1、介紹
從計算機誕生開始，就伴随着計算機應用程式的演變。簡短的回顧曆史，我們可以清楚的看到應用程式發生的巨大變化。上世紀70年代中期，随着個人PC機的爆炸式增長以及程式員的崛起，讓計算機的計算能力得到了大跨越的提升，個人PC機上可以運作非常複雜的應用程式。
進入上世紀80年代，随着Bulletin Board
System（簡稱：BBS）電子公告闆系統的興起，它可以為廣大PC機使用者提供基本的線上服務，如線上聊天、電子郵件、消息發送和檔案下載下傳。由于受到那個時代計算機網絡傳輸速度的限制，線上服務的響應速度慢，互動體驗差是最大的通病。
進入90年代中後期，随着網際網路的出現，計算機的計算能開始進入快速提升階段，加之網絡基礎設施的持續完善，計算機網絡技術也随之發展起來，這讓Web網站可以提供功能多元化和更為複雜的線上服務，直到今天，我們所看到的網際網路（或雲）開發的線上服務應用程式。
在這段計算機技術快速成長的時間裡，計算機軟體到底發生了哪些變化？從曆史的發展中，我們可以看到，應用程式本身沒有發生本質的變化（程式=資料結構+算法），變化的是軟體的供需方式發生了改變。現在，應用程式消費者不需要再在他們的PC機上下載下傳和安裝特定的應用程式，即可獲得軟體所提供的計算服務。在雲計算技術的支援下，消費者（企業或個人）隻需要使用Web工具（浏覽器）通路并登入軟體提供商的Web系統，通過簡單的配置，就可以獲得自己所需應用程式服務。這種通過網絡即可使用軟體的服務，即使SaaS（軟體即服務）。
圖 1-1 2015中國SaaS生态
在本篇文章中，我們将着重介紹SaaS架構設計,并圍繞WHAT（是什麼？）、WHY（為什麼？）、WHERE（在哪裡？）和HOW（怎麼樣？）這四個問題，對以下的幾點進行闡述：
圖 1-2 文章結構
- 1、什麼是SaaS軟體？
- 2、為什麼需要使用SaaS軟體架構？
- 3、SaaS軟體主要的特性和優勢有哪些？
- 4、SaaS軟體适合在什麼領域進行實施？
- 5、SaaS軟體有哪些先天性的缺陷？
- 6、SaaS軟體有哪些核心的元件？
- 7、實施SaaS架構設計時的注意事項有哪些？
2、什麼是SaaS軟體？
圖 2-1 SaaS組成結構
在你決定實施SaaS品台架構設計前，你有必要先了解SaaS軟體是什麼。從宏觀的角度來看，SaaS是一種軟體應用程式傳遞方式，軟體提供商集中化托管一個或多個軟體應用程式，并通過網際網路向租戶體用這些軟體應用程式。從分類上看，SaaS（軟體即服務）也是雲計算重要的一部分。目前國内主流的雲服務提供商如阿裡雲、百度雲、騰訊雲等，為廣大使用者提供了不同業務需求的雲服務，它們大緻可以分為以下幾類：
- 1、基礎設施即服務：如CPU、Network、Disk和Memory等
- 2、平台即服務：如阿裡雲伺服器和雲資料庫等
- 3、軟體即服務：阿裡短信、阿裡郵箱等
- 4、資料即服務：如阿裡雲對象存儲，七牛雲存儲等
- 5、其他軟體服務：機器學習、人工智能等
SaaS應用程式的任何更新或者修複漏洞操作都是由軟體提供商負責實施和處理的，由于租戶是通過網際網路擷取軟體服務，是以租戶端無需下載下傳任何的更新包或者修複更新檔，是一種開箱即擷取最新軟體産品的服務方式。
通過對什麼是SaaS的介紹，接下來，我們了解一下選擇SaaS作為軟體架構來設計産品的一些理由。
3、為什麼選擇SaaS?
