架構(gòu)師是一個(gè)既能掌控整體又能洞悉局部瓶頸并依據(jù)具體的業(yè)務(wù)場(chǎng)景給出解決方案的團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)型人物?？此仆昝赖?ldquo;人格模型”背后，是艱辛的探索。

[[269792]]

圖片來(lái)自包圖網(wǎng)

今天，阿里巴巴技術(shù)專家九摩將多年經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行系統(tǒng)性地總結(jié)，幫助更多架構(gòu)師在進(jìn)階這條路上走得更“順暢”，姿態(tài)更“優(yōu)雅”。

架構(gòu)師職責(zé)

架構(gòu)師不是一個(gè)人，他需要建立高效卓越的體系，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)去攻城略地，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成項(xiàng)目。

架構(gòu)師需要能夠識(shí)別定義并確認(rèn)需求，能夠進(jìn)行系統(tǒng)分解形成整體架構(gòu)，能夠正確地技術(shù)選型，能夠制定技術(shù)規(guī)格說(shuō)明并有效推動(dòng)實(shí)施落地。

按 TOGAF 的定義，架構(gòu)師的職責(zé)是了解并關(guān)注實(shí)際上關(guān)系重大但未變得過(guò)載的一些關(guān)鍵細(xì)節(jié)和界面。

架構(gòu)師的角色有：

• 理解并解析需求
• 創(chuàng)建有用的模型
• 確認(rèn)、細(xì)化并擴(kuò)展模型
• 管理架構(gòu)

從業(yè)界來(lái)看對(duì)于架構(gòu)師的理解可以大概區(qū)分為：

• 企業(yè)架構(gòu)師：專注于企業(yè)總體 IT 架構(gòu)的設(shè)計(jì)。
• IT 架構(gòu)師-軟件產(chǎn)品架構(gòu)師：專注于軟件產(chǎn)品的研發(fā)。
• IT 架構(gòu)師-應(yīng)用架構(gòu)師：專注于結(jié)合企業(yè)需求，定制化 IT 解決方案;大部分需要交付的工作包括總體架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)，甚至部署架構(gòu)。
• IT 架構(gòu)師-技術(shù)架構(gòu)師：專注于基礎(chǔ)設(shè)施，某種軟硬件體系，甚至云平臺(tái)，提交：產(chǎn)品建議、產(chǎn)品選型、部署架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)方案，甚至數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案等。

阿里內(nèi)部沒(méi)有在職位 Title 上專門設(shè)置架構(gòu)師了，架構(gòu)師更多是以角色而存在，現(xiàn)在還留下可見的 Title 有兩個(gè)：首席架構(gòu)師和解決方案架構(gòu)師。

其中解決方案架構(gòu)師目前在大部分 BU 都有設(shè)置，特別是在阿里云和電商體系。

解決方案架構(gòu)師

①工作方式

工作方式理解：

• 了解和挖掘客戶痛點(diǎn)，項(xiàng)目定義，現(xiàn)有環(huán)境管理。
• 梳理明確高階需求和非功能性需求。
• 客戶有什么資產(chǎn)，星環(huán)(阿里電商操作系統(tǒng))/阿里云等有什么解決方案。
• 溝通，方案建議，多次迭代，交付總體架構(gòu)。
• 架構(gòu)決策。

②工作職責(zé)

從客戶視圖來(lái)看：

• 堅(jiān)定客戶高層信心：利用架構(gòu)和解決方案能力，幫忙客戶選擇星環(huán)/阿里云平臺(tái)的信心。
• 解決客戶中層問(wèn)題：利用星環(huán)/阿里云平臺(tái)服務(wù)+結(jié)合應(yīng)用架構(gòu)設(shè)計(jì)/解決方案能力，幫忙客戶解決業(yè)務(wù)問(wèn)題，獲得業(yè)務(wù)價(jià)值。
• 引領(lǐng)客戶 IT 員工和阿里生態(tài)同學(xué)：技術(shù)引領(lǐng)、方法引領(lǐng)、產(chǎn)品引領(lǐng)。

從項(xiàng)目視圖看：

• 對(duì)接管理部門：匯報(bào)技術(shù)方案，進(jìn)度;技術(shù)溝通。
• 對(duì)接客戶 PM，項(xiàng)目 PM：協(xié)助項(xiàng)目計(jì)劃，人員管理等。負(fù)責(zé)所有技術(shù)交付物的指導(dǎo)。
• 對(duì)接業(yè)務(wù)部門和需求人員：了解和挖掘痛點(diǎn)，幫忙梳理高級(jí)業(yè)務(wù)需求，指導(dǎo)需求工藝。
• 對(duì)接開發(fā)：產(chǎn)品支持、技術(shù)指導(dǎo)、架構(gòu)指導(dǎo)。
• 對(duì)接測(cè)試：配合測(cè)試計(jì)劃和工藝制定。配合性能測(cè)試或者非功能性測(cè)試。
• 對(duì)接運(yùn)維：產(chǎn)品支持，運(yùn)維支持。
• 對(duì)接配置&環(huán)境：產(chǎn)品支持。
• 其他：阿里技術(shù)資源聚合。

從阿里內(nèi)部看：

• 銷售方案支持。
• 市場(chǎng)宣貫。
• 客戶需求 Facade。
• 解決方案沉淀。

架構(gòu)師職責(zé)明確了，那么有什么架構(gòu)思維可以指導(dǎo)架構(gòu)設(shè)計(jì)呢?請(qǐng)看下述的架構(gòu)思維。

架構(gòu)思維

自頂向下構(gòu)建架構(gòu)

要點(diǎn)主要如下：

• 首先定義問(wèn)題，而定義問(wèn)題中最重要的是定義客戶的問(wèn)題。定義問(wèn)題，特別是識(shí)別出關(guān)鍵問(wèn)題。

關(guān)鍵問(wèn)題是對(duì)客戶有體感，能夠解決客戶痛點(diǎn)，通過(guò)一定的數(shù)據(jù)化來(lái)衡量識(shí)別出來(lái)，關(guān)鍵問(wèn)題要優(yōu)先給出解決方案。

