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图1-8 微服务架构示例
由微服务的定义分析可知，一个微服务基本是一个能独立发布的应用服务，因此可以作为独立组件升级、灰度或复用等，对整个大应用的影响也较小，每个服务可以由专门的组织来单独完成，依赖方只要定好输入和输出口即可完全开发，甚至整个团队的组织架构也会更精简，因此沟通成本低、效率高。根据业务的需求，不同的服务可以根据业务特性进行不同的技术选型，是计算密集型还是I/O密集型应用都可以依赖不同的语言编程模型，各团队可以根据本身的特色独自运作。服务在压力较大时，也可以有更多容错或限流服务。
微服务架构确实有很多吸引人的地方，然而它的引入也是有成本的，它并不是银弹，使用它会引入更多技术挑战，比如性能延迟、分布式事务、集成测试、故障诊断等方面，企业需要根据业务的不同的阶段进行合理的引入，不能完全为了微服务而“微服务”，本书第5章也会对如何解决这些问题提供对应不同方案的权衡。
“12要素”英文全称是The Twelve-Factor App，最初由Heroku的工程师整理起步，是集体贡献总结的智慧，如图1-9所示。根据基于云的软件开发模式，12要素比较贴切地描述了软件应用的原型，并诠释了使用原生云应用架构的原因。比如，一个优雅的互联网应用在设计过程中，需要遵循的一些基本原则和云原生有异曲同工之处。通过强化详细配置和规范，类似Rails的基于“约定优于配置”（convention over configuration）的原则，特别在大规模的软件生产实践中，这些约定非常重要，从无状态共享到水平扩展的过程，从松耦合架构关系到部署环境。基于12要素的上下文关联，软件生产就变成了一个个单一的部署单元；多个联合部署的单元组成一个应用，多个应用之间的关系就可以组成一个复杂的分布式系统应用。
图1-9 12要素
下面简要介绍图1-9中的这些原则。相信很多开发者在实际开发工作中已经很好地应用了其中的一些原则，只是没有意识到概念本身。对这些原则比较陌生的开发者，如果想了解更多的操作过程，请在互联网上搜索《云原生时代下的12要素（12-Factor）应用与实践》一文作为参考。
每一个部署的应用都在版本控制代码库中被追踪。在多个部署环境中，会有多种部署实例，单个应用只有一份代码库，多份部署相当于运行了该应用的多个实例，比如开发环境一个实例，测试环境、生产环境都有一个实例。
实际上，在云计算架构中，所有的基础设施都是代码配置，即Infrastructure as Code（IaC），整个应用通过配置文件就可以编排出来，而不再需要手工的干预，做到基础服务也是可以追踪的。
应用程序不会隐式依赖系统级的类库，通过依赖清单声明所有依赖项，通过依赖隔离工具确保程序不会调用系统中存在，但清单中未声明依赖项，并统一应用到生产和开发环境。比如通过合适的工具（例如Maven、Bundler、NPM），应用可以很清晰地对部署环境公开和隔绝依赖性，而不是模糊地对部署环境产生依赖性。
在容器应用中，所有应用的依赖和安装都是通过DockerFile来完成声明的，通过配置能明确把依赖关系，包括版本都明确地图形化展示出来，不存在黑盒。
环境变量是一种清楚、容易理解和标准化的配置方法，将应用的配置存储于环境变量中，保证配置排除在代码之外，或者其他可能在部署环境（例如研发、展示、生产）之间区别的任何代码，可以通过操作系统级的环境变量来注入。
实例根据不同的环境配置运行在不同的环境中，此外，实现配置即代码，在云环境中，无论是统一的配置中心还是分布式的配置中心都有好的实践方式，比如Docker的环境变量使用。
不用区别对待本地或第三方服务，统一把依赖的后端作为一种服务来对待，例如数据库或者消息代理，作为附加资源，同等地在各种环境中被消耗。比如在云架构的基础服务中，计算、网络、存储资源都可以看作是一种服务去对待使用即可，不用区分是远程还是本地的。
应用严格区分构建、发布、运行这3个阶段。3个阶段是严格分开的，一个阶段对应做一件事情，每个阶段有很明确的实现功能。云原生应用的构建流程可以把发布配置挪到开发阶段，包括实际的代码构建和运行应用所需的生产环境配置。在云原生应用中，基于容器的Build-Ship-Run和这3个阶段完全吻合，也是Docker对本原则的最佳实践。
进程必须无状态且无共享，即云应用以一个或多个无状态不共享的程序运行。任何必要状态都被服务化到后端服务中（缓存、对象存储等）。
所有的应用在设计时就认为随时随地会失败，面向失败而设计，因此进程可能会被随时拉起或消失，特别是在弹性扩容的阶段。
不依赖于任何网络服务器就可以创建一个面向网络的服务，每个应用的功能都很齐全，通过端口绑定对外提供所有服务，比如Web应用通过端口绑定（Port binding）来提供服务，并监听发送至该端口的请求（包括HTTP）。
在容器应用中，应用统一通过暴露端口来服务，尽量避免通过本地文件或进程来通信，每种服务通过服务发现而服务。
进程可以看作一等公民，并发性即可以依靠水平扩展应用程序来实现，通过进程模型进行扩展，并且具备无共享、水平分区的特性。
在互联网的服务中，业务的爆发性随时可能发生，因此不太可能通过硬件扩容来随时提供扩容服务，需要依赖横向扩展能力进行扩容。
所有应用的架构设计都需要支持能随时销毁的特点，和状态的无关性保持一致，允许系统快速弹性扩展、改变部署及故障恢复等。
在云环境中，由于业务的高低峰值经常需要能实现快速灵活、弹性的伸缩应用，以及不可控的硬件因素等，应用可能随时会发生故障，因此应用在架构设计上需要尽可能无状态，应用能随时随地拉起，也能随时随地销毁，同时保证进程最小启动时间和架构的可弃性，也可以提供更敏捷的发布及扩展过程。
必须缩小本地与线上差异，确保环境的一致性，保持研发、测试和生产环境尽可能相似，这样可以提供应用的持续交付和部署服务。
在容器化应用中，通过文件构建的环境运行能做到版本化，因此保证各个不同环境的差异性，同时还能大大减少环境不同带来的排错等成本沟通问题。
每一个运行的进程都会直接标准输出（stdout）和错误输出（stderr）事件流，还可以将日志当作事件流作为数据源，通过集中服务，执行环境收集、聚合、索引和分析这些事件。
日志是系统运行状态的部分体现，无论在系统诊断、业务跟踪还是后续大数据服务的必要条件中，Docker提供标准的日志服务，用户可以根据需求做自定义的插件开发来处理日志。
