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深入了解云引擎

备注

这篇文档希望向有经验的开发者介绍云引擎背后的更多细节，如希望快速地开始使用云引擎，请查看 快速开始部署云引擎应用。

云引擎适合什么样的应用​

云引擎是一个基于容器技术实现的、进程级别的运行环境，开发者只需关注应用的进程本身，而不需要关注操作系统级别的环境。

在云引擎上，应用的进程可以专注在实现业务逻辑，通过标准化的接口来和云引擎交互：

  • 应用可以使用 Git 来托管代码，云引擎会从指定的仓库拉取代码
  • 应用通过依赖清单（如 package.json）来描述应用对环境的需求，云引擎会自动地准备好这些环境
  • 应用从环境变量中读取配置，云引擎提供了管理环境变量的能力
  • 应用本身不包含数据或共享状态无状态、通过网络来访问数据，云引擎提供了托管的数据库和缓存服务
  • 应用可以在云引擎上完成构建过程，云引擎提供了可自定义的构建机制
  • 应用可以以多进程的方式运行，以便横向扩展
  • 应用本身是完整的、可运行的（而不需要嵌入一个宿主环境），通过网络对外提供 HTTP 服务
  • 应用只需将日志写入到标准输出，云引擎会将日志收集起来以便查看
备注

云引擎很大程度上受到了 12-Factor 的影响，你可以在它的官网上了解到更多构建现代化、可移植、易于扩展和维护的后端服务的方法论。

构建​

云引擎针对多种语言提供了构建支持，我们称之为「运行环境（Runtime）」，云引擎会根据项目代码的结构去判断项目的类型，例如根目录包含 package.json 就会被认为是 Node.js 项目。

在开发者使用 Git 或命令行工具将代码上传到云引擎后，云引擎就会开始一个「构建」的过程，云引擎会根据项目的运行环境安装依赖（如 npm install）、构建可执行文件（如 go build）、执行用户自定义的命令（可在 leanengine.yaml 中配置）。

flowchart LR Mainfests["依赖清单\n(package.json)"] -->|install| +Source["完整代码\n(package.json + *.ts)"] +Source -->|build| Version["版本\n(bundled.js)"] Version -->|run| Instances1([实例\nnode ./bundled.js]) Version -->|run| Instances2([实例\nnode ./bundled.js])

构建过程最后会生成一个「版本」用于后续的部署，其中包含了应用的源代码、下载的依赖和构建出的可执行文件（部分运行环境），版本有一个类似 20210913-150821 的编号，在应用内是唯一的。

构建缓存​

为了加速构建的过程，云引擎采用了「分层缓存（Layered Cache）」的缓存机制，即如果一个步骤需要执行的操作没有变化，那么就不实际执行，直接采用前一次执行的结果（缓存）；但如果某个步骤需要执行的操作发生了变化，那么从此之后的所有步骤都需要重新执行。举例来说如果项目的依赖清单（如 package.json）没有发生变化，那么就不会重新执行依赖安装，而是采用前一次安装好的结果，整个构建过程就会快很多。

警告

构建缓存只是一种加速构建的机制，云引擎并不保证依赖没有变化就一定能使用缓存。

警告

如果在项目依赖的版本指定为某个范围，且两次部署之间依赖声明文件无改动，但该依赖发布了新版本（新版本仍在指定的范围之内），那么，由于缓存机制的存在，在缓存过期前，仍会安装之前的依赖版本，而非指定范围内的最新版本。 如果希望这种情况下，始终安装指定范围内的最新版本依赖，那么需要使用 --no-cache 禁用缓存。

资源限制​

构建过程 的资源限制为：

  • 2 个 CPU 核心： CPU 使用率最高为 200%
  • 30 分钟 CPU 时间： 如果构建命令消耗了太多 CPU 时间会被强制停止。
  • 4 GB 内存： 如果在构建过程中遇到了 "Out of memory" 或 "memory allocation error" 错误，可能是消耗了超过 4 GB 的内存导致的，需要调整构建命令来使用更少的内存，比如限制并发执行的编译器进程数量。

实例和部署​

构建好的版本可以被部署到「实例」上，实例对应着服务器上的一个容器（一组进程），实际提供计算能力，对外提供服务。

平滑部署​

标准版云引擎在进行部署、重启或自动的实例迁移时，会逐个启动新的容器，在新的容器工作正常后，旧的容器仍会保持运行至少 30 秒的时间，以便将正在处理的请求执行完。通过这样的平滑部署机制，在云引擎上部署新版本或重启时，几乎不会有请求失败，应用的处理能力也不会有明显下降。

应用可以接收 SIGTERM 信号来在退出前进行自定义的清理操作，默认情况下在收到 SIGTERM 信号后会有至少 10 秒的时间可以用作退出前的清理操作。

休眠和唤醒​

云引擎的体验版实例（包括赠送的生产环境或赠送的预备环境实例）在一段时间没有外部请求后会休眠（停止运行），在有外部请求时再启动，从休眠中启动可能需要十几秒的时间，同时体验版实例每天最多保持运行 18 个小时，超过 18 小时会被强制休眠，即使有外部请求也不会启动。

自动的实例迁移​

除了开发者进行的部署或重启，因均衡宿主机负载或宿主机需下线维护等原因，系统有时也会自动地触发实例迁移操作，这时也会使用平滑部署机制，因此对应用的影响很小，但在日志中会打印实例重启的信息、CPU 和内存图表也可能会有波动，属正常现象。

云函数​

云函数是一种经过高度封装的函数计算功能，实际功能由云引擎 SDK 提供，本质上是与用户程序运行在同一个进程、同一个 HTTP 端口上的 HTTP 服务。

Hook 的实现方式和云函数非常相似，区别在于使用了特殊的命名、调用者是内网的数据存储或即时通讯服务，同时 SDK 会对调用者的来源 IP 进行检查，确保来自内网。

一个应用下不同分组中的云函数和 Hook 都属于同一命名空间，这意味着不同的云函数可以由不同的分组提供、使用不同的语言进行开发。在部署应用到云引擎时，云引擎会和 SDK 通讯获取云函数的列表，得出云函数名字和分组的映射关系，后续负载均衡会根据这个映射关系将请求转发到正确的分组。