• 問(wèn)題定義務(wù)必加入時(shí)間維度，把手段/方案和問(wèn)題定義區(qū)分開來(lái)。
• 問(wèn)題定義中，需要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行升層思考后再進(jìn)行升維思考，從而真正抓到問(wèn)題的本質(zhì)，理清和挖掘清楚需求;要善用第一性原理思維進(jìn)行分析思考問(wèn)題。
• 問(wèn)題解決原則：先解決客戶的問(wèn)題(使命)，然后才能解決自己的問(wèn)題(愿景);務(wù)必記住不是強(qiáng)調(diào)我們?cè)趺礃樱俏覀兡転榭蛻艟唧w解決什么問(wèn)題，然后才是我們變成什么，從而怎么樣去更好得服務(wù)客戶。
• 善用多種方法對(duì)客戶問(wèn)題進(jìn)行分析，轉(zhuǎn)換成我們產(chǎn)品或者平臺(tái)需要提供的能力，比如倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng) WMS 可以提供哪些商業(yè)能力。
• 對(duì)我們現(xiàn)有的流程和能力模型進(jìn)行梳理，找到需要提升的地方，升層思考和升維思考真正明確提升部分。
• 定義指標(biāo)，并能夠?qū)χ笜?biāo)進(jìn)行拆解，然后進(jìn)行數(shù)學(xué)建模。
• 將抽象出來(lái)的能力訴求轉(zhuǎn)換成技術(shù)挑戰(zhàn)，此步對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō)相當(dāng)于找到了靶子，可以進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)了，需要結(jié)合自底向上的架構(gòu)推導(dǎo)方式。
• 創(chuàng)新可以是業(yè)務(wù)創(chuàng)新，也可以是產(chǎn)品創(chuàng)新，也可以是技術(shù)創(chuàng)新，也可以是運(yùn)營(yíng)創(chuàng)新，升層思考、升維思考，使用第一性原理思維、生物學(xué)(進(jìn)化論--進(jìn)化=變異+選擇+隔離、熵增定律、分形和涌現(xiàn))思維等哲科思維可以幫助我們?cè)跇I(yè)務(wù)，產(chǎn)品，技術(shù)上發(fā)現(xiàn)不同的創(chuàng)新可能?？梢哉f(shuō)哲科思維是架構(gòu)師的靈魂思維。

自底向上推導(dǎo)應(yīng)用架構(gòu)

先根據(jù)業(yè)務(wù)流程，分解出系統(tǒng)時(shí)序圖，根據(jù)時(shí)序圖開始對(duì)模塊進(jìn)行歸納，從而得到粒度更大的模塊，模塊的組合/聚合構(gòu)建整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)。

基本上應(yīng)用邏輯架構(gòu)的推導(dǎo)有 4 個(gè)子路徑，他們分別是：

• 業(yè)務(wù)概念架構(gòu)：業(yè)務(wù)概念架構(gòu)來(lái)自于業(yè)務(wù)概念模型和業(yè)務(wù)流程。
• 系統(tǒng)模型：來(lái)自于業(yè)務(wù)概念模型。
• 系統(tǒng)流程：來(lái)自業(yè)務(wù)流程。
• 非功能性的系統(tǒng)支撐：來(lái)自對(duì)性能、穩(wěn)定性、成本的需要。

效率、穩(wěn)定性、性能是最影響邏輯架構(gòu)落地成物理架構(gòu)的三大主要因素，所以從邏輯架構(gòu)到物理架構(gòu)，一定需要先對(duì)效率、穩(wěn)定性和性能做出明確的量化要求。

自底向上重度依賴于演繹和歸納。如果是產(chǎn)品方案已經(jīng)明確，程序員需要理解這個(gè)業(yè)務(wù)需求，并根據(jù)產(chǎn)品方案推導(dǎo)出架構(gòu)，此時(shí)一般使用自底向上的方法，而領(lǐng)域建模就是這種自底向上的分析方法。

對(duì)于自底向上的分析方法，如果提煉一下關(guān)鍵詞，會(huì)得到如下兩個(gè)關(guān)鍵詞：

• 演繹
• 歸納

演繹就是邏輯推導(dǎo)，越是底層的，越需要演繹：

• 從用例到業(yè)務(wù)模型就屬于演繹。
• 從業(yè)務(wù)模型到系統(tǒng)模型也屬于演繹。
• 根據(jù)目前的問(wèn)題，推導(dǎo)出要實(shí)施某種穩(wěn)定性措施，這也是演繹。

這里的歸納是根據(jù)事物的某個(gè)維度來(lái)進(jìn)行歸類，越是高層的，越需要?dú)w納：

• 問(wèn)題空間模塊劃分屬于歸納。
• 邏輯架構(gòu)中有部分也屬于歸納。
• 根據(jù)一堆穩(wěn)定性問(wèn)題，歸納出，事前，事中，事后都需要做對(duì)應(yīng)的操作，是根據(jù)時(shí)間維度來(lái)進(jìn)行歸納。

領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)架構(gòu)

大部分傳統(tǒng)架構(gòu)都是基于領(lǐng)域模型分析架構(gòu)，典型的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)模型設(shè)計(jì)可以參考 DDD(領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì))，詳細(xì)可以參考《實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》這本書。

另外《UML 和模式應(yīng)用》在領(lǐng)域建模實(shí)操方面比較好，前者偏理論了解，后者便于落地實(shí)踐。

領(lǐng)域劃分設(shè)計(jì)步驟：

①對(duì)用戶需求場(chǎng)景分析，識(shí)別出業(yè)務(wù)全維度 Use Case。

②分析模型魯棒圖，識(shí)別出業(yè)務(wù)場(chǎng)景中所有的實(shí)體對(duì)象。魯棒圖是需求設(shè)計(jì)過(guò)程中使用的一種方法(魯棒性分析)，通過(guò)魯棒分析法可以讓設(shè)計(jì)人員更清晰，更全面地了解需求。

它通常使用在需求分析后及需求設(shè)計(jì)前做軟件架構(gòu)分析之用，它主要注重于功能需求的設(shè)計(jì)分析工作。

需求規(guī)格說(shuō)明書為其輸入信息，設(shè)計(jì)模型為其輸出信息。它是從功能需求向設(shè)計(jì)方案過(guò)渡的第一步，重點(diǎn)是識(shí)別組成軟件系統(tǒng)的高級(jí)職責(zé)模塊、規(guī)劃模塊之間的關(guān)系。

魯棒圖包含三種圖形：邊界、控制、實(shí)體，三個(gè)圖形如下：

③領(lǐng)域劃分，將所有識(shí)別出的實(shí)體對(duì)象進(jìn)行分類。

④評(píng)估域劃分合理性，并進(jìn)行優(yōu)化。

基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)架構(gòu)

隨著 IoT、大數(shù)據(jù)和人工智能的發(fā)展，以領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行架構(gòu)往往滿足不了需求或者達(dá)不到預(yù)期的效果。

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，在大數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，我們需要轉(zhuǎn)變思維，從領(lǐng)域分析升維到基于大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)和技術(shù)架構(gòu)。

這里需要架構(gòu)師具備數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)和 BI 的能力，以數(shù)據(jù)思維來(lái)架構(gòu)系統(tǒng)，典型的系統(tǒng)像阿里的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)采云間和菜鳥的數(shù)據(jù)分析平臺(tái) FBI。

上述四種思維，往往在架構(gòu)設(shè)計(jì)中是融合使用的，需要根據(jù)業(yè)務(wù)或者系統(tǒng)的需求來(lái)選擇側(cè)重思維方式。

有了架構(gòu)思維的指導(dǎo)，具體有沒(méi)有通用/標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)框架以更好的執(zhí)行架構(gòu)設(shè)計(jì)?請(qǐng)看常見的架構(gòu)框架。下述的架構(gòu)框架其實(shí)本身也包含了重要的一些架構(gòu)思維。

