2023年即將結(jié)束，值得回顧一下過去一年的軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)流行話題。在本文中，我們將討論一些常見的軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)，根據(jù)InfoQ的報(bào)告，這些架構(gòu)和設(shè)計(jì)被廣泛采納。我們主要關(guān)注創(chuàng)新者和早期采用者部分。

設(shè)計(jì)可移植性的概念正在獲得關(guān)注，像Dapr這樣的框架專注于云原生抽象模型。這種方法使架構(gòu)師能夠?qū)I(yè)務(wù)邏輯與實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)分離。

大型語言模型有望以多種方式產(chǎn)生重大影響，例如幫助理解架構(gòu)權(quán)衡，并賦予新一代低代碼和無代碼開發(fā)人員能力。

在未來幾年，軟件設(shè)計(jì)的可持續(xù)性將成為一個(gè)重要考慮因素，正在努力測量和減少軟件系統(tǒng)的碳足跡。盡管去中心化應(yīng)用正在將區(qū)塊鏈的實(shí)用性擴(kuò)展到加密貨幣和NFT之外，但由于缺乏消費(fèi)者需求，它們的采用仍然有限。

架構(gòu)師們不斷尋求提升決策的文檔化、溝通和理解的方式，大型語言模型可能在未來發(fā)揮作用。

首先來看看「創(chuàng)新者」的部分。

大型語言模型

大型語言模型（如GPT-3）代表了自然語言處理和人工智能能力的革命性飛躍。這些模型擁有數(shù)十億個(gè)參數(shù)，在內(nèi)容生成、語言翻譯、聊天機(jī)器人和代碼生成等各個(gè)領(lǐng)域具有應(yīng)用。

它們使人與機(jī)器之間的交互更加類似人類，并有潛力徹底改變我們的溝通方式、工作方式和解決復(fù)雜問題的能力。

然而，它們也引發(fā)了關(guān)于數(shù)據(jù)偏見、隱私問題和負(fù)責(zé)任的人工智能部署等重要的倫理和社會(huì)問題，這些問題需要在它們的使用普及之際進(jìn)行謹(jǐn)慎考慮。

軟件供應(yīng)鏈安全

隨著針對(duì)軟件開發(fā)過程的網(wǎng)絡(luò)攻擊日益普遍，軟件供應(yīng)鏈安全日益受到關(guān)注。它涉及確保構(gòu)成軟件應(yīng)用的組件和依賴的完整性和安全性。這包括驗(yàn)證代碼庫的真實(shí)性、監(jiān)測漏洞，并采用強(qiáng)大的持續(xù)集成和持續(xù)交付（CI/CD）實(shí)踐。

最近的一些備受關(guān)注的供應(yīng)鏈攻擊，比如SolarWinds入侵事件，突顯了組織加強(qiáng)軟件供應(yīng)鏈安全的緊迫性，以保護(hù)其系統(tǒng)和數(shù)據(jù)免受惡意行為者的侵害。

可持續(xù)性設(shè)計(jì)

可持續(xù)性設(shè)計(jì)是各個(gè)行業(yè)減少產(chǎn)品和服務(wù)對(duì)環(huán)境影響的關(guān)鍵方法。它包括環(huán)保設(shè)計(jì)原則、資源高效的制造過程和產(chǎn)品生命周期的考慮。

公司越來越多地將可持續(xù)性融入其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)實(shí)踐中，以應(yīng)對(duì)氣候變化和減少廢物。可持續(xù)設(shè)計(jì)包括使用再生材料、最小化能源消耗和創(chuàng)建易于回收或重新利用的產(chǎn)品，最終為更環(huán)保負(fù)責(zé)、社會(huì)意識(shí)更強(qiáng)的商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。

GraphQL聯(lián)邦

GraphQL聯(lián)邦是一種架構(gòu)模式，它將多個(gè)GraphQL服務(wù)組合成一個(gè)統(tǒng)一的API。它允許組織將復(fù)雜的單體GraphQL模式分解為更小、更易管理的服務(wù)，這些服務(wù)可以獨(dú)立開發(fā)和擴(kuò)展。

聯(lián)邦提供了一種處理大型和復(fù)雜數(shù)據(jù)圖的強(qiáng)大方式，使構(gòu)建高效靈活的API變得更加容易。對(duì)于采用微服務(wù)架構(gòu)的組織來說，它特別有價(jià)值，可以在團(tuán)隊(duì)間分布開發(fā)工作的同時(shí)保持單一、協(xié)調(diào)的GraphQL模式。

