现在即便 Wafer2 再次降低了小程序开发的门槛，但自小程序诞生以来，业界关注小程序前端的技术演进较多，前端开发效率大大提高，而开发者却一直面临着以下后端瓶颈：
第一，看似简单的用户界面背后有复杂的后台逻辑，需要调用各种微信平台的接口，开发难度大；
第二、人力成本，一个小程序开发团队至少前端、后端、运维的人力，同时涉及各人力的沟通协作；
第三、安全、性能优化等对于小团队来讲都是很高的门槛，并且由于微信社交传播的放大作用，很多小程序访问量会突然猛增，极容易导致服务崩溃。
为此，通过对 Wafer1 和 Wafer2 中的授权流程以及相关配置的不断优化，2018 年 9 月，小程序·云开发正式上线。
小程序·云开发是微信和腾讯云联合研发的原生 Serverless 云服务。一般来说， Serverless 包括了 Backend as a Service 和 Func as a Service，而云开发则结合微信提供的各种能力，实现了免登陆鉴权，以及无缝地调用微信开放的 API。通过简化复杂的后端和运维操作，让即便不具备一定后端知识的开发者，也能高效开发出一款高质量的小程序。
云开发系统主要分为三部分：终端层、接入层和资源层。
终端层：为开发者工具提供了完善的开发、测试和运营能力，可以满足大部分开发者的需求。而 HTTP API 则提供了小程序外访问云开发资源的能力，使用 HTTP API 开发者可在已有服务器上访问云资源，实现与云开发的互通；
接入层：云开发请求都经过微信后台，由微信来保障通信安全、提供身份鉴权；
资源层：由腾讯云来提供函数服务和后台服务，以及保障云资源数据安全。
如下图所示，可以看到云开发系统架构涉及到微信、腾讯云和开发者三方，但腾讯云在底层打通了微信自研网络和云网络，以及开发者在腾讯云上已有的服务，在这个基础上构建了一体化的云端网络，开发者可以方便的将云开发结合到已有的服务里。
为了保障云开发后台架构以及稳定性，云开发设计了容灾架构。小程序·云开发后台服务采用多 IDC 多园区部署，做到了跨园区的容灾，每个园区都冗余一定的服务能力，当某个园区发生故障时，请求会自动路由到另外的两个园区，由另外两个园区继续提供服务，不会对业务产生影响。
而在网络层面，微信对用户采取就近接入原则，提高了接入质量。在这个基础上，借助 newDNS 实现精细和实时的引导，通过识别用户客户端版本、网络环境等数据，下发 IP 列表，引导用户接入到最合适的接入点，进一步提高用户的接入质量。
在安全性方面，云开发通过全链路的票据系统来保障整个请求链路的安全。如下图所示，首先是用户请求从微信客户端到微信后台服务这部分，云开发请求借助了微信底层的私有协议 mmtls 和微信后台服务进行通信，当业务层数据加上 mmtls 后，即可做到防窃听、防篡改、防重放、防伪装等安全措施。
而当微信后台收到云开发请求后，会先校验用户的身份，并通过全程票据来保障数据的安全性。具体是如何保障的呢？用户登录后，后台会下发一个票据给客户端，客户端每次请求均会带上票据。在后台服务的整个处理链条中，所有对核心数据服务的访问，都会被校验票据是否合法，如若为非法请求则会被拒绝，以此保障用户隐私数据，只能通过用户的客户端发起的操作来进行访问。
由于云开放的整个链路都是经过鉴权的，云开发在执行云函数时，后台会自动校验请求票据，开发者可以无缝的使用微信的开放能力，无需再通过常规的 OAuth 授权并自行维护 AccessToken。而“小程序·云开发”对数据访问链路做的专门优化，也促使小程序更快的数据加载速度。
此外，对于小程序开发者普遍关心的性能问题，微信小程序团队相关负责人也在小程序·云开发技术峰会上进行了深入解读。以派迪科技为例，执行云函数需要经过创建容器、下载代码、部署执行三个部分。由于容器的启动是一个很费时的操作，所以通过函数实例复用、容器实例预创建，热点代码缓存等优化，将云函数容器的启动时间从秒级变成了毫秒级。而在容器冷启动的过程中，开发者可以做代码精简（缩短下载时间）、资源复用（缩短执行时间）、公共剥离（增加缓存效果）、保持活跃（避免资源回收）等工作。
同时，为了提高云函数的性能，云开发也在通信、业务和网络层做了一些优化。在通信层，改造私有协议，优化长连复用；在业务层，分不同段请求，优化内部调用链路；在网络层，压缩系统间网络开销，从纯异步的方式改造成多段同步的方式。
正因如此，自今年以来云函数请求性能已经提升了 60%。据了解，小程序端一次云函数的请求，在测试环境中也已降到 140 毫秒，其中的相关优化也将在下一个微信版本中进行发布。