常見架構(gòu)框架

TOGAF

TOGAF 是 The Open Group Architecture Framework 的縮寫，它由 The Open Group 開發(fā)，The Open Group 是一個(gè)非盈利的技術(shù)行業(yè)聯(lián)盟，它不斷更新和重申 TOGAF。

TOGAF 強(qiáng)調(diào)商業(yè)目標(biāo)作為架構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力，并提供了一個(gè)實(shí)踐的儲(chǔ)藏庫(kù)，其中包括 TOGAF 架構(gòu)開發(fā)方法(ADM)、TOGAF 架構(gòu)內(nèi)容框架、TOGAF 參考模型、架構(gòu)開發(fā)方法(ADM)指引和技術(shù)、企業(yè)連續(xù)統(tǒng)一體和 TOGAF 能力框架。

①ADM

ADM 是一個(gè)迭代的步驟順序以發(fā)展企業(yè)范圍的架構(gòu)的方法。

②架構(gòu)內(nèi)容框架

③參考模型

④ADM 指引和技術(shù)

架構(gòu)迭代階段：

在不同水平運(yùn)用 ADM：

利益相關(guān)者分類：

⑤企業(yè)連續(xù)統(tǒng)一體

架構(gòu)指導(dǎo)及支持解決方案：基礎(chǔ) ➝通用系統(tǒng) ➝行業(yè)➝組織特定。

 

⑥能力框架

更多內(nèi)容可以參考《TOGAF標(biāo)準(zhǔn)9.1版本》或者h(yuǎn)ttps://www.opengroup.org/togaf。

Zachman

第一個(gè)具有影響力的框架方法論就是 Zachman 框架，它是 John Zachman 首次在 1987 年提出的。

Zachman 框架模型分兩個(gè)維度：

• 橫向維度采用6W(what、how、where、who、when、why)進(jìn)行組織。
• 縱向維度反映了 IT 架構(gòu)層次，從上到下(Top-Down)，分別為范圍模型、企業(yè)模型、系統(tǒng)模型、技術(shù)模型、詳細(xì)模型、功能模型。

橫向結(jié)合 6W，Zachman 框架分別由數(shù)據(jù)、功能、網(wǎng)絡(luò)、人員、時(shí)間、動(dòng)機(jī)分別對(duì)應(yīng)回答 What、How、Where、Who、When 與 Why 這六個(gè)問(wèn)題。

ITSA

ITSA 誕生于 1986 年的惠普，是世界最早的企業(yè)架構(gòu)框架(IT戰(zhàn)略與架構(gòu))。建模原則就是“Everything you need, and nothing you don’t”，只放你要的東西。

DODAF

DODAF 是美國(guó)國(guó)防部架構(gòu)框架，是一個(gè)控制“EA開發(fā)、維護(hù)和決策生成”的組織機(jī)制，是統(tǒng)一組織“團(tuán)隊(duì)資源、描述和控制EA活動(dòng)”的總體結(jié)構(gòu)。

DODAF 涵蓋 DoD 的所有業(yè)務(wù)領(lǐng)域，定義了表示、描述、集成 DoD 范圍內(nèi)眾多架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)方法。

確保架構(gòu)描述可比較、評(píng)估，提供了對(duì) FoS (系統(tǒng)族)和 SoS (體系)進(jìn)行理解、比較、集成和互操作共同的架構(gòu)基礎(chǔ)，提供開發(fā)和表達(dá)架構(gòu)描述的規(guī)則和指南，但不指導(dǎo)如何實(shí)現(xiàn)。

DODAF 核心是 8 個(gè)視點(diǎn)和 52 個(gè)模型：

①全景視點(diǎn) AV

與所有視點(diǎn)相關(guān)的體系結(jié)構(gòu)描述的頂層概貌。它提供有關(guān)體系結(jié)構(gòu)描述的總體信息，諸如體系結(jié)構(gòu)描述的范圍和背景。范圍包括體系結(jié)構(gòu)描述的專業(yè)領(lǐng)域和時(shí)間框架。

背景由構(gòu)成體系結(jié)構(gòu)描述背景的相互關(guān)聯(lián)各種條件組成，包括條令，戰(zhàn)術(shù)、技術(shù)和程序，相關(guān)目標(biāo)和構(gòu)想的描述，作戰(zhàn)概念(CONOPS)，想定和環(huán)境條件。

②能力視點(diǎn) CV

能力視點(diǎn)(CV)集中反映了與整體愿景相關(guān)的組織目標(biāo)，這些愿景指在特定標(biāo)準(zhǔn)和條件下進(jìn)行特定行動(dòng)過(guò)程或是達(dá)成期望效果的能力，它們綜合使用各種手段和方式來(lái)完成一組任務(wù)。

CV 為體系結(jié)構(gòu)描述中闡述的能力提供了戰(zhàn)略背景和相應(yīng)的高層范圍，比作戰(zhàn)概念圖中定義的基于想定的范圍更全面。

這些模型是高層的，用決策者易于理解的術(shù)語(yǔ)來(lái)描述能力，以便溝通能力演進(jìn)方面戰(zhàn)略構(gòu)想。

③作戰(zhàn)視點(diǎn) OV

作戰(zhàn)視點(diǎn)(OV)集中反映了完成 DoD 使命的機(jī)構(gòu)、任務(wù)或執(zhí)行的行動(dòng)以及彼此間必須交換的信息。描述信息交換的種類、頻度、性質(zhì)，信息交換支持哪些任務(wù)和活動(dòng)。

④服務(wù)視點(diǎn) SvcV

服務(wù)視點(diǎn)(SvcV)集中反映了為作戰(zhàn)行動(dòng)提供支撐的系統(tǒng)、服務(wù)和相互交織的功能。DoD 流程包括作戰(zhàn)、業(yè)務(wù)、情報(bào)和基礎(chǔ)設(shè)施功能。

SvcV 功能和服務(wù)資源及要素可以鏈接到 0V 中的體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。這些系統(tǒng)功能和服務(wù)資源支撐作戰(zhàn)行動(dòng)，促進(jìn)信息交換。

⑤系統(tǒng)視點(diǎn) SV

系統(tǒng)視點(diǎn)(SV)集中反映支持作戰(zhàn)行動(dòng)中的自動(dòng)化系統(tǒng)、相互交聯(lián)和其他系統(tǒng)功能的信息。

隨著對(duì)面向服務(wù)環(huán)境和云計(jì)算的重視，在 DoDAF 的未來(lái)版本中也許不會(huì)有系統(tǒng)視點(diǎn)。

⑥數(shù)信視點(diǎn) DIV

數(shù)據(jù)和信息視點(diǎn)(DIV)，簡(jiǎn)稱數(shù)信視點(diǎn)，反映了體系結(jié)構(gòu)描述中的業(yè)務(wù)信息需求和結(jié)構(gòu)化的業(yè)務(wù)流程規(guī)則。

