12要素应用

1. 12-Factor 概述

1.1 起源

12-Factor App 由 Heroku 联合创始人 Adam Wiggins 于 2011 年提出，是构建 SaaS 应用的方法论。

1.2 核心目标

• 可移植性
• 云原生部署
• 持续部署
• 弹性伸缩

2. 十二个要素

2.1 Codebase — 代码库

一份代码库，多次部署。

一个应用 → 一个 Git 仓库
同一代码库 → 多个部署（dev/staging/prod）
不同应用 → 不同代码库

2.2 Dependencies — 依赖

显式声明并隔离依赖。

// package.json
{
  "dependencies": {
    "express": "^4.18.0",
    "lodash": "^4.17.21"
  }
}

2.3 Config — 配置

在环境中存储配置。

# 环境变量
export DATABASE_URL=postgres://user:pass@host:5432/db
export API_KEY=sk-xxx
export LOG_LEVEL=info

配置判断标准：在不同部署间是否变化？变化 → 配置，不变 → 代码。

2.4 Backing Services — 后端服务

将后端服务当作附加资源。

应用 ←→ 数据库（可替换）
应用 ←→ 消息队列（可替换）
应用 ←→ 缓存（可替换）

2.5 Build, Release, Run — 构建/发布/运行

严格分离构建和运行阶段。

构建：代码 → 可执行包
发布：可执行包 + 配置 → 发布版本
运行：启动发布版本

2.6 Processes — 进程

以无状态进程运行应用。

2.7 Port Binding — 端口绑定

通过端口绑定提供服务。

// 应用自包含 Web 服务器
const server = app.listen(process.env.PORT || 3000);

2.8 Concurrency — 并发

通过进程模型进行扩展。

扩展方式：
- 横向扩展（增加进程数）
- 纵向扩展（增加资源）

2.9 Disposability — 易处理

快速启动和优雅终止。

// 优雅关闭
process.on('SIGTERM', () => {
  server.close(() => {
    process.exit(0);
  });
});

2.10 Dev/Prod Parity — 开发/生产一致

尽可能保持开发、预发布和生产环境一致。

2.11 Logs — 日志

将日志视为事件流。

# 输出到 stdout/stderr
console.log("Request processed");
console.error("Database connection failed");

2.12 Admin Processes — 管理进程

将管理任务作为一次性进程运行。

# 一次性管理任务
rails db:migrate
python manage.py migrate
npx prisma migrate deploy

3. 现代扩展

3.1 超越 12-Factor

3.2 与云原生的关系

12-Factor 是云原生的理论基础，CNCF 的很多项目（Kubernetes、Istio）都是 12-Factor 的工程实现。