搶救 IT 失傳技藝，亞馬遜技術長倡議節約架構 （Part 3 最佳化篇）

亞馬遜技術長Werner Vogels提出的節約架構（Frugal Architect），由三大類、七項軟體架構設計法則所組成，在第三部分談及架構與成本最佳化（Optimize），其中包含兩項法則。

首先，第六項法則－「成本最佳化是漸進的」，指出成本最佳化並非一蹴可幾，而是持續調整，逐步完善。Vogels表示，由於過往技術上的限制比較多，IT人員往往只能在較小的層面上持續修修補補，而這種從小地方逐步改善的作為，也讓他們練就了成本最佳化的能力。
但是，在運算資源容易取得的情況下，軟體開發團隊過於追逐速度，在快速開發之下，逐漸不再重視細節，然而一些不起眼的事情累積起來，就會造成很大的數位浪費。例如網站開發沒有重視檔案大小的問題，那麼使用者就有可能上傳解析度過高的照片或影片，而實際上對終端用戶體驗毫無助益卻徒增頻寬浪費；又或是開發人員為了方便，下班後不關閉測試環境的主機，讓它空轉浪費資源，而若有維持開機的必要，其實也可藉由縮減主機規格來降低成本與減少浪費。這些雖然都只是小事情，但若不加以重視，無形中就會造成很多隱藏的數位浪費。

至於軟體系統，則可透過應用程式效能分析（Profiling），以了解隱藏的數位浪費。Vogels表示，應用程式效能分析這項技術幾乎可說快要失傳了，但它卻是軟體持續最佳化的重要工具之一。他舉亞馬遜的某一項服務為例，效能分析讓他們發現網路通訊竟然占了整體耗能的四成以上，然而這個現象對該應用程式而言不合理，於是他們回頭檢視程式碼，才發現原來只是因為一個條件判斷陳述語法寫錯，經修改後耗能就降到三成以下。因此，要確保軟體系統沒有隱藏的數位浪費，就要持續進行效能分析與最佳化。

節約架構的最後一項、第七項法則：「無庸置疑的成功必將導致錯誤的臆斷」，如果軟體開發團隊未曾遭遇什麼困難就成功了，往往會因為複製過往成功經驗而埋下驕傲自滿的種子，無法持續精進與改善。Vogels以COBOL之母美國海軍准將Grace Hopper的名言：「英語中最危險的一句話就是：我們一直都是這樣做的。」提醒軟體開發團隊要打破技術本位的思維，以保持進步。

技術本位常見於軟體開發團隊固守擅長的程式語言，毫不考慮是否有更好的選擇，然而，殊不知程式語言也與成本效益有關。2017年有一項學術研究分析27種程式語言的能源消耗程度，發現C語言是其中最省電的程式語言，排名第二的是Rust，而Ruby的耗電量是C語言的69倍，Python的耗電量是C語言的75倍，分別排名倒數第三與倒數第二。Vogels指出，亞馬遜在開發Firecracker時就採用Rust，而S3後來也有很大的比例以Rust改寫，這除了考量成本與永續，還包括Rust的強型別、高效能與記憶體安全性等優點。

在演講最後，Vogels期許IT人員：「我們身處快速變動的時代，在不斷學習的同時，也要一直否定既有信念，把自我擺在一邊，重拾成本意識這個即將失傳的技藝，因為永續的需求已經如同一列貨運火車直駛而來，你既逃不掉，也不該逃避永續的趨勢，而在雲端架構中，從運算成本著手將會是最接近達成永續目標的作法。」他也說：「沒有人想要有限制，成本與永續固然會為軟體架構與營運帶來不少限制，然而創意往往就隨著突破這些限制而到來。」

節約架構 Frugal Architect

設計

I. 成本是必要的非功能性需求
II. 系統成本必須與公司獲利保持一致
III. 架構設計是一連串的權衡與取捨

量測

IV. 無法量測的系統必有隱藏的成本
V. 有成本意識的架構必有成本控制措施

最佳化

VI. 成本最佳化是漸進的
VII. 無庸置疑的成功必將導致錯誤的臆斷