描述體系結(jié)構(gòu)描述中與信息交換相關(guān)的信息，諸如屬性、特征和相互關(guān)系。

必要時(shí)，本視點(diǎn)模型中用到的數(shù)據(jù)需要由多個(gè)架構(gòu)團(tuán)隊(duì)來(lái)共同考慮。

⑦標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn) StdV

標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)(StdV)是用來(lái)管控系統(tǒng)各組成部分或要素的編排、交互和相互依賴的規(guī)則的最小集。其目的是確保系統(tǒng)能滿足特定的一組操作需求。

標(biāo)準(zhǔn)視點(diǎn)提供技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)施指南，以工程規(guī)范為基礎(chǔ)，確立通用的積木塊，開發(fā)產(chǎn)品線。

包括一系列技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行慣例、標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)、規(guī)則和規(guī)范，這些標(biāo)準(zhǔn)在特定體系結(jié)構(gòu)描述中可以組成管控系統(tǒng)和系統(tǒng)/服務(wù)要素的文件(profile)。

⑧項(xiàng)目視點(diǎn) PV

項(xiàng)目視點(diǎn)(PV)集中反映了項(xiàng)目是如何有機(jī)地組織成一個(gè)釆辦項(xiàng)目的有序組合。

描述多個(gè)采辦項(xiàng)目之間關(guān)聯(lián)關(guān)系，每個(gè)采辦項(xiàng)目都負(fù)責(zé)交付特定系統(tǒng)或能力。

TOGAF，Zachman，ITSA 和 DODAF 是非常不錯(cuò)的架構(gòu)框架，尤其前兩者應(yīng)用很廣泛，TOGAF 還有專門的架構(gòu)認(rèn)證。

當(dāng)我們掌握了這些框架，我們是不是需要一些架構(gòu)原則來(lái)指導(dǎo)更具體的設(shè)計(jì)?請(qǐng)看下文。

架構(gòu)原則

設(shè)計(jì)原則就是架構(gòu)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，它指導(dǎo)我們?nèi)绾螌?shù)據(jù)和函數(shù)組織成類，如何將類鏈接起來(lái)成為組件和程序。

反向來(lái)說(shuō)，架構(gòu)的主要工作就是將軟件拆解為組件，設(shè)計(jì)原則指導(dǎo)我們?nèi)绾尾鸾?、拆解的粒度、組件間依賴的方向、組件解耦的方式等。

設(shè)計(jì)原則有很多，我們進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)原則是 OCP(開閉原則)，在類和代碼的層級(jí)上有：SRP(單一職責(zé)原則)、LSP(里氏替換原則)、ISP(接口隔離原則)、DIP(依賴反轉(zhuǎn)原則)。

在組件的層級(jí)上有：REP(復(fù)用、發(fā)布等同原則)、CCP(共同閉包原則)、CRP(共同復(fù)用原則)，處理組件依賴問(wèn)題的三原則：無(wú)依賴環(huán)原則、穩(wěn)定依賴原則、穩(wěn)定抽象原則。

①OCP(開閉原則)：設(shè)計(jì)良好的軟件應(yīng)該易于擴(kuò)展，同時(shí)抗拒修改。這是我們進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)原則，其他的原則都為這條原則服務(wù)。

②SRP(單一職責(zé)原則)：任何一個(gè)軟件模塊，都應(yīng)該有且只有一個(gè)被修改的原因，“被修改的原因“指系統(tǒng)的用戶或所有者，翻譯一下就是，任何模塊只對(duì)一個(gè)用戶的價(jià)值負(fù)責(zé)，該原則指導(dǎo)我們?nèi)绾尾鸱纸M件。

舉個(gè)例子，CTO 和 COO 都要統(tǒng)計(jì)員工的工時(shí)，當(dāng)前他們要求的統(tǒng)計(jì)方式可能是相同的，我們復(fù)用一套代碼，這時(shí) COO 說(shuō)周末的工時(shí)統(tǒng)計(jì)要乘以二，按照這個(gè)需求修改完代碼，CTO 可能就要過(guò)來(lái)罵街了。

當(dāng)然這是個(gè)非常淺顯的例子，實(shí)際項(xiàng)目中也有很多代碼服務(wù)于多個(gè)價(jià)值主體，這帶來(lái)很大的探秘成本和修改風(fēng)險(xiǎn)，另外，當(dāng)一份代碼有多個(gè)所有者時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生代碼合并沖突的問(wèn)題。

③LSP(里氏替換原則)：當(dāng)用同一接口的不同實(shí)現(xiàn)互相替換時(shí)，系統(tǒng)的行為應(yīng)該保持不變。該原則指導(dǎo)的是接口與其實(shí)現(xiàn)方式。

你一定很疑惑，實(shí)現(xiàn)了同一個(gè)接口，他們的行為也肯定是一致的呀，還真不一定。

假設(shè)認(rèn)為矩形的系統(tǒng)行為是：面積=寬*高，讓正方形實(shí)現(xiàn)矩形的接口，在調(diào)用 setW 和 setH 時(shí)，正方形做的其實(shí)是同一個(gè)事情，設(shè)置它的邊長(zhǎng)。

這時(shí)下邊的單元測(cè)試用矩形能通過(guò)，用正方形就不行，實(shí)現(xiàn)同樣的接口，但是系統(tǒng)行為變了，這是違反 LSP 的經(jīng)典案例。

Rectangle r = ... r.setW(5); r.setH(2); assert(r.area() == 10); 

④ISP(接口隔離原則)：不依賴任何不需要的方法、類或組件。該原則指導(dǎo)我們的接口設(shè)計(jì)。

當(dāng)我們依賴一個(gè)接口但只用到了其中的部分方法時(shí)，其實(shí)我們已經(jīng)依賴了不需要的方法或類，當(dāng)這些方法或類有變更時(shí)，會(huì)引起我們類的重新編譯，或者引起我們組件的重新部署，這些都是不必要的。所以我們最好定義個(gè)小接口，把用到的方法拆出來(lái)。

⑤DIP(依賴反轉(zhuǎn)原則)：指一種特定的解耦(傳統(tǒng)的依賴關(guān)系創(chuàng)建在高層次上。而具體的策略設(shè)置則應(yīng)用在低層次的模塊上)形式，使得高層次的模塊不依賴于低層次的模塊的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，依賴關(guān)系被顛倒(反轉(zhuǎn))，從而使得低層次模塊依賴于高層次模塊的需求抽象。

跨越組建邊界的依賴方向永遠(yuǎn)與控制流的方向相反。該原則指導(dǎo)我們?cè)O(shè)計(jì)組件間依賴的方向。

依賴反轉(zhuǎn)原則是個(gè)可操作性非常強(qiáng)的原則，當(dāng)你要修改組件間的依賴方向時(shí)，將需要進(jìn)行組件間通信的類抽象為接口，接口放在邊界的哪邊，依賴就指向哪邊。

