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低代码的基本架构与技术实现
2024-04-19
  
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极深®数据
低代码(Low Code)是一种现代应用开发方法,它通过提供可视化的开发环境和少量的代码编写,来加速应用程序的开发过程。这种方法的核心优势在于能够自动化那些程序员通常不愿意或难以处理的繁琐代码,从而缩短开发周期并提高开发效率。
低代码平台常用于快速构建企业内部的各种业务管理系统,如CRM、ERP、HRM、项目管理、工单系统等,显著缩短了开发周期,降低了IT成本,同时使得业务部门能够更直接地参与到应用设计与优化过程中,提升应用与业务需求的契合度。
一、低代码的定位及基本架构
1.低代码平台在企业数字化架构中的定位与作用
低代码平台作为一种高级应用平台即服务(aPaaS),在企业数字化转型的浪潮中扮演着至关重要的角色。它不仅作为技术底座赋能内部应用的快速开发与迭代,而且还作为开放媒介,无缝接入第三方系统和服务,实现了企业内外部资源的有效整合与协同。低代码平台以其独特的技术特性,降低了传统应用开发的技术门槛,提升了开发效率,促进了企业敏捷开发与生态开放的双重目标。
低代码平台在企业数字化架构中的具体位置位于中台层,这一层作为数据与业务信息的中枢,连接物理层(包括各类硬件设备与资源型基础设施)与业务层(涵盖各种用户交互终端与行业解决方案)。在这一层面上,低代码平台与数据中台、技术中台紧密协作,向下对接底层数据与技术资源,向上支撑前端业务应用的高效构建。
2. aPaaS服务与企业应用全生命周期管理
aPaaS服务涵盖了应用的开发态、运行态与扩展态,全方位支持企业应用的全生命周期管理。在开发态,aPaaS通过提供云端开发环境和丰富的工具集(如低代码、零代码、可视化编程界面、预构建模块和组件等),以及对多种编程语言和开发框架的支持,极大地简化了应用程序的开发过程,降低了开发成本,提升了开发效率,使企业能更专注于业务创新与数字化转型。同时,云服务的特性使得开发者可以随时随地访问开发环境,实现代码的实时编辑、测试与部署,进一步增强了开发工作的灵活性与便捷性。
在运行态,aPaaS平台提供了稳定、弹性的运行环境,包括计算、存储、网络等基础设施,以及数据存储、容灾备份、高并发处理等关键能力,确保应用程序在实际运行中能够稳定、高效地服务于业务需求。此外,平台提供的资源消耗监控与日志分析功能,有助于开发者及时发现并定位异常情况,有效提升了应用的可维护性。
在扩展态,面对业务的快速发展与变化,aPaaS平台展现出强大的扩展能力,允许企业根据业务需求动态调整资源配置,快速响应市场变化,持续优化和升级应用,从而保持竞争优势。
3.低代码平台的核心架构与功能模块
低代码平台的基础架构由四部分组成:核心引擎、可视化设计平台、平台门户与独立的运维管理系统。
核心引擎是低代码平台的心脏,它包含了模型引擎、页面引擎、流程引擎、函数引擎和集成引擎等多个子引擎,分别负责页面搭建、流程逻辑配置、对外集成等核心功能。这些引擎通过实现前端操作的可视化,使得开发者无需深入理解后端技术细节,即可专注于应用功能的实现与优化。
可视化设计平台作为开发者与低代码平台的直接交互界面,提供了丰富的页面设计工具,支持拖拽、配置等简单操作,使得非专业开发者也能快速构建出符合业务需求的应用界面和交互逻辑,大大降低了应用开发的门槛。
平台门户汇聚了大量开箱即用的组件与模板,为开发者提供了丰富的开发物料,使其能够在短时间内完成功能模块的组装和前端界面的搭建,进一步提升了开发效率。
独立的运维管理系统负责监控应用及低代码平台的整体运行状态,包括资源消耗监控、资产管理、用户权限管理等关键功能,确保应用程序的稳定运行,为企业的数字化运营提供有力保障。
二、低代码的技术实现
1.建模:低代码平台如何实现应用的快速搭建
低代码平台通过建模引擎与编排引擎,支持用户在前端以可视化的方式快速搭建应用程序。建模引擎负责处理应用程序的数据结构、界面布局等静态模型的设计与构建,包含数据引擎、表单引擎、页面引擎、领域建模引擎等子引擎。数据引擎负责处理数据存储与检索逻辑,确保数据调用的准确性和一致性;表单引擎根据业务需求生成定制化的表单界面;页面引擎依据用户配置渲染前端页面;领域建模引擎则允许开发者基于特定业务领域设计领域事件,实现领域知识的统一管理。