我們将從不同的角度來闡述幾個為什麼選擇SaaS的理由。透過對這些因素的分析，為你是否需要将自己的軟體SaaS化提供一定的參考依據。
3.1、消費者角度
擷取軟體服務的方式足夠簡單，SaaS也許是迄今為止使用軟體最簡單的方式之一，租戶隻需要動動滑鼠和鍵盤，即可在幾小時甚至幾分鐘内獲得一個大型的軟體服務。相比于傳統使用軟體的方式，租戶省去了研發、部署、運維等一系列繁複的過程，且獲得軟體的時間和費用成本都大幅度降低。
3.2、商業角度
SaaS可以體用跨地域、跨平台的軟體服務。與此同時，軟體服務商可以統一對軟體進行版本管理，這将帶來以下幾點好處（包括但不限于）：
- 1、縮短産品上線時間：多端适配，統一版本，統一更新
- 2、降低維護成本：不需要同時維護多個版本的軟體執行個體，運維壓力減小
- 3、容易更新：由于版本得到有效控制，一次更新，即可覆寫所有租戶端
4、SaaS的特性和優勢
我們将SaaS應用程式與傳統的桌面應用程式做一個水準的對比，部署一個SaaS産品将可以獲得以下的幾點優勢。
4.1、簡單
SaaS化的産品通過網際網路向租戶提供軟體服務，随着Web技術（如jQuery、Node.js）的進步，Web頁面的互動體驗度大幅度提升，互動更流暢、更人性化。與傳統的桌面應用程式的人機互動效果相差無幾。
4.2、經濟實惠
SaaS化産品可以為租戶提供彈性的付費方案，如按日、按月、按年、按使用人數或者按使用量進行計費，它将給租戶提供更經濟的使用軟體的财務預算表。
4.3、安全
使用SaaS産品無需擔心資料安全問題，這好比将錢存入銀行一樣安全。相較于企業内部部署的軟體系統而言，SaaS産品具備更高的安全保障能力，因為軟體提供商具有更多軟體安全防護的技術資源、人力資源和财政資源。
4.4、相容性
與傳統軟體相比、SaaS軟體的相容性更好，它沒有傳統軟體的多本版維護問題和作業系統相容問題。在SaaS軟體中，租戶使用者在使用軟體的過程中，幾乎上感覺不到軟體發生了改變。當租戶使用者登入到系統上時，就已經獲得了最新版本的軟體。
5、SaaS軟體的适用範圍
SaaS産品具有廣泛的适應範圍，特别是與其他雲産品（如IaaS(基礎設施即服務)和PaaS(平台即服務)）配合使用時這種能力表現尤為突出，例如阿裡雲之類的雲計算技術允許你配置可托管的Web站點、資料庫伺服器等。你隻需要打開浏覽器并登入到阿裡雲控制台，通過操作對應的控制台，即可獲得相關的軟體服務。
從理論上講，SaaS可以将任何的軟體SaaS，下面列舉一些通用的分類供大家參考：
- 1、Office線上辦公類SaaS産品
- 2、電子郵件和即時消息類SaaS産品
- 3、社交媒體類SaaS産品
- 4、第三方API類SaaS産品
- 5、安全和通路控制類SaaS産品
- 6、機器學習類SaaS産品
- 7、人工智能類SaaS産品
- 8、地理位置服務類SaaS産品
- 9、資料流和資料檢索類SaaS産品
6、SaaS産品的天生缺陷
圖 6-1 SaaS産品的缺點
從上圖我們可以直覺的看到，SaaS産品與生俱來的幾個缺陷，接下來我們将逐一進行描述。
6.1、軟體控制權
與企業内部部署的軟體不同，由于SaaS軟體被擊中托管在服務提供商的Web伺服器中，是以租戶無法控制所有的軟體應用程式，SaaS化的軟體比企業自行部署的軟體獲得的控制權更少，租戶可操作的自定義控制權極度有限。
6.2、消費者基數小
由于SaaS軟體是将一套應用程式共享給一個或者多個租戶共同使用，這種共享的消費方式還未被大多數的消費者所接受。同時，受制于市場環境的影響，目前還有大多數的軟體還未SaaS化。
6.3、性能瓶頸
共享應用程式必然會帶來伺服器性能的下降、如計算速度、網絡資源、I/O讀寫等都将面臨嚴峻的考驗。在性能方面，企業内部部署的“獨享模式”的應用程式比SaaS軟體的“共享模式”略勝一籌。