⑥REP(復(fù)用、發(fā)布等同原則)：軟件復(fù)用的最小粒度應(yīng)等同于其發(fā)布的最小粒度。

直白地說(shuō)，就是要復(fù)用一段代碼就把它抽成組件，該原則指導(dǎo)我們組件拆分的粒度。

⑦CCP(共同閉包原則)：為了相同目的而同時(shí)修改的類，應(yīng)該放在同一個(gè)組件中。

CCP 原則是 SRP 原則在組件層面的描述。該原則指導(dǎo)我們組件拆分的粒度。

對(duì)大部分應(yīng)用程序而言，可維護(hù)性的重要性遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于可復(fù)用性，由同一個(gè)原因引起的代碼修改，最好在同一個(gè)組件中，如果分散在多個(gè)組件中，那么開發(fā)、提交、部署的成本都會(huì)上升。

⑧CRP(共同復(fù)用原則)：不要強(qiáng)迫一個(gè)組件依賴它不需要的東西。CRP 原則是 ISP原則在組件層面的描述。該原則指導(dǎo)我們組件拆分的粒度。

相信你一定有這種經(jīng)歷，集成了組件 A，但組件 A 依賴了組件 B、C。即使組件 B、C 你完全用不到，也不得不集成進(jìn)來(lái)。

這是因?yàn)槟阒挥玫搅私M件 A 的部分能力，組件 A 中額外的能力帶來(lái)了額外的依賴。如果遵循共同復(fù)用原則，你需要把 A 拆分，只保留你要用的部分。

REP、CCP、CRP 三個(gè)原則之間存在彼此競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)系，REP 和 CCP 是黏合性原則，它們會(huì)讓組件變得更大，而 CRP 原則是排除性原則，它會(huì)讓組件變小。

遵守REP、CCP 而忽略 CRP，就會(huì)依賴了太多沒(méi)有用到的組件和類，而這些組件或類的變動(dòng)會(huì)導(dǎo)致你自己的組件進(jìn)行太多不必要的發(fā)布。

遵守 REP、CRP 而忽略 CCP，因?yàn)榻M件拆分的太細(xì)了，一個(gè)需求變更可能要改 n 個(gè)組件，帶來(lái)的成本也是巨大的。

除了上述設(shè)計(jì)原則，還有一些重要的指導(dǎo)原則如下：

• N+1 設(shè)計(jì)：系統(tǒng)中的每個(gè)組件都應(yīng)做到?jīng)]有單點(diǎn)故障。
• 回滾設(shè)計(jì)：確保系統(tǒng)可以向前兼容，在系統(tǒng)升級(jí)時(shí)應(yīng)能有辦法回滾版本。
• 禁用設(shè)計(jì)：應(yīng)該提供控制具體功能是否可用的配置，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)能夠快速下線功能。
• 監(jiān)控設(shè)計(jì)：在設(shè)計(jì)階段就要考慮監(jiān)控的手段，便于有效的排查問(wèn)題，比如引入 traceId、業(yè)務(wù)身份 Id 便于排查監(jiān)控問(wèn)題。
• 多活數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)：若系統(tǒng)需要極高的高可用，應(yīng)考慮在多地實(shí)施數(shù)據(jù)中心進(jìn)行多活，至少在一個(gè)機(jī)房斷電的情況下系統(tǒng)依然可用。
• 采用成熟的技術(shù)：剛開發(fā)的或開源的技術(shù)往往存在很多隱藏的 Bug，出了問(wèn)題沒(méi)有很好的商業(yè)支持可能會(huì)是一個(gè)災(zāi)難。
• 資源隔離設(shè)計(jì)：應(yīng)避免單一業(yè)務(wù)占用全部資源。
• 架構(gòu)水平擴(kuò)展設(shè)計(jì)：系統(tǒng)只有做到能水平擴(kuò)展，才能有效避免瓶頸問(wèn)題。
• 非核心則購(gòu)買的原則：非核心功能若需要占用大量的研發(fā)資源才能解決，則考慮購(gòu)買成熟的產(chǎn)品。
• 使用商用硬件：商用硬件能有效降低硬件故障的機(jī)率。
• 快速迭代：系統(tǒng)應(yīng)該快速開發(fā)小功能模塊，盡快上線進(jìn)行驗(yàn)證，早日發(fā)現(xiàn)問(wèn)題大大降低系統(tǒng)交付的風(fēng)險(xiǎn)。
• 無(wú)狀態(tài)設(shè)計(jì)：服務(wù)接口應(yīng)該做成無(wú)狀態(tài)的，當(dāng)前接口的訪問(wèn)不依賴于接口上次訪問(wèn)的狀態(tài)。

架構(gòu)師知道了職責(zé)，具備很好的架構(gòu)思維，掌握了通用的架構(gòu)框架和方法論，使用架構(gòu)原則進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)，不同的業(yè)務(wù)和系統(tǒng)要求不一樣，那么有沒(méi)有針對(duì)不同場(chǎng)景的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)?

下文就針對(duì)分布式架構(gòu)演進(jìn)、單元化架構(gòu)、面向服務(wù) SOA 架構(gòu)、微服務(wù)架構(gòu)、Serverless 架構(gòu)進(jìn)行介紹，以便于我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中進(jìn)行參考使用。

常見架構(gòu)

分布式架構(gòu)演進(jìn)

①初始階段架構(gòu)

特征：應(yīng)用程序，數(shù)據(jù)庫(kù)，文件等所有資源都放在一臺(tái)服務(wù)器上。

②應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)以及文件服務(wù)分離

說(shuō)明：好景不長(zhǎng)，發(fā)現(xiàn)隨著系統(tǒng)訪問(wèn)量的再度增加，Web Server 機(jī)器的壓力在高峰期會(huì)上升到比較高，這個(gè)時(shí)候開始考慮增加一臺(tái) Web Server。

特征：應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)、文件分別部署在獨(dú)立的資源上。

③使用緩存改善性能

說(shuō)明：系統(tǒng)訪問(wèn)特點(diǎn)遵循二八定律，即 80% 的業(yè)務(wù)訪問(wèn)集中在 20% 的數(shù)據(jù)上。

緩存分為本地緩存和遠(yuǎn)程分布式緩存，本地緩存訪問(wèn)速度更快但緩存數(shù)據(jù)量有限，同時(shí)存在與應(yīng)用程序爭(zhēng)用內(nèi)存的情況。

特征：數(shù)據(jù)庫(kù)中訪問(wèn)較集中的一小部分?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)在緩存服務(wù)器中，減少數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)次數(shù)，降低數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)壓力。

③使用“應(yīng)用服務(wù)器”集群

說(shuō)明：在做完分庫(kù)分表這些工作后，數(shù)據(jù)庫(kù)上的壓力已經(jīng)降到比較低了，又開始過(guò)著每天看著訪問(wèn)量暴增的幸福生活了。

