API使用量的爆发式增长和应用范围的迅速扩大，正在推动无头架构兴起，并使GraphQL在这种新现代应用架构中占据重要地位。
二十多年来，应用架构的重大范式转变一直直接影响着应用交付的发展。纵观历史，注定会主导并影响市场的应用架构大约每五年兴起一次，开始塑造市场，并在约五年后占据主导地位，进而推动应用交付市场发生变化。
微服务（云原生）于2015年开始受到市场关注，但直到2020年，服务网格和入口控制才开始兴起，并推动应用交付格局的发展。如今，一种新架构已初现端倪，即无头架构。它正在兴起，并将取代微服务，成为推动应用交付发展的主要力量。
根据历史趋势，到2025年，无头架构将在市场认知中占据一席之地，并开始推动应用交付市场发生变化。这一周期的可靠性，加上市场对API和图技术日益活跃的探索与关注，预示着到2030年，应用交付将受到显著影响。
推动无头架构发展的趋势
多种外部力量正在推动两大技术趋势融合，并将由此引发应用交付领域的下一次重大变革：API 优先设计和数据普及化。
- 数字化转型
推动业务数字化的动力体现为由“数字服务”提供的“数字企业”。数字服务是短暂存在的业务构造，由应用、应用交付、应用安全和数据组成，并通过API进行集成、编排和运营。目前，82%的组织同时向内部和外部用户提供数字服务（SOAS 2022）。
与此同时，主要通过API进行通信的微服务也在持续普及。根据我们自己的研究，我们估计：“目前，公共和私有API的数量正接近2亿，到2031年，这一数字可能达到数十亿。”
趋势：由此，API的应用规模正发生重大转变，并将冲击成熟的应用交付市场，就像移动技术和微服务在2010年至2020年间对该市场造成的冲击一样。
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去中心化
远程办公、物联网的大规模应用以及对数据隐私的担忧催生了分布式数字活动，进而推动了去中心化。去中心化通常与区块链等Web3技术以及边缘计算相关，尤其是在工业物联网应用中。然而，真正引发颠覆性变化的是去中心化带来的结果。数据和应用都会“去中心化”，从而带来任何分布式系统都可能面临的性能和安全挑战。其中，77%的组织计划在边缘部署数据处理和数字前端工作负载（SOAS 2022）。
趋势：去中心化的影响不止于分布式应用，还包括分布数据的能力。传统方法将数据置于应用之后的受保护层。去中心化正在推动一种新方法：通过API直接公开数据，无需应用充当中介。这一转变打破了应用架构的分层模式，为外部合作伙伴、第三方开发者和消费者提供直接访问数据的途径。微服务架构已初步体现出应用架构内工作负载的这种民主化趋势。在依赖反转模式的商业模式中，我们也能看到数据民主化现有的商业价值，即通过API开放数据，为合作伙伴和第三方开发者创造价值。
我们还看到，在依赖反向模式（即通过API开放数据）的商业模式中，数据民主化已展现出商业价值，可为合作伙伴和第三方开发者创造价值。
低代码/无代码
数字化进程对工程人才的需求已超出市场现有供给，导致组织无法充分利用数字化业务产生的海量数据。现有工程人才工作负担过重，往往难以按业务所需的速度开展开发工作。
这种供需缺口正推动低代码和无代码解决方案快速发展，让更广泛的用户群体能够开发解决方案和服务。研究表明，75%的企业将采用“低代码和无代码与传统创新相结合的模式”。
趋势：低代码/无代码解决方案依赖于对业务逻辑和数据的访问，而数据民主化和 API 优先设计让二者得到广泛应用。对这些解决方案的需求加速了数据和 API 两大趋势走向成熟。
市场上与API相关的术语（路由器、网关、中间件）与此前由微服务、移动技术和架构变化推动市场转型前所使用的术语相似。API创建活动、相关术语及创建速度表明，这一转变将对应用交付和安全市场产生重大影响。
我们已经看到，基于API的变革开始影响整个行业，具体表现为专注于API可观测性、安全、威胁情报和联合管理的产品与服务。
这些转变并非孤立发生。事实上，微服务引发的应用交付转变，很大程度上源于Kubernetes的广泛采用，以及其架构决定直接整合传统上由应用交付技术提供的功能，例如入口控制器（L7路由）。
