Durable Objects — 现已正式发布

Full Stack Week 旨在介绍开发人员如何拥抱 Cloudflare 网络的力量,打造默认全球性的完整应用。Workers 的承诺不仅仅是改善了延迟——而是从根本上改变了编程范式,使开发人员更轻松,应用程序更有韧性。

去年 我们发布了 Durable Objects — 用于对在 Cloudflare 边缘上运行的 Workers 的状态进行协调。通过 Durable Objects,仅需几行代码,开发人员就能实施过去比较复杂的应用程序,例如协作白板、游戏服务器或全球队列。

今天,我们宣布 Durable Objects 已普遍可用,并可用于生产环境。

为何 Durable Objects 如此强大?

对很多传统应用程序而言,状态协调都是通过数据库进行的。基于Workers 构建的应用程序对数据库提出了一些独特的挑战——即需要处理原生的全球规模和大量并发,这可能会导致在协调共享键时发生频繁的事务回滚。数据库本身很难配置和扩展,特别是在全球规模上,因此开发人员需要针对 Workers 的访问模式专门调整数据库。

Durable Objects 提供一个更简单的范式:编写一个 JavaScript 类,您的应用程序可以创建该类的命名实例——确保在 Cloudflare 的整个网络中是唯一的。该实例是一个 Durable Object ——Workers (及其他Durable Object!) 可以通过它的 ID 向它发送消息。Durable Object 以单线程方式按顺序处理消息,允许在消息之间进行协调。我们还提供了一个强一致的存储 API,可存储对象需持久化的键值对。

以在线文档编辑器为例。典型架构会将文档的状态保存在一个数据库中,并让用户将更改持久化到数据库中。这导致协作变得困难——多个用户如何确保他们都能看到对文档更改的最新副本?

通过使用 Durable Objects,这个问题变得简单了很多。通过编写一个 Document 类,可以将每个文档的状态存储在内存中的持久对象中。在用户连接时,他们会看到文档的最新副本——并能与其他用户同步进行更改。当用户离开文档时,Durable Object 将离开内存并停止产生更改,同时其状态将持久保存。即使不需要配置网络,不需要管理数据库,也不需要实施自动扩展策略——也能正常工作。

虽然个别对象是单线程的,但 Durable Objects 的设计意味着对象集合可以有效地无限扩展。对象的生命周期是托管的,意味着不需要运行清理任务或缩减系统——Durable Objects 可以即时扩展到每秒数十万个请求,然后再缩减,无需开发人员交互。

发布提前体验以来,我们做了什么?

首先,我们一直致力于提高可靠性和性能。Durable Objects 支持 Cloudflare 正在开发的多个产品,包括 R2 存储Cloudflare 等候室

具体来说,等候室使用 Durable Objects 就试图访问特定站点的当前用户数量提供一个强一致性视图。将这种频繁更新的状态存储在传统数据库中将难以扩展,在全球规模上内运行则要困难得多。

我们的客户也拥抱了 Durable Objects。我们已经看到一家大型游戏公司在 Durable Objects 对象上构建了他们新的后端架构——协调个人游戏状态和多人游戏大厅。Durable Object 具有无需管理服务器或数据库而动态扩展的能力,使其成为他们的一个简单选择,让他们凭借一个相对较小的团队来开发自己的游戏。

客户已经构建了更多的应用——从状态页面监视器到协作白板应用程序。我们已经看到了在 WebSockets 中使用 Durable Objects 来创建完全响应式应用的特别兴趣,并且已经发布了一个参考架构来帮助客户进一步发展。

我们在运行系统方面也做得更好了,尤其是在响应大量请求的情况下。Durable Objects 现在可以在对象之间处理每秒数十万个请求,在单一对象上每秒处理数百个请求,这使得它们甚至能满足最苛刻的客户的生产要求。

我们已经发布了 Jurisdictional Restrictions(司法管辖区限制) ,让开发人员能为 Durable Object 添加区域标记,确保它在该区域中处理和存储数据,从而使 Durable Object 的扩展变得简单。

我们在 Durable Object 存储请求前添加了一个缓存,使读写操作迅如闪电,也使编写正确的并发代码更加容易。

除此之外,我们还做了一些较小的改进,包括:简化新 Durable Objects 类的上传,仪表板 UI,以及支持 `wrangler dev` 和 `wrangler tail` 进行实时调试。

Durable Objects 下一步发展是什么?

我们继续致力于使 Durable Objects 成为构建无限扩展应用的最简单平台。

现在,在对象可被分区时,Durable Objects 能很好地扩展,但个别对象被限制于单一执行线程。很多工作负载可在多个线程中扩展,提供对某个对象的状态的只读访问,并仅在状态发生变化时进行同步。我们将此称为 Durable Objects 的复制。我们正在开发这个功能。

我们也在为添加一个 API 来获得对某个 Durable Object 的保证回调,让开发人员在未来指定的时间唤醒一个 Durable Object 来运行一个函数。这简化了生命周期管理,使得在 Durable Object 上构建可靠队列等基元变得容易。

我们还在研究如何更好地在地理上分布对象,包括我们在最初宣布时谈到的对象自动迁移愿景。

如果您有任何功能希望我们添加,欢迎给我们写邮件扫码关注微信公众号进一步交流。

我们如何使用 Durable Objects?

在 Cloudflare 仪表板中启用 Durable Objects 并选择定价,然后在这里查看我们的示例聊天应用参考架构

祝您构建之旅愉快!