架构理念

 

一、我对架构定义的理解
大概10年前，我曾经有一个对口的美国架构导师，他对我讲架构其实是要找出干系人（stakeholders），然后解决他们的关注点(concerns)。后来我读到一本书《软件系统架构：使用视点和视角与利益相关者合作》，里面提到的理念也是这样的：系统架构的目标是解决利益相关者或者关系人的关注点。

 

 

这是从那本书里头截取的一张图，我之前分享架构定义常常用这张图，架构是这样定义的：

每个系统都有一个架构，
架构由架构元素以及相互之间的关系构成，
系统是为了满足干系人（stakeholder）的需求而构建的，
干系人都有自己的关注点(concerns),
架构由架构文档描述，
架构文档描述了一系列的架构视角，
每个视角都对应到并解决干系人的关注点。
对系统进行架构前，架构师的首要任务是尽最大可能找出所有的干系人，业务方、产品经理、客户/用户、开发经理，工程师、项目经理、测试人员、运维人员、产品运营人员等等都有可能是干系人，架构师要充分和干系人沟通，深入理解他们的关注点和痛点，并出架构解决这些关注点。架构师常犯错误是漏掉重要的干系人，沟通不充分，都会造成架构有欠缺，不能满足干系人的需求。干系人的关注点是有可能冲突的，比如管理层（可管理性）vs技术方(性能)，业务方(多快好省) vs 技术方（可靠稳定），这需要架构师去灵活平衡，如何平衡体现了架构师的水平和价值。

关于架构的第二点定义是说架构主要关注非功能性需求(non-functional requirements)，即所谓的-abilities，

 

 

上图是我上次在公司内分享的一个图，

 

上图是在slideshare上的一个ppt里头截取出来，两个图都是列出架构师经常需要关注的非功能性需求。

另外，去年我偶尔看到UML创始人Grady Booch是这样描述架构的：

“Architecture represents the significant design decisions that shape a system, where significant is measured by cost of change”。
翻译成中文就是，架构表示对一个系统的成型起关键作用的设计决策， 架构定系统基本就成型了，这里的关键性可由变化造成的成本来衡量。

进一步展开讲，架构的目标在于管理复杂性、易变性和不确定性，以确保在长期的系统演化过程中，一部分架构的变化不会对架构的其它部分产生不必要的负面影响。这样做可以确保业务和研发效率的敏捷，让应用的易变部分能够频繁地变化，对应用的其它部分的影响尽可能地小。

我进入软件开发行业之初，关注的架构主要是性能，高可能等方面。如今，见过无数遗留系统，特别是国内企业IT的现状，无数耦合性高的遗留系统，不良的架构像手铐一样牢牢地限制住业务，升级替换成本巨大，所以我现在更关注系统可扩展性，可维护性，可替换性，成本。我顺便补充一句，创业公司创业之初获得好的架构师或技术CTO非常重要，这种重要性在创业公司跨过Product/Market Fit之后，进入Scale规模化阶段就更加明显。

二、架构的迭代和演化性
我是属于老一代的架构师，99年参加工作。职业初期学了很多RUP(Rational Unified Process)，即统一软件过程的理念，RUP的理念对我的架构有很深的影响，RUP总结起来有三个特点：

用例和风险驱动（Use Case and Risk Driven）
以架构为中心（Architecture Centric）
迭代和增量式开发（Iterative and Incremental）
RUP注重架构，提倡以架构作为最大风险之一驱动开发，并提倡一开始要做端到端的原型prototype，通过压测等手段尽早验证架构可行性，然后在原型基础上持续迭代和增量开发，架构->开发->测试->调整架构->开发，循环，如下图所示：

 

 

从上图看出，架构师要尽可能写代码，做测试，纯纸上谈兵式做架构而后丢给研发团队的作法非常不靠谱（除非是已经非常成熟清晰的领域）。

另外，做技术架构的都有点完美主义倾向，一开始往往喜欢求大求全，忽视架构的演化和迭代性，这种倾向易造产品和用户之间不能形成有效的反馈，产品不满足最终用户需求，继续看下面两个图：

 

第一个图是讲最小可用产品（Minimum Viable Product， MVP）理念，做出最小可用产品，尽快丢给用户试用，快速获取客户反馈，在此基础上不断迭代和演化架构和产品。第二个图是过度工程(Over Engineering)的问题，其实也是讲产品架构和用户之间没有形成有效的反馈闭环，架构师想的和客户想的不在一个方向上，通过最小可用产品，快速迭代反馈的策略，可以避免这种问题。