策略即代碼

策略即代碼是一種實(shí)踐，涉及使用代碼定義和執(zhí)行策略和合規(guī)要求，通常以聲明性格式呈現(xiàn)。在云基礎(chǔ)架構(gòu)和DevOps的背景下，它被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化策略執(zhí)行，并確保系統(tǒng)符合安全、治理和合規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。

通過將策略編碼化，組織可以一致地應(yīng)用和審計(jì)安全措施，跟蹤變更，并降低手動(dòng)錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)。像Terraform和Kubernetes策略即代碼框架這樣的工具使得在復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境中實(shí)施和管理策略變得更加容易。

HTTP/3

HTTP/3是超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的最新版本，它是互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。與其前身HTTP/2相比，它在速度、安全性和效率方面引入了重大改進(jìn)。

HTTP/3建立在QUIC傳輸協(xié)議之上，通過減少連接建立時(shí)間和優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸來減小延遲。它還為安全連接提供了更好的性能，使網(wǎng)站更快、更具響應(yīng)性。隨著Web技術(shù)的不斷發(fā)展，HTTP/3在改善用戶體驗(yàn)和支持現(xiàn)代Web應(yīng)用方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

dApps

去中心化應(yīng)用（dApps）是建立在區(qū)塊鏈技術(shù)上的軟件應(yīng)用。與依賴于集中式服務(wù)器的傳統(tǒng)應(yīng)用不同，dApps在去中心化網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行，提供了更高的透明度、安全性和抗審查能力。

這些應(yīng)用使用智能合約，即預(yù)定義規(guī)則的自執(zhí)行協(xié)議，來促進(jìn)交易和自動(dòng)化流程。dApps在金融、游戲、供應(yīng)鏈管理等各個(gè)領(lǐng)域的潛力備受關(guān)注。然而，要實(shí)現(xiàn)其全部潛力并成為數(shù)字領(lǐng)域的主流解決方案，還需要解決可擴(kuò)展性和用戶采用等挑戰(zhàn)。

以下是「早期采用者」相關(guān)技術(shù)。

可移植性設(shè)計(jì)

可移植性設(shè)計(jì)是軟件和系統(tǒng)架構(gòu)中的一個(gè)重要原則，強(qiáng)調(diào)創(chuàng)建能夠在不同環(huán)境和平臺(tái)上無縫運(yùn)行的解決方案。它包括最小化對(duì)特定技術(shù)或基礎(chǔ)設(shè)施的依賴，確保兼容性，并使用標(biāo)準(zhǔn)化接口。

通過遵循可移植性設(shè)計(jì)，組織可以實(shí)現(xiàn)更大的靈活性，減少供應(yīng)商鎖定，并簡化應(yīng)用程序和服務(wù)在云提供商或部署環(huán)境之間的遷移。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)將數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心組成部分，著重于數(shù)據(jù)建模、存儲(chǔ)和可訪問性，以支持決策、分析和洞察。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)通常使用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)湖和數(shù)據(jù)管道，以確保數(shù)據(jù)可用、準(zhǔn)確和可用于各種業(yè)務(wù)流程和應(yīng)用程序。

團(tuán)隊(duì)協(xié)作的架構(gòu)

團(tuán)隊(duì)協(xié)作的架構(gòu)代表了組織內(nèi)架構(gòu)設(shè)計(jì)和決策制定的協(xié)作性質(zhì)。它承認(rèn)架構(gòu)不僅僅是架構(gòu)師的責(zé)任，還需要來自各種利益相關(guān)者的參與和貢獻(xiàn)，包括開發(fā)人員、運(yùn)維團(tuán)隊(duì)、業(yè)務(wù)分析師等。

有效的架構(gòu)決策需要跨職能的合作和共享目標(biāo)和限制的理解，促進(jìn)協(xié)調(diào)，并確保架構(gòu)滿足整個(gè)組織的需求。