6.4、安全問題
當租戶在選擇一款SaaS産品時，産品的安全性将會被放置在第一位進行考慮。如資料的隔離、敏感資料的加密、資料通路權限控制、個人隐私等問題。在2018年5月25日，GDPR(General
Data Protection
Regulation)《通用資料保護條例》出現之後，越來越多的人開始重視資料安全問題。如何最大程度的打消租戶的這一顧慮，需要服務提供商加強對自身可信度度的提升，以赢得租戶的信賴。
7、SaaS産品的核心元件
不同類型的SaaS産品，由于要面對不同的使用者願景，可能在功能和業務上會有所不同，但任何一個SaaS産品，都具備以下幾個共同的核心元件。
圖 7-1 SaaS 核心元件
7.1、安全元件
在SaaS産品中，系統安全永遠是第一位需要考慮的事情，如何保障租戶資料的安全，是你首要的事情。這如同銀行首選需要保障儲戶資金安全一樣。安全元件就是統一的對SaaS産品進行安全防護，保障系統資料安全。
7.2、資料隔離元件
安全元件解決了使用者資料安全可靠的問題，但資料往往還需要解決隐私問題，各企業之間的資料必須互相不可見，即互相隔離。在SaaS産品中，如何識别、區分、隔離個租戶的資料時你在實施SaaS軟體架構設計時需要考慮的第二個問題。
7.3、可配置元件
盡管SaaS産品在設計之初就考慮了大多數通用的功能，讓租戶開箱即用，但任然有為數不少的租戶需要定制服務自身業務需求的配置項，如UI布局、主題、辨別（Logo）等資訊。正因為無法抽象出一個完全通用的應用程式，是以在SaaS産品中，你需要提供一個可用于自定義配置的元件。
7.4、可擴充元件
随着SaaS産品業務和租戶數量的增長，原有的伺服器配置将無法繼續滿足新的需求，系統性能将會與業務量和使用者量成反比。此時，SaaS産品應該具備水準擴充的能力。如通過網絡負載均衡其和容器技術，在多個伺服器上部署多個軟體運作示例并提供相同的軟體服務，以此實作水準擴充SaaS産品的整體服務性能。為了實作可擴充能力，就需要SaaS展示層的代碼與業務邏輯部分的代碼進行分離，兩者獨立部署。例如使用VUE+微服務建構前後端分離且可水準進行擴充的分布式SaaS應用産品。對于可擴充，還有另外一種方式，即垂直擴充，其做法比較簡單，也比較粗暴：通過增加單台伺服器的配置，如購買性能更好的CUP、存儲更大的記憶體條、增大帶寬等措施，讓伺服器能夠處理更多的使用者請求。但此做法對于提升産品性能沒有質的改變，且成本很高。
7.5、0停機時間更新産品
以往的軟體在更新或者修複Bug是，都需要将運作的程式脫機一段時間，等待更新或修複工作完成後，再重新啟動應用程式。而SaaS産品則需要全天候保障服務的可用性。這就需要你考慮如何實作在不重新開機原有應用程式的情況下，完成應用程式的更新修複工作。
7.6、多租戶元件
要将原有産品SaaS化，就必須提供多租戶元件，多租戶元件是衡量一個應用程式是否具備SaaS服務能力的重要名額之一。SaaS産品需要同時容納多個租戶的資料，同時還需要保證各租戶之間的資料不會互相幹擾，保證租戶中的使用者能夠按期望索引到正确的資料，多租戶元件是你必須要解決的一個問題。其餘的元件都将圍繞此元件展開各自的業務。
總結
本文将軟體應用程式的發展曆程作為切入點，并圍繞WHAT(是什麼？)、WHY(為什麼？)、WHERE(在哪些領域實施？)和HOW(怎麼樣？)這四個問題對SaaS展開了介紹。文中詳細的闡述了基于SaaS架構的軟體設計需要注意的問題，并分析了SaaS産品的特性、有點、缺點。最後還介紹了基于SaaS架構的軟體産品應該具備的幾個核心元件以及他們各自的作用。希望本次能夠讓你對SaaS軟體架構有一個全面的了解，并且在你準備實施SaaS軟體架構設計前能夠提供一些價值的參考資訊。