架构设计深入学习02-概念架构与细化架构

胜兵先胜而后求战，败兵先战而后求胜—《孙子兵法》。

这部分有些内容比较陈旧，但原理和思路还是一致的。

 

通常来说，概念架构满足"架构=组件+交互"且只关注高层组件，之后对齐进行笼统的界定，给为他们之间的关心，此外，概念架构不涉及接口细节。这儿需要牢记的是，重大需求塑造概念设计，这儿的重大需求就是预架构中的功能、质量及约束3类需求中的关键部分。

 

概念架构阶段的3个步骤

初步设计：基于关键功能，借助鲁棒图进行以发现职责为目的的初步设计，对于新系统很重要。

高层分割：对系统黑盒进行切分，可以借助架构模式。

考虑非功能需求，通过"目标-场景-决策表"分析非功能需求。

 

初步设计的主要任务是发现职责，可以借助"职责协调链"。在分析直接协调链时，首先需要引入一个工具，鲁棒图，其包含3中元素，分别是边界对象，控制对象和实体对象。（由于VISIO不支持，这个图就忽略了，可以用序列简图表述）

高层分割：首先一个系统分割为项目交互的几个系统，之后将每个系统分化为多个子系统（不必须，一切都需根据情况，不要过度设计）。这儿的子系统通常就是分层(layer)，如下图所示。

 

Tip: Layer表示逻辑分层， Tier表示物理分层（比如数据库服务器，Web服务器，应用服务器等的分离）。

考虑非功能需求：比如对于持续可用性的要求，就需要数据库服务器配置故障转移集群，Web服务器负载均衡。

 

架构设计一门解决复杂问题的艺术，因此"分而治之"的思想一定不能少，在该阶段，通常使用多视图的方法来展示架构思想，其特点是：利于思考（分而治之），便于交流（分离了关注点）。得到广泛认可的是RUP4+1视图，不过这儿重要的是思想（每个思维角度，一个视图），不是必须要提供指定的4+1视图（逻辑视图、部署视图、进程视图、实现视图和用例图），最后的Tip中展示了自身日常做项目中的视图方式。

在此，将按照温昱思路，介绍一下他的五视图，作为实践的参考。

 

逻辑架构：主要工作包括划分子系统、定义接口等，通常借助接口-包图来表述。划分子系统的方法包括分层的细化、分区的引入、机制的提取。

其相关原则为：职责不同的单元划归不同的子系统；通用性不同的单元划归不同的子系统；需要不同开发技能的单元划归为不同子系统（前天、后台、高保真）；兼顾工作量的相对均衡，进一步划分太大的子系统（项目管理的80小时原则）。此外，定义接口时一定不能自说自话，需要足够的沟通。

运行架构：在涉及大量并发时，需要考虑，不常用。

开发架构：这部分主要是开发语言、相关框架的选择，项目文件的结构和形式，在实际中很重要，统一和合理的结构可以大幅挺好开发和沟通效率。在软件开发中，维护成本实际上是最大的，因此合理的重用非常重要，其优先级为重用完成APP-》重用框架-》重用库和程序=》重用标准算法和设计模式。

物理架构：这部分的思维重点是"开销"和"争用"，因此架构的目标就是降低开销和避免征用。

数据架构：数据的分布方案是一个难点，通常可以借助一下6个策略。

3个应用原则：把握系统特点，决定分布策略（合适原则）；不同分布策略，可以综合应用（综合原则）；对"对么""好么"进行评估（优化原则）。

 

Tip:

在实际的项目中，实际的架构情况如下图所示，至于细节的服务契约定义（依据序列图发现接口）和数据库的详细设计（依赖PRD发现所需字段）等都可以和一线开发经理一起决定。

 

参考资料

1. 温昱. 一线架构师实践指南[M]. 北京:电子工业出版社, 2011.