云设计模式

本书提到的设计模式对于在云中构建可靠，可扩展，安全的应用程序非常有用。 书中的每个模式描述了要解决的问题，使用模式的注意事项主要基于Microsoft Azure的例子。大多数模式包含如何在Azure上实现模式的代码示例或代码段。大多数模式都适用于分布式系统，具有普适性，和在那个云平台托管没有关系。

开发云上应用面临的挑战

可用性

可用性是系统正常工作时间的比例，通常以运行时间的百分比来衡量。它会受到系统错误，基础设施问题，恶意攻击和系统负载的影响。云应用程序通常会为用户提供服务等级协议（SLA），因此应用程序必须设计为最大限度地提高可用性。

数据管理

数据管理是云应用的关键要素，影响了大多数的质量属性。因为性能，可扩展性或可用性等原因，数据通常托管在不同的位置并跨多个服务器，这可能会带来一系列挑战。例如，必须保持数据一致性，并且数据通常需要在不同位置间同步。

设计和实现

良好的设计涵盖了如组件设计和部署中的一致性和相关性，简化管理和开发的可维护性，以及允许组件和子系统在其它应用程序和场景中的可重用性等因素。在设计和实施阶段做出的决策对托管在云上的应用程序和服务的质量、拥有者的总体成本产生巨大的影响。

消息

云应用程序的分布式特性需要一种连接组件和服务的消息基础设施，理想情况下松耦合，以便最大限度地提高可扩展性。异步消息系统使用广泛，提供了许多好处，但也带来了诸如消息排序，毒药消息管理，幂等等的挑战。

管理和监控

云应用程序运行在基础设施甚至操作系统无法完全控制的远程数据中心。管理和监控比本地部署更困难。应用程序必须公开管理员和操作员可以使用的运行时信息来管理和监视系统，以及支持不断变化的业务需求和定制，而不需要停止或重新部署应用程序。

性能和扩展性

性能是系统在给定时间间隔内执行任何操作的响应能力的指标，而可扩展性是系统处理增加的负载而不影响性能或轻松增加可用资源的能力。云应用程序工作负载通常是可变的并且存在活动高峰。预测这些，特别是在多租户场景中，几乎是不可能的。 相反，应用程序应能够在限制范围内扩展，以满足峰值需求，并在流量减少时缩小规模。可扩展性不仅涉及计算实例，还涉及数据存储，消息传递基础设施等其它元素。

弹性

弹性是系统优雅处理和恢复故障的能力。应用程序通常是多租户形式托管在云上，使用共享平台服务，竞争资源和带宽，通过互联网进行通信，在商业硬件上运行意味着出现短暂或永久性故障的可能性增加。检测故障和快速有效地恢复是保持弹性的必要条件。

安全

安全性是系统防止设计用途之外的恶意或意外行为的能力，并防止信息泄露或丢失。云应用程序暴露在互联网外的可信内部边界之外，通常向公众开放，并可能为不受信任的用户服务。 必须设计和部署应用程序，以防止其受到恶意攻击，限制仅对经过批准的用户的访问，并保护敏感数据。

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