AIDevOps:智能微服务开发、运维原理与实践
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今天,人类社会正在进入一个“人-机-物”三元融合、万物智能互联的智能泛在计算新时代,软件形态发生了重大变化。由大量局部自治软件系统相互耦合关联形成的复杂软件系统正在成为支撑未来超大规模智能化社会运转的新型基础设施,如何调控此类系统的复杂性面临重大挑战。

新的时代和新的软件形态呼唤新的开发范式。经典的软件开发工程范式遵循“自上而下、逐步求精”的“还原论”思想,在过去50多年实践中取得了巨大成功,但也面临无法适应未来智能泛在时代软件持续快速变化的挑战;开源范式则遵循“自下而上、关联演化”的自然选择思想,在过去20多年的开源运动中得到成功实践,但开源协同过程的不确定性导致难以对结果给出确定性承诺。

我们提出融合工程范式与开源范式的群智范式,坚持“宏观演化、局部求精”的核心理念,试图实现多样性、确定性和平衡,为新时代的新形态软件开发提供新的途径。微服务将复杂的单体软件分解为可以独立开发、部署和维护的细粒度服务模块,并基于这些模块交互组合成为完整系统,为调控复杂软件系统的复杂性和适应性、支撑群智范式快速迭代和持续演化提供了重要的技术途径。

微服务自提出至今,逐步从具体实践演化成为广泛应用的软件工具和环境,能够更好地适应持续集成、持续部署的开发运维一体化新模式的需要,在基于云平台的软件开发实践过程中体现了其强大的生命力和适应性。它不但推动了从传统的单体软件架构到细粒度微服务体系的重构,而且其应用范围不断扩展,从云到端、从边缘硬件到计算中心、从一般的信息系统拓展到复杂智能软件系统。

随着现实世界应用需求的快速发展,由大量微服务形成的大规模复杂智能软件系统包含了复杂耦合关联,如何有效治理汇集成千上万多样化微服务的系统,我们需要从社会-技术生态系统的角度来重新审视,直面这些复杂软件系统的构造部署、运行维护、演化保障面临的一系列现实挑战,以类似社会群体智能系统形成、成长和演进的思想来认识其开发过程,实现高度智能化的复杂服务适配。

本书正是遵循上述思想,从人工智能赋能微服务治理的角度出发,将人工智能技术和微服务平台治理技术相结合,提出了面向用户需求和系统运维质量的智能微服务回路模型,并给出了智能化微服务治理模式和平台框架,通过综合需求智能获取、功能组合关联和运行调控适应等技术手段,驱动微服务系统在功能和性能等方面逐步涌现出整体适配的态势,进而推动这种适配态势不断适应社会和物理环境变化,实现系统的成长性构造和适应性演化。

本书作者长期从事软件工程和智能化方法的理论研究和实践工作,尤其是持续开展了群体智能与群体软件工程、强化学习与智能决策、云计算基础软件方向的前沿研究,近年来承担了智能服务适配的国家重点研发任务,为本书的撰写积累了丰富的技术素材和实践经验。

本书内容翔实,产研并重,对具体从事微服务架构设计及有意往智能化微服务方向发展的从业人员及相关研究人员都有很好的参考价值。我相信,本书对于推进人工智能和微服务平台治理相关研究具有重要的理论和实践价值。

中国科学院院士 王怀民