WebAssembly（服務(wù)器端和客戶端）

WebAssembly（Wasm）是一種多功能技術(shù)，可以讓代碼在Web瀏覽器及其它環(huán)境中以接近本機(jī)速度運(yùn)行。

在客戶端，它使得Web應(yīng)用程序能夠在瀏覽器內(nèi)執(zhí)行高性能代碼，實(shí)現(xiàn)跨不同平臺(tái)的高效運(yùn)行。

在服務(wù)器端，WebAssembly用于提升無服務(wù)器函數(shù)和微服務(wù)的性能，便于部署輕量且可移植的服務(wù)器端代碼。

安全設(shè)計(jì)

安全設(shè)計(jì)是軟件和系統(tǒng)架構(gòu)的基本方面，優(yōu)先考慮從一開始識(shí)別和減輕潛在安全風(fēng)險(xiǎn)。它包括將安全措施納入架構(gòu)中，如訪問控制、加密、身份驗(yàn)證和威脅建模，以防止漏洞和威脅。

通過將安全嵌入設(shè)計(jì)中，組織可以創(chuàng)建更具彈性的系統(tǒng)，降低安全漏洞和數(shù)據(jù)泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

彈性設(shè)計(jì)

彈性設(shè)計(jì)關(guān)注創(chuàng)建能夠優(yōu)雅地承受和恢復(fù)故障和中斷的系統(tǒng)。

這種架構(gòu)方法包括冗余、容錯(cuò)和優(yōu)雅降級(jí)，以確保即使在不利條件下，系統(tǒng)也能繼續(xù)運(yùn)行或以最小的停機(jī)時(shí)間和數(shù)據(jù)丟失恢復(fù)。在現(xiàn)代應(yīng)用程序中，彈性設(shè)計(jì)至關(guān)重要，其中可用性和可靠性至關(guān)重要。

可觀測性設(shè)計(jì)

可觀測性設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)構(gòu)建易于監(jiān)控和分析的系統(tǒng)。它包括為應(yīng)用程序添加日志記錄、跟蹤和指標(biāo)，以了解其行為、性能和健康狀況。

通過設(shè)計(jì)可觀測性，組織可以快速檢測和診斷問題，提高故障排除效率，加快事故響應(yīng)，并增強(qiáng)整體系統(tǒng)可靠性。

微前端

微前端是將微服務(wù)原則擴(kuò)展到Web應(yīng)用程序前端層的一種架構(gòu)模式。它涉及將前端拆分為更小、可獨(dú)立部署的組件，每個(gè)組件負(fù)責(zé)特定的用戶界面部分。

這種方法使團(tuán)隊(duì)能夠自主開發(fā)、測試和部署前端組件，促進(jìn)更快的開發(fā)、測試和部署周期，同時(shí)保持一個(gè)統(tǒng)一的用戶體驗(yàn)。

AsyncAPI

AsyncAPI是一種新興的規(guī)范，用于設(shè)計(jì)、文檔和定義異步API的接口。類似于OpenAPI用于RESTful API，AsyncAPI幫助開發(fā)人員和組織標(biāo)準(zhǔn)化描述消息驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如消息隊(duì)列和事件驅(qū)動(dòng)架構(gòu)。

它提供了一種清晰的方式來定義消息的結(jié)構(gòu)和行為，使構(gòu)建、集成和維護(hù)異步系統(tǒng)變得更加容易。

工作流和決策自動(dòng)化平臺(tái)

工作流和決策自動(dòng)化平臺(tái)是用于簡化和自動(dòng)化業(yè)務(wù)流程和決策的軟件工具或框架。它們使組織能夠?qū)?fù)雜工作流進(jìn)行建模、執(zhí)行和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)重復(fù)性任務(wù)和決策的高效自動(dòng)化。

這些平臺(tái)可以在各個(gè)行業(yè)中使用，從金融和醫(yī)療保健到供應(yīng)鏈管理，以優(yōu)化運(yùn)營和改進(jìn)決策流程。

低代碼/無代碼

低代碼和無代碼是一種開發(fā)方法，使具有不同技術(shù)水平的用戶能夠以最小的手寫代碼創(chuàng)建軟件應(yīng)用。低代碼平臺(tái)提供了一個(gè)可視化的開發(fā)環(huán)境，具有預(yù)構(gòu)建的組件和模板，而無代碼平臺(tái)更進(jìn)一步，通常不需要任何編碼。

這些方法加速了應(yīng)用程序的開發(fā)，使軟件創(chuàng)作民主化，并使企業(yè)能夠快速應(yīng)對(duì)不斷變化的需求，而無需廣泛的編程技能。