突然有一天，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的訪問(wèn)又開始有變慢的趨勢(shì)了，這個(gè)時(shí)候首先查看數(shù)據(jù)庫(kù)，壓力一切正常。

之后查看 Web Server，發(fā)現(xiàn) Apache 阻塞了很多的請(qǐng)求， 而應(yīng)用服務(wù)器對(duì)每個(gè)請(qǐng)求也是比較快的，看來(lái)是請(qǐng)求數(shù)太高導(dǎo)致需要排隊(duì)等待，響應(yīng)速度變慢。

特征：多臺(tái)服務(wù)器通過(guò)負(fù)載均衡同時(shí)向外部提供服務(wù)，解決單臺(tái)服務(wù)器處理能力和存儲(chǔ)空間上限的問(wèn)題。

描述：使用集群是系統(tǒng)解決高并發(fā)、海量數(shù)據(jù)問(wèn)題的常用手段。通過(guò)向集群中追加資源，提升系統(tǒng)的并發(fā)處理能力，使得服務(wù)器的負(fù)載壓力不再成為整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸。

④數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離

說(shuō)明：享受了一段時(shí)間的系統(tǒng)訪問(wèn)量高速增長(zhǎng)的幸福后，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)又開始變慢了，這次又是什么狀況呢?經(jīng)過(guò)查找，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)寫入、更新的這些操作的部分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)連接的資源競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，導(dǎo)致了系統(tǒng)變慢。

特征：數(shù)據(jù)庫(kù)引入主備部署。

描述：把數(shù)據(jù)庫(kù)劃分為讀庫(kù)和寫庫(kù)，通過(guò)引入主從數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)，讀和寫操作在不同的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)處理。

讀庫(kù)可以有多個(gè)，通過(guò)同步機(jī)制把寫庫(kù)的數(shù)據(jù)同步到讀庫(kù)，對(duì)于需要查詢最新寫入數(shù)據(jù)場(chǎng)景，可以通過(guò)在緩存中多寫一份，通過(guò)緩存獲得最新數(shù)據(jù)。

⑤反向代理和 CDN 加速

特征：采用 CDN 和反向代理加快系統(tǒng)的訪問(wèn)速度。

描述：為了應(yīng)付復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和不同地區(qū)用戶的訪問(wèn)，通過(guò) CDN 和反向代理加快用戶訪問(wèn)的速度，同時(shí)減輕后端服務(wù)器的負(fù)載壓力。CDN 與反向代理的基本原理都是緩存。

⑥“分布式文件”系統(tǒng) 和 “分布式數(shù)據(jù)庫(kù)”

說(shuō)明：隨著系統(tǒng)的不斷運(yùn)行，數(shù)據(jù)量開始大幅度增長(zhǎng)，這個(gè)時(shí)候發(fā)現(xiàn)分庫(kù)后查詢?nèi)匀粫?huì)有些慢，于是按照分庫(kù)的思想開始做分表的工作。

特征：數(shù)據(jù)庫(kù)采用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，文件系統(tǒng)采用分布式文件系統(tǒng)。

描述：任何強(qiáng)大的單一服務(wù)器都滿足不了大型系統(tǒng)持續(xù)增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)庫(kù)讀寫分離隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展最終也將無(wú)法滿足需求，需要使用分布式數(shù)據(jù)庫(kù)及分布式文件系統(tǒng)來(lái)支撐。

分布式數(shù)據(jù)庫(kù)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)拆分的最后方法，只有在單表數(shù)據(jù)規(guī)模非常龐大的時(shí)候才使用，更常用的數(shù)據(jù)庫(kù)拆分手段是業(yè)務(wù)分庫(kù)，將不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)部署在不同的物理服務(wù)器上。

⑦使用 NoSQL 和搜索引擎

特征：系統(tǒng)引入 NoSQL 數(shù)據(jù)庫(kù)及搜索引擎。

描述：隨著業(yè)務(wù)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和檢索的需求也越來(lái)越復(fù)雜，系統(tǒng)需要采用一些非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)如 NoSQL 和分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)查詢技術(shù)如搜索引擎。

應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問(wèn)模塊訪問(wèn)各種數(shù)據(jù)，減輕應(yīng)用程序管理諸多數(shù)據(jù)源的麻煩。

⑧業(yè)務(wù)拆分

特征：系統(tǒng)上按照業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分改造，應(yīng)用服務(wù)器按照業(yè)務(wù)區(qū)分進(jìn)行分別部署。

描述：為了應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的業(yè)務(wù)場(chǎng)景，通常使用分而治之的手段將整個(gè)系統(tǒng)業(yè)務(wù)分成不同的產(chǎn)品線，應(yīng)用之間通過(guò)超鏈接建立關(guān)系，也可以通過(guò)消息隊(duì)列進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)，當(dāng)然更多的還是通過(guò)訪問(wèn)同一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)成一個(gè)關(guān)聯(lián)的完整系統(tǒng)。

縱向拆分：將一個(gè)大應(yīng)用拆分為多個(gè)小應(yīng)用，如果新業(yè)務(wù)較為獨(dú)立，那么就直接將其設(shè)計(jì)部署為一個(gè)獨(dú)立的 Web 應(yīng)用系統(tǒng)，縱向拆分相對(duì)較為簡(jiǎn)單，通過(guò)梳理業(yè)務(wù)，將較少相關(guān)的業(yè)務(wù)剝離即可。

橫向拆分：將復(fù)用的業(yè)務(wù)拆分出來(lái)，獨(dú)立部署為分布式服務(wù)，新增業(yè)務(wù)只需要調(diào)用這些分布式服務(wù)橫向拆分需要識(shí)別可復(fù)用的業(yè)務(wù)，設(shè)計(jì)服務(wù)接口，規(guī)范服務(wù)依賴關(guān)系。

⑨分布式服務(wù)

特征：公共的應(yīng)用模塊被提取出來(lái)，部署在分布式服務(wù)器上供應(yīng)用服務(wù)器調(diào)用。

描述：隨著業(yè)務(wù)越拆越小，應(yīng)用系統(tǒng)整體復(fù)雜程度呈指數(shù)級(jí)上升，由于所有應(yīng)用要和所有數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)連接，最終導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)連接資源不足，拒絕服務(wù)。

⑩分布式服務(wù)的問(wèn)題和挑戰(zhàn)：

• 當(dāng)服務(wù)越來(lái)越多時(shí)，服務(wù) URL 配置管理變得非常困難，F(xiàn)5 硬件負(fù)載均衡器的單點(diǎn)壓力也越來(lái)越大。
• 當(dāng)進(jìn)一步發(fā)展，服務(wù)間依賴關(guān)系變得錯(cuò)蹤復(fù)雜，甚至分不清哪個(gè)應(yīng)用要在哪個(gè)應(yīng)用之前啟動(dòng)，架構(gòu)師都不能完整的描述應(yīng)用的架構(gòu)關(guān)系。
• 服務(wù)的調(diào)用量越來(lái)越大，服務(wù)的容量問(wèn)題就暴露出來(lái)，這個(gè)服務(wù)需要多少機(jī)器支撐?什么時(shí)候該加機(jī)器?
• 服務(wù)多了，溝通成本也開始上升，調(diào)某個(gè)服務(wù)失敗該找誰(shuí)?服務(wù)的參數(shù)都有什么約定?
• 一個(gè)服務(wù)有多個(gè)業(yè)務(wù)消費(fèi)者，如何確保服務(wù)質(zhì)量?
• 隨著服務(wù)的不停升級(jí)，總有些意想不到的事發(fā)生，比如 Cache 寫錯(cuò)了導(dǎo)致內(nèi)存溢出，故障不可避免，每次核心服務(wù)一掛，影響一大片，人心慌慌，如何控制故障的影響面?服務(wù)是否可以功能降級(jí)?或者資源劣化?