注意，在系统真正地投入生产使用之前，再好的架构都只是假设，产品越晚被使用者使用，失败的成本和风险就越高，而小步行进，通过MVP快速实验，获取客户反馈，迭代演化产品，能有效地减少失败的风险和成本。

另外，多年的经验告诉我，架构，平台不是买来的，不是用一个开源能马上获得的，也不是单纯设计出来的，而是长期演化才能落地生根的，给大家推荐两篇不错的文章(具体链接可以用搜索引擎在网上搜一下)：

58同城沈剑：好的架构源于不停地衍变，而非设计
宜人贷系统架构—高并发下的进化之路
两篇文章都是讲互联网系统的迭代演化之路，值得每个架构师学习吸收。

三、构建闭环反馈架构
先分享这几年对我的架构理念影响最深的一篇文章的链接，这篇文章是关于DevOps的，但对系统架构同样适用。文章名称The Three Ways: The Principles Underpinning DevOps。

这篇文章讲述了企业通向DevOps的三条必经之路，我们来看看这三条道路对架构师的启示：

 

第一条道路，系统思维，开发驱动的组织机体，其能力不是制作软件，而是持续的交付客户价值，架构师需要有全局视角和系统思维(System Thinking)，深入理解整个价值交付链，从业务需求、研发、测试、集成，到部署运维。这条价值链的效率并不依赖于单个或者几个环节，局部优化的结果往往是全局受损，架构师要站在系统高度去优化整个价值交付链，让企业和客户之间形成快速和高效的价值传递。

 

第二条道路，强化反馈环，任何过程改进都是通过加强和缩短反馈环来达成的，而反馈需要测量和数据，有两句话值得推荐给大家：

No measurement, no improvement，没有测量，就没有改进和提升
What you measure is what you get，你测量什么，就得到什么
没有监控或者监控不完善的系统相当于开车上高速却无仪表盘，看不到反馈。Infoq上有一篇很不错的关于测量驱动开发的文章，推荐阅读。

这篇文章提出了度量驱动开发的理念，即所谓MDD，在系统、应用和业务，通过三级监控，构建三个反馈环，在监控测量基础上持续改进系统和架构。我最近也在参考这个理念设计一个电商平台的技术架构体系，见下图：

 

该体系同样采用了三级监控和闭环反馈的理念：

系统层监控计算、网络、存储，构建系统层的反馈环，
应用服务层，监控业务、应用、服务，甚至整个研发流程，构建应用和服务层的反馈环，
客户体验层，监控端用户和分析网站用户的行为，构建和客户的反馈环。
下面这个图展示了系统提升和改进的一般方法，

 

 

收集->测量->调整->闭环重复，在有测量数据和反馈的基础上，系统、应用、流程和客户体验才有可能获得持续的提升和改善，否则没有数据的所谓改进只能靠拍脑袋或者说猜测。

 

 

第三条道路，鼓励勇于承担责任，冒险试错和持续提升的文化。这点是最难的，一般和企业人才密度有关。工具，技术，流程只是一个公司的冰山浮出水面的部分，而真正对企业效能影响大的则是冰山水下的部分，即企业的人和文化，架构师作为技术和架构的布道者，有责任义务鼓励和推动试错文化。

总之，架构师要深入领会这三条道路，关注整个价值交付链的效率，关注每个环节的闭环反馈，鼓励和推动公司的试错文化，打造全系统的闭环架构（Architecting for closed loop feedback），提升整个系统效能。下图的DevOps和每日交付是每一个互联网系统架构师的梦想和努力的方向。

 

 

四、再谈微服务
微服务我想大家都听得很多了，我本人也非常关注和推崇微服务。从技术角度讲，我认为微服务主要体现的是单一职责和关注分离的思想，从单进程模块化进一步扩展到跨进程分布式的模块化。微服务是独立的开发、测试、部署和升级单元，正如我在第一点架构定义中提到的，微服务中每个服务可以独立演变，它的cost of change比较小，整体架构比较灵活，是一种支持创新的演化式架构。

MartinFowler之前写过两篇文章，给微服务泼凉水，建议大家好好读读：

微服务先决条件
微服务的额外成本
第二篇文章里有个图，讲企业在什么时候引入微服务合适，

 

 