API领域的转变也不例外。当前趋势表明，这一转变将推动GraphQL兴起。GraphQL是一种API设计方法，能够更直接地与数据交互，并解决基于REST的解决方案所面临的性能问题。更重要的是，它还会将应用交付能力纳入核心功能集。
无头架构
API的主导地位正在推动分析师所称的“无头架构”发展，即不采用传统表示层，而是以API形式开放业务能力和功能。讨论这种架构时，通常会涉及“可组合应用”，这是市场上另一项日益兴起的技术趋势。
无头架构非常适合满足对低代码和无代码解决方案的需求，因为API能够以实用的方式提供可组合逻辑，无需投入大量精力即可轻松定制。无头架构还可满足利用各种应用、服务和系统组合数字服务的需求，并能以切实可行的方式集成分布式工作负载。这一点已在主要由API驱动的物联网市场中得到印证。
因此，可以合理地认为，应用交付和安全技术的下一次转变将由API推动，并促使无头架构成为主流。
受到显著影响的将是API交付和安全服务。长期以来，市场一直将API视为Web应用交付和安全的一种特殊用例。这一转变将揭示一个事实：API是一类独立实体，有其特定的交付和安全需求，传统方式无法满足这些需求。在探讨通过API直接公开数据服务所带来的影响时，这一点尤其明显。过去很长一段时间，数据只能通过应用公开。通过API直接公开数据本身就是一项重大转变，也充分说明了API为何不再是Web应用的子集，而是独立的架构组件。
GraphQL在无头架构中的作用
应用架构发生这一转变的同时，API方法也在经历演变。纵观历史，这种演变通常是为了适应API使用方式的变化。所有API最终都用于交换数据，但随着时间推移，数据的类型和格式也会发生变化，以适应应用架构的限制和能力。例如，随着移动应用和微服务兴起，数据交换需要更加频繁，而移动平台的计算能力有限，因此REST和JSON逐渐得到广泛采用。SOAP和XML需要大量解析，并会占用过多带宽。REST利用现有HTTP结构描述端点，并采用更简单的JSON数据格式，从而与JSON共同减轻了这些负担。
不过，SOAP/XML和REST/JSON都需要传统的开发人员技能，而当前趋势正转向低代码/无代码，几乎不要求具备开发技能。GraphQL是一种简单的查询语言，面向非开发人员，并且非常适合与简单工具结合，让更广泛的用户群体能够使用。这样一来，API更易于使用，也可组合成各种数字服务。随着架构转向仅API（无头）模式，GraphQL可成为REST/JSON的理想替代方案。
GraphQL是目前广受青睐的解决方案，可用于应对API泛滥问题，以及曾推动SOA（面向服务的架构）向REST转型的同类性能问题。GraphQL还具备一项优势，即拥有一套规范，这有助于推动低代码和无代码解决方案的发展，缓解人才短缺带来的挑战。
最后，由于GraphQL通过API进行查询，而如今绝大多数数据存储都支持API，因此基于GraphQL的解决方案可以有效绕过应用程序这一“中间环节”，直接访问数据源。这对于需要快速、直接访问远程位置数据的分布式应用程序尤其有帮助。
这使GraphQL非常适合充当无头架构的“网关”，就像入口控制器逐渐成为微服务架构的“网关”一样。
结论
常言道，唯一不变的就是变化，技术领域也是如此。通常不过几年，就会有人改写游戏规则。在应用交付和安全领域，这些规则在一定程度上由应用架构决定。因此，应用架构的每一次重大变化，都会推动应用交付和安全随之演进。
这一转变还需要几年时间才会到来，但已经可以看到，GraphQL和API等技术正对从基础设施、边缘到应用交付的各个领域产生深远影响。
无头架构正在兴起，GraphQL将在其中发挥重要作用。
关于作者
Lori MacVittie是F5首席技术官办公室的杰出工程师兼首席技术布道师，在应用交付、自动化战略和基础设施领域拥有深厚的专业知识。无论是为AI智能体定义防护机制、剖析脆弱的多云架构，还是探索可扩展系统的极限，她都善于化繁为简。她在应用开发、IT架构以及网络和系统运维领域拥有30多年的行业经验。加入F5之前，她曾担任技术编辑，并因出色表现获得奖项。 MacVittie拥有计算机科学硕士学位，著述颇丰，出版作品涵盖安全、云和企业架构领域。她还热衷于桌面游戏和电子游戏，并且对奶酪有着毫不掩饰的鲜明见解。
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