針對(duì)這些問(wèn)題，下述的單元化架構(gòu)，微服務(wù)架構(gòu)以及 Serveless 架構(gòu)可以一定程度解決，另外針對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，需要做到業(yè)務(wù)與業(yè)務(wù)隔離、管理域和運(yùn)行域分開、業(yè)務(wù)與平臺(tái)隔離方可解決上述問(wèn)題。

單元化架構(gòu)

①什么是單元化：?jiǎn)卧軜?gòu)是從并行計(jì)算領(lǐng)域發(fā)展而來(lái)。在分布式服務(wù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，一個(gè)單元(Cell)就是滿足某個(gè)分區(qū)所有業(yè)務(wù)操作的自包含的安裝。

而一個(gè)分區(qū)(Shard)，則是整體數(shù)據(jù)集的一個(gè)子集，如果你用尾號(hào)來(lái)劃分用戶，那同樣尾號(hào)的那部分用戶就可以認(rèn)為是一個(gè)分區(qū)。單元化就是將一個(gè)服務(wù)設(shè)計(jì)改造讓其符合單元特征的過(guò)程。

②單元化的必要性：隨著硬件的不斷升級(jí)，計(jì)算機(jī)硬件能力已經(jīng)越來(lái)越強(qiáng)，CPU 越來(lái)越快，內(nèi)存越來(lái)越大，網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越寬。這讓我們看到了在單臺(tái)機(jī)器上垂直擴(kuò)展的機(jī)會(huì)。

尤其是當(dāng)你遇到一個(gè)性能要求和容量增長(zhǎng)可以預(yù)期的業(yè)務(wù)，單元化給我們提供另外的機(jī)會(huì)，讓我們可以有效降低資源的使用，提供更高性能的服務(wù)。

更高性能更低成本是我們的主要目標(biāo)，經(jīng)過(guò)單元化改造，我們得以用更少(約二分之一)的機(jī)器，獲得了比原來(lái)更高(接近百倍)的性能。

性能的提升很大部分原因在于服務(wù)的本地化，而服務(wù)的集成部署又進(jìn)一步降低了資源的使用。

除了性能收益，還有很多收益，比如更好的隔離性，包括請(qǐng)求隔離和資源隔離，比如更友好的升級(jí)，產(chǎn)品可以灰度發(fā)布等。單元化改造后對(duì)高峰的應(yīng)對(duì)以及擴(kuò)容方式等問(wèn)題的解決。

③如何做到單元化：先看下圖傳統(tǒng)的服務(wù)架構(gòu)，服務(wù)是分層的，每一層使用不同的分區(qū)算法，每一層都有不同數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，上層節(jié)點(diǎn)隨機(jī)選擇下層節(jié)點(diǎn)。

再看下圖單元化架構(gòu)，其為性能和隔離性而設(shè)計(jì)，上層節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)指定下層節(jié)點(diǎn)。

在單元化架構(gòu)下，服務(wù)雖然分層劃分，但每個(gè)單元自成一體。按照層次來(lái)講的話，所有層使用相同的分區(qū)算法，每一層都有相同數(shù)量的節(jié)點(diǎn)，上層節(jié)點(diǎn)也會(huì)訪問(wèn)指定的下層節(jié)點(diǎn)。

SOA 架構(gòu)

SOA(Service-Oriented Architecture，面向服務(wù)的架構(gòu))是一個(gè)組件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元(稱為服務(wù))通過(guò)這些服務(wù)之間定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)。

接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的，它應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。

這使得構(gòu)建在各種各樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。

面向服務(wù)架構(gòu)，它可以根據(jù)需求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)對(duì)松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進(jìn)行分布式部署、組合和使用。

服務(wù)層是 SOA 的基礎(chǔ)，可以直接被應(yīng)用調(diào)用，從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性。

SOA 的實(shí)施具有幾個(gè)鮮明的基本特征。實(shí)施 SOA 的關(guān)鍵目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)企業(yè) IT 資產(chǎn)的最大化作用。

要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就要在實(shí)施 SOA 的過(guò)程中牢記以下特征：

• 可從企業(yè)外部訪問(wèn)
• 隨時(shí)可用
• 粗粒度的服務(wù)接口分級(jí)
• 松散耦合
• 可重用的服務(wù)
• 服務(wù)接口設(shè)計(jì)管理
• 標(biāo)準(zhǔn)化的服務(wù)接口
• 支持各種消息模式
• 精確定義的服務(wù)契約

為了實(shí)現(xiàn) SOA，企業(yè)需要一個(gè)服務(wù)架構(gòu)，下圖顯示了一個(gè)例子：

在上圖中， 服務(wù)消費(fèi)者(service consumer)可以通過(guò)發(fā)送消息來(lái)調(diào)用服務(wù)。這些消息由一個(gè)服務(wù)總線(service bus)轉(zhuǎn)換后發(fā)送給適當(dāng)?shù)姆?wù)實(shí)現(xiàn)。

這種服務(wù)架構(gòu)可以提供一個(gè)業(yè)務(wù)規(guī)則引擎(business rules engine)，該引擎容許業(yè)務(wù)規(guī)則被合并在一個(gè)服務(wù)里或多個(gè)服務(wù)里。

這種架構(gòu)也提供了一個(gè)服務(wù)管理基礎(chǔ)(service management infrastructure)，用來(lái)管理服務(wù)，類似審核，列表(billing)，日志等功能。

此外，該架構(gòu)給企業(yè)提供了靈活的業(yè)務(wù)流程，更好地處理控制請(qǐng)求(regulatory requirement)，例如 Sarbanes Oxley(SOX)，并且可以在不影響其他服務(wù)的情況下更改某項(xiàng)服務(wù)。

微服務(wù)架構(gòu)

先來(lái)看看傳統(tǒng)的 Web 開發(fā)方式，通過(guò)對(duì)比比較容易理解什么是 Microservice Architecture。

和 Microservice 相對(duì)應(yīng)的，這種方式一般被稱為 Monolithic(單體式開發(fā))。

所有的功能打包在一個(gè) WAR 包里，基本沒(méi)有外部依賴(除了容器)，部署在一個(gè) JEE 容器(Tomcat，JBoss，WebLogic)里，包含了 DO/DAO，Service，UI 等所有邏輯。