编排引擎则关注应用的数据流转、自动化管理、服务调度等动态逻辑,包括流程引擎、规则引擎、消息引擎、事件驱动引擎等子引擎。流程引擎确保业务流程按预定逻辑和顺序准确执行;规则引擎根据业务规则进行数据评估与操作执行,实现业务决策自动化;消息引擎负责消息的产生、传输、处理、送达及故障恢复,保障信息流通顺畅;事件驱动引擎根据预设事件触发相应机制,实现事件的实时响应与处理,提升应用的事件管理能力。
对于数据体系复杂、员工数量众多、流程管理复杂的企业场景,低代码平台的建模与编排引擎需具备高度的数据映射准确性、响应速度、并发处理能力及稳定性,以满足大规模、高复杂度应用开发的需求。
2.编译:低代码平台如何将设计转化为可执行代码
在用户完成基础视图设计与应用逻辑编排后,低代码平台需将设计成果转化为可执行的代码,以便进行测试与部署。这一过程涉及模型解析、代码编译、代码调试与代码渲染四个环节。
模型解析阶段,平台解构用户对模型的编排与组件布局,建立映射关系。代码编译阶段,平台将解析后的物料(组件、模型)与逻辑关系转化为特定编程语言的语法与结构,确保生成的代码既能准确反映用户设计意图,又符合编程语言规范。代码调试阶段,平台对已转译的代码进行准确性与合规性验证,找出并修正语法错误、逻辑错误或潜在运行时问题。代码渲染阶段,平台将目标代码可视化,形成完整的应用形态,交还给用户进行操作。
编译出码过程中,规则引擎加载速度、编译器处理性能与并行数量等因素直接影响出码效率。为提升编译效率,平台可利用多核CPU、高效算法与数据结构提升并行处理能力,同时嵌入大语言模型进行智能代码调优,确保应用运行稳定。
3.部署与运维:低代码应用的完整生命周期管理
低代码应用搭建完成后,需进行环境配置、兼容性测试与多轮运行测试,确保应用能在目标环境中稳定运行。通过模拟真实用户操作与业务流程,开发者能及时发现并解决性能瓶颈、事件响应异常或逻辑错误,保证应用上线质量。
根据应用与业务系统的关联程度,低代码应用可分为集成型与独立型。集成型应用通常作为原系统的一部分,遵循原系统的权限与设定,发布时需与指定集成应用进行联调测试,确保各模块接口正确、数据流与控制流合理。独立型应用具有更高的数据与流程设置自由度,可自定义权限关系与发布时间。
应用上线后,平台还需对应用运行状态、性能、数据安全与迭代需求进行持续监测与管理,确保应用始终与前端业务需求保持一致。随着低代码应用数量的增长与应用场景的碎片化,平台需处理的异构数据量日益增加,对信息安全、数据隔离与管理策略提出了更高要求。为保障企业敏感数据的安全与完整,低代码平台需不断升级安全技术,严格执行数据隔离与管理策略,应对日益严峻的安全挑战。
三、低代码平台的关键技术特点与优势
1. 模型驱动:低代码平台采用模型驱动的开发方式,将复杂的业务逻辑、数据结构和界面布局抽象为易于理解和操作的模型。这种高度抽象化的模型化思维,使得开发者无需深入理解底层代码,即可通过图形化界面进行直观的配置和调整,显著降低了对编程技能的要求,使业务人员也能参与到应用开发中来。
2. 可视化开发工具:低代码平台提供丰富的可视化开发工具,如拖拽式组件库、流程设计器、表单构建器等,使得开发者可以通过直观的拖拉拽操作快速构建应用程序的界面、逻辑和数据模型。这些工具极大地简化了开发流程,减少了手工编写代码的工作量,提高了开发效率。
3. 自动化代码生成:低代码平台内置强大的代码生成引擎,能够自动将用户在可视化界面上所配置的模型和逻辑转化为可执行的源代码。这不仅避免了手动编码可能出现的错误,也确保了代码的标准化和一致性,有利于后期的维护和升级。
4. 灵活的扩展性:低代码平台支持开放API和插件机制,允许开发者在必要时通过编写少量代码进行深度定制和扩展,以满足特定业务需求或与现有系统进行深度集成。这种“开箱即用”与“按需定制”相结合的方式,兼顾了开发效率与个性化需求。
5. 云原生架构:现代低代码平台普遍采用云原生架构,支持弹性伸缩、高可用、微服务化等特性,确保应用能够轻松应对高并发、大数据量等复杂场景,同时也便于进行版本管理和灰度发布,实现敏捷迭代。
6. 全面的生命周期管理:低代码平台提供从设计、开发、测试、部署到运维的全生命周期管理功能,包括版本控制、权限管理、日志审计、性能监控等,确保应用的稳定运行和高效运维。
总结起来,低代码平台凭借其独特架构与技术实现,降低了应用开发的技术门槛,提升了开发效率,实现了企业敏捷开发与生态开放的目标。无论是从开发态、运行态到扩展态的全生命周期管理,还是从建模、编译到部署运维的全流程支持,低代码平台都展现了其在企业数字化转型中的强大赋能作用。未来,随着低代码技术的不断发展与完善,其将在更多企业、更多场景中发挥关键作用,推动全球范围内的数字化进程。
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