性的計(jì)算（數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、分析等）依然通過(guò)原生的方式和微服務(wù)交互。

另一種是以快速開(kāi)發(fā)為導(dǎo)向的低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)（LCDP）。它們沿襲了快速開(kāi)發(fā)工具（RAD）品類的思路，但是提供了更多的可視化建模工具，使得開(kāi)發(fā)者在既定的CI/CD流程上得到更高的開(kāi)發(fā)效率。LCDP適應(yīng)代碼開(kāi)發(fā)人員的習(xí)慣，能夠輸出局部的源代碼，但是大多數(shù)產(chǎn)品依然不能脫離平臺(tái)產(chǎn)品Run-time獨(dú)立編譯運(yùn)行。

下表綜合體現(xiàn)了兩者的異同點(diǎn)：

以上確實(shí)是一個(gè)對(duì)于兩種不同技術(shù)路徑產(chǎn)品的客觀比較。明道云選擇的是后者，這一方面是因?yàn)槲覀兺顿Y的初衷（解決業(yè)務(wù)和IT融合的問(wèn)題，公民開(kāi)發(fā)能力的釋放），另一方面，也是對(duì)技術(shù)和應(yīng)用趨勢(shì)發(fā)展的響應(yīng)。當(dāng)選擇了No Code APaaS的技術(shù)路徑后，我們一方面強(qiáng)化內(nèi)在的易用度優(yōu)勢(shì)，另一方面則通過(guò)合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ)和增強(qiáng)短缺項(xiàng)。

以下是我們選擇該技術(shù)路徑的完整理由和強(qiáng)化舉措。

（1）降低學(xué)習(xí)成本，能夠讓非開(kāi)發(fā)者參與到應(yīng)用設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)過(guò)程中。非開(kāi)發(fā)者既包括業(yè)務(wù)人員，也包括非開(kāi)發(fā)類型的IT專業(yè)人員（架構(gòu)、產(chǎn)品、業(yè)務(wù)分析等）。

（2）為開(kāi)發(fā)者提供可選的擴(kuò)展機(jī)會(huì)，而不是要求整個(gè)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)都低代碼化。開(kāi)發(fā)者應(yīng)該發(fā)揮他們的優(yōu)勢(shì)，而不是把精力花在重復(fù)性很高的CRUD項(xiàng)目上。

（3）通過(guò)靈活組合能力顆粒，APaaS同樣可以完成高復(fù)雜度的企業(yè)應(yīng)用。因?yàn)榇蠖鄶?shù)復(fù)雜企業(yè)應(yīng)用的特點(diǎn)只是數(shù)據(jù)對(duì)象多、屬性多、關(guān)聯(lián)關(guān)系多、業(yè)務(wù)流程長(zhǎng)。這些多和長(zhǎng)的問(wèn)題都是可以分而治之，各個(gè)擊破的。

（4）通過(guò)前端開(kāi)源和插件開(kāi)發(fā)平臺(tái)解決前端自由度的需求。而不是為了100%的精確控制讓用戶從畫(huà)布開(kāi)始規(guī)劃。后者需要使用者掌握較為完備的前端知識(shí)，并處理復(fù)雜的控件與數(shù)據(jù)源的綁定邏輯。

（5）應(yīng)用質(zhì)量。追求No Code, No Bug（一次對(duì)，次次對(duì)；一處對(duì)，處處對(duì)）的原理實(shí)現(xiàn)，讓?xiě)?yīng)用構(gòu)建者不必再投入昂貴的單元測(cè)試。

（6）取舍均衡。明道云定位于解決范式化程度最高的企業(yè)中后臺(tái)應(yīng)用，這些應(yīng)用大多數(shù)是基于關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)流程整合。這就為高零代碼程度解決應(yīng)用實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了可能。

（7）對(duì)應(yīng)用開(kāi)發(fā)模式趨勢(shì)的響應(yīng)。 未來(lái)企業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)更多聚焦在業(yè)務(wù)的可組合性上，即使是原生開(kāi)發(fā)，也強(qiáng)調(diào)無(wú)服務(wù)器化和SOA架構(gòu)的現(xiàn)代化。APaaS產(chǎn)品為這個(gè)技術(shù)趨勢(shì)提供了一個(gè)預(yù)先實(shí)現(xiàn)的框架，使得企業(yè)用戶無(wú)需精力在基礎(chǔ)技術(shù)架構(gòu)上，而可以專注于自己的業(yè)務(wù)場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)。