優(yōu)點(diǎn)：

• 開發(fā)簡(jiǎn)單，集中式管理。
• 基本不會(huì)重復(fù)開發(fā)。
• 功能都在本地，沒(méi)有分布式的管理和調(diào)用消耗。

缺點(diǎn)：

• 效率低：開發(fā)都在同一個(gè)項(xiàng)目改代碼，相互等待，沖突不斷。
• 維護(hù)難：代碼功能耦合在一起，新人不知道從何下手。
• 不靈活：構(gòu)建時(shí)間長(zhǎng)，任何小修改都要重構(gòu)整個(gè)項(xiàng)目，耗時(shí)。
• 穩(wěn)定性差：一個(gè)微小的問(wèn)題，都可能導(dǎo)致整個(gè)應(yīng)用掛掉。
• 擴(kuò)展性不夠：無(wú)法滿足高并發(fā)下的業(yè)務(wù)需求。

常見的系統(tǒng)架構(gòu)遵循的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)力：

• 提高敏捷性：及時(shí)響應(yīng)業(yè)務(wù)需求，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展。
• 提升用戶體驗(yàn)：提升用戶體驗(yàn)，減少用戶流失。
• 降低成本：降低增加產(chǎn)品、客戶或業(yè)務(wù)方案的成本。

基于微服務(wù)架構(gòu)的設(shè)計(jì)：

• 目的：有效的拆分應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)敏捷開發(fā)和部署。

關(guān)于微服務(wù)的一個(gè)形象表達(dá)：

• X 軸：運(yùn)行多個(gè)負(fù)載均衡器之后的運(yùn)行實(shí)例。
• Y 軸：將應(yīng)用進(jìn)一步分解為微服務(wù)(分庫(kù))。
• Z 軸：大數(shù)據(jù)量時(shí)，將服務(wù)分區(qū)(分表)。

SOA 和微服務(wù)的區(qū)別：

• SOA 喜歡重用，微服務(wù)喜歡重寫。
• SOA 喜歡水平服務(wù)，微服務(wù)喜歡垂直服務(wù)。
• SOA 喜歡自上而下，微服務(wù)喜歡自下而上。

Serverless 架構(gòu)

①思想：無(wú)服務(wù)器是一種架構(gòu)理念，其核心思想是將提供服務(wù)資源的基礎(chǔ)設(shè)施抽象成各種服務(wù)，以 API 接口的方式供給用戶按需調(diào)用，真正做到按需伸縮、按使用收費(fèi)。

②優(yōu)勢(shì)：消除了對(duì)傳統(tǒng)的海量持續(xù)在線服務(wù)器組件的需求，降低了開發(fā)和運(yùn)維的復(fù)雜性，降低運(yùn)營(yíng)成本并縮短了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的交付周期，使得用戶能夠?qū)Ｗ⒃趦r(jià)值密度更高的業(yè)務(wù)邏輯的開發(fā)上。

③內(nèi)容：目前業(yè)界較為公認(rèn)的無(wú)服務(wù)器架構(gòu)主要包括兩個(gè)方面，即提供計(jì)算資源的函數(shù)服務(wù)平臺(tái) FaaS，以及提供托管云服務(wù)的后端服務(wù) BaaS。

函數(shù)即服務(wù)(Function as a Service)：是一項(xiàng)基于事件驅(qū)動(dòng)的函數(shù)托管計(jì)算服務(wù)。

通過(guò)函數(shù)服務(wù)，開發(fā)者只需要編寫業(yè)務(wù)函數(shù)代碼并設(shè)置運(yùn)行的條件，無(wú)需配置和管理服務(wù)器等基礎(chǔ)設(shè)施，函數(shù)代碼運(yùn)行在無(wú)狀態(tài)的容器中，由事件觸發(fā)且短暫易失，并完全由第三方管理，基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)應(yīng)用開發(fā)者完全透明。

函數(shù)以彈性、高可靠的方式運(yùn)行，并且按實(shí)際執(zhí)行資源計(jì)費(fèi)，不執(zhí)行不產(chǎn)生費(fèi)用。

后端即服務(wù)(Backend as a Service)：BaaS 覆蓋了應(yīng)用可能依賴的所有第三方服務(wù)，如云數(shù)據(jù)庫(kù)、身份驗(yàn)證、對(duì)象存儲(chǔ)等服務(wù)。

開發(fā)人員通過(guò) API 和由 BaaS 服務(wù)商提供的 SDK，能夠集成所需的所有后端功能，而無(wú)需構(gòu)建后端應(yīng)用，更不必管理虛擬機(jī)或容器等基礎(chǔ)設(shè)施，就能保證應(yīng)用的正常運(yùn)行。

三個(gè) less 感覺(jué)很好：

• Codeless 對(duì)應(yīng)的是服務(wù)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了源代碼托管，你只需要關(guān)注你的代碼實(shí)現(xiàn)，而不需要關(guān)心你的代碼在哪，因?yàn)樵谡麄€(gè)開發(fā)過(guò)程中你都不會(huì)感受到代碼庫(kù)和代碼分支的存在。
• Applicationless 對(duì)應(yīng)的是服務(wù)發(fā)布，在服務(wù)化框架下，你的服務(wù)發(fā)布不再需要申請(qǐng)應(yīng)用，也不需要關(guān)注你的應(yīng)用在哪。
• Serverless 對(duì)應(yīng)的則是服務(wù)運(yùn)維，有了 Serverless 化能力，你不再需要關(guān)注你的機(jī)器資源，Servlerless 會(huì)幫你搞定機(jī)器資源的彈性擴(kuò)縮容。

架構(gòu)師在完成上述架構(gòu)設(shè)計(jì)后，最終是需要協(xié)同利益相關(guān)方一起按項(xiàng)目化運(yùn)作落地拿結(jié)果。

那么應(yīng)該如何保證利益相關(guān)方在項(xiàng)目落地的滿意度，如何保證按照架構(gòu)很好的拿到項(xiàng)目成功的結(jié)果呢?架構(gòu)管理能力是架構(gòu)師非常重要的能力。

架構(gòu)管理

架構(gòu)共贏模型：

架構(gòu)結(jié)果管理：

參考資料：

https://developer.alipay.com/article/8538

https://www.cnblogs.com/wintersun/p/8972949.html

https://www.atatech.org/articles/95466

https://www.atatech.org/articles/104688

https://yuque.antfin-inc.com/tmf/documents/how-to-desigin-domain

聲明：本文部分內(nèi)容參考阿里內(nèi)部和外部一些文章，詳情見上述參考資料;撰寫本文的重點(diǎn)是系統(tǒng)體系化地總結(jié)認(rèn)識(shí)架構(gòu)師的工作，以便于更好的互動(dòng)學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)，部分觀點(diǎn)是個(gè)人觀點(diǎn)。