微服务有额外成本，需要搭建配套的框架、发布和监控等基础设施。初创和小规模团队不建议采用。主要决定因素是系统复杂性和团队规模，当到达一个点，单块架构严重影响效率才考虑引入微服务。

另外补充一点，微服务更多是关于组织和团队的，而不是技术。

五、架构和组织文化关系
再谈一下康威定律：

Conway’s law: Organizations which design systems[…] are constrained to produce designs which are copies of the communication structures of these organizations.
（设计系统的组织，其产生的设计和架构等价于组织间的沟通结构。）

从单块架构到微服务架构的衍变是这个定律的体现，

 

团队是分布式的，系统架构是单块的，开发、测试、部署协调沟通成本大，严重影响效率，严重时团队之间还容易起冲突conflict。

 

将单块架构解耦成微服务，每个团队开发，测试和发布自己负责的微服务，互不干扰，系统效率得到提升。

可见，组织和系统架构之间有一个映射关系（1 ~ 1 mapping），两者不对齐就会出各种各样的问题。一方面，如果你的组织结构和文化结构不支持，你就无法成功建立高效的系统架构，例如集中式和严格职能（业务/Dev/QA/Deployment/Ops）的企业，很难推行微服务和DevOps，这样的组织职能之间都倾向于局部优化（local optimization），难于形成有效的合作和闭环。

反过来也是成立的，如果你的系统设计或者架构不支持，那么你也就无法成功建立一个高效的组织。

作为系统架构师，一定要深入领会康威定律，设计系统架构之前，先看清组织结构，也要看组织文化（民主合作式、集权式、丛林法则式和人才密度等），再根据情况调整系统架构甚至是组织架构。

六、架构师心态和软技能
空杯，或者说开放（open minded）心态，是一个成熟架构师的应有心态。你的杯子是空的，才能容纳新的东西，保持愚蠢，保持饥饿，心态有多开放，视野就有多开阔。与人沟通协作是不少技术型架构师的软肋，尤其在听到不同意见和不同视角观点的时候。这里有来自《高效能人士的七个习惯~史蒂芬.柯维》的一句话送给每一个架构师：

如果一位具有相当聪明才智的人跟我意见不同，那么对方的主张必有我尚未体会的奥秘，值得加以了解。与人合作最重要的是，重视不同个体的不同心理、情绪与智能，以及个人眼中所见的不同世界。与所见略同的人沟通，益处不大，要有分歧才有收获。

另外再推荐一本书《软件架构师的12项修炼》，这本书中的三个软技能观点值得每个架构师学习领会：

Soft skills are always hard than hard skills，软技能比硬技能难
Choosing relationship over correctness，注重关系重于争论孰对孰错
架构的政治性，在大中型公司里工作的架构师尤其要学习。政治指的是和他人协作并将事情搞定的艺术，架构是一种社交活动，在技术的世界里，个人主义很容易被打败，即使你的目的是好的技术是最优的。技术决策是政治决策（technical decisions are political decisions），一个技术产品，一波人可以做，另一波人也可以做，到底谁做的好，真不好说，但不管谁做，都给业务套上了一副手铐。
架构师如何提升？实战，实战，实战！管理好自己的时间，规划职业，找好的团队和项目，总结分享，学习GitHub开源项目，尽可能参与和开创自己的开源项目和产品，并长期积累。

七、我对一些架构争议主题的看法
主要有两个争议主题：

技术和业务的关系，
架构师要写代码吗？
对于这类问题，一个聪明和有经验的回答是：视情况而定，不一定，是也不是，it depends。

技术和业务，架构师要理解业务吗？看产品和客户，如果是业务型产品，肯定要理解业务，如果是技术型产品，就不一定。但是技术产品也是有客户的，所以技术也好，业务也好，找准客户满足他们的需求是关键，脱离客户和产品，空谈技术或业务无意义。

架构师要写代码？也不一定，个人觉得尽可能要写，如果你写过十年以上代码了，每年不少于2万行，都玩通了，可以不写。另外架构师如果写代码，要把控度，不要一头钻入代码，花大量时间解决细节和复杂性问题，忽视全局和系统性问题。

最后
我想说中国现在的互联网发展趋势很好，越来越多的人加入架构师这个行业，这个行业正在"万物生长"。 但是我们现在还没有马丁福勒，adrian cockcroft这样的架构大牛人物。我辈仍需不断努力，期待中国10~20年后出现超过十个马丁福勒，adrian cockcroft这样的大牛级人物。

转自：https://blog.csdn.net/yang75108/article/details/86981370