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逻辑架构和物理架构
在实际工作中,我们常常听到“架构”和“架构师”这种名词,并不新奇,可是总让非常多刚入门的人感觉非常神奇,甚至是高深莫測。非常少有人对“架构”有全面的了解和认识能并说清楚架构是什么。更谈不上掌握了。其实,也仅仅有极少数人能成为或者被冠以“架构师”这种title。为此。笔者总结了对架构的一些理解,希望可以补充非常多初入门的人在这方面认识上的不足,纠正一些误解。高手和老鸟就直接跳过吧。
- 架构的分类
对于“架构”来讲,理论上划分了5种架构视图,各自是:逻辑架构、开发架构、执行架构、物理架构、数据架构。
依据名字,大家都可能大概能猜到其側重点和含义。这里先用通俗的文字简介下,便于大家理解,大家能够不必纠结概念和这些理论。
逻辑架构:逻辑架构关注的是功能,包括用户直接可见的功能,还有系统中隐含的功能。或者更加通俗来描写叙述,逻辑架构更偏向我们日常所理解的“分层”,把一个项目分为“表示层、业务逻辑层、数据訪问层”这样经典的“三层架构”。
开发架构:开发架构则更关注程序包。不不过我们自己写的程序,还包含应用程序依赖的SDK、第三方类库、中间价等。尤其是像眼下主流的Java、.NET等依靠虚拟机的语言和平台。以及主流的基于数据库的应用。都会比較关注。和逻辑架构有紧密的关联。
执行架构:顾名思义,更关注的是应用程序执行中可能出现的一些问题。比如并发带来的问题,比較常见的“线程同步”问题、死锁问题、对象创建和销毁(生命周期管理)问题等等。开发架构,更关注的是飞机起飞之前的一些准备工作,在精巧状态下就能规划好做好的,而执行架构,很多其它考虑的是飞机起飞之后可能发生的一些问题。
物理架构:物理架构。更关注的系统、网络、server等基础设施。比如:怎样通过server部署和配置网络环境,来实现应用程序的“可伸缩性、高可用性”。
或者举一个实际的样例,怎样通过设计基础设施的架构,来保障站点能支持同一时候10W人在线、7*24小时提供服务,当超过10W人或者低于10W人在线时,能够非常方便的调整部署架构来支撑。
数据架构:数据架构,更关注的是数据持久化和存储层面的问题,也可能会包含数据的分布、复制、同步等问题。更贴切来讲,怎样选择须要的关系型数据库、流行的NOSQL,怎样保障数据存储层面的性能、高可用性、灾备等等。非常多时候。和物理架构是有紧密联系的,但它更关注数据存储层面的,物理架构更关注整个基础设施部署层面。
上面讲了那么多。相信国内非常少有公司是严格依照这五种视图去分工和设计的。
事实上在笔者眼中,架构大致分为两种:软件架构、系统架构。前三种视图。能够归纳为软件架构,而后两种架构,则归为系统架构。这也比較符合国内大部分中小型互联网公司的现状。
依据应用特性的不同,关注側重点可能不同。比如。某些门户类的互联网应用,读多写少并且业务相对照较简单,则更加关注“高性能、可伸缩性、可用性”等方面。对于更加复杂的应用。比如电商类大规模交易型的应用。对每一个层面和每一个环节都会比較关注。对于业务型的系统。比如一些生产型企业使用的ERP,或者仅供企业内部使用的一些MIS、OA应用,通常更关注功能和复杂的业务和实现和扩展,而对性能等方面又可能不要太高,这类应用则更关注纯软件架构层面。这里,不展开做详细讨论。所以非常多时候,架构师也须要是一个团队。而不是一个人“全栈”。
- 架构设计究竟是什么
在长期的技术招聘面试中,我发如今非常多人眼中,架构就是分层,架构设计就是“三层架构”(或者四层、五层...反正分层越多就说明项目越复杂并且架构就越牛),也许是受到诸如PetShop之类的演示样例项目的影响,这里临时不去追究原因了。
之前已经纠正过非常多人的误解-架构不仅仅是软件架构。
说一下通俗点的理解:
软件架构就是有用并且优雅的设计。它不在于分多少层,或者应用了多少种设计模式/架构模式等。它应该是以满足实现用户需求为前提,以开发者普遍可接受为根本的。并且要符合系统特性和业务发展须要的。从软件设计的角度,可以达到层次清晰、可维护、可重用、可扩展...就非常优秀了,无需刻意去纠结分了多少层。是否使用了什么模式,有多么抽象等。以面向对象设计为例,基本目标是“高内聚、低耦合”。为此我们可能会遵循一些常见的设计原则(比如经典的SOLID设计原则)。最后纠正一点。通常我们所说的模式,事实上又分为非常多种,并非只指的是“设计模式”(设计模式也有千千万,并非唯独常见的GOF 23种设计模式)。通常包含:企业架构模式、设计模式、SOA模式、企业集成模式等等。
强调一下,架构要讲求“有用”,并且开发者普遍可接受,要符合现状的。否则。再“优雅”的设计,都会沦为高成本的“花架子”,生搬硬套和过度设计仅仅会让项目“流产”。
- 关于Tier和Layer
笔者曾多次在一些技术社区和论坛看到一些关于Tier和Layer的争论。众说纷纭。事实上最easy被广泛认可和接受的理解就是:Tier通常指的是物理上的分层。由运行相同功能的一台(或者一组)server定义。而Layer通常指的是逻辑上的分层,对于代码的组织,比如:我们通常提到的“业务逻辑层,表现层,数据訪问层”等等。
Tier指代码执行的位置,多个Layer能够执行在同一个Tier上的。不同的Layer也能够执行在不同的Tier上,当然。前提是应用程序本身支持这样的架构。以J2EE和.NET平台为例。大多数时候,不同的Layer之间都是直接通过DLL或者JAR包引用来完毕调用的(比如:业务逻辑层须要引用数据訪问层)。这样部署的时候,也仅仅能将多个Layer同一时候部署在一台server上。相反。不同的Layer之间假设是通过RPC的方式来实现通信调用的,部署的时候。便能够将不同的Layer部署在不同的server上面,这也是非经常见的解耦设计。
例如以下图所看到的:
顺便再纠正一点,非常多人问“究竟什么是webserver。什么是应用server”。这个恐怕没有标准答案的。有些人可能认为,处理静态资源的就是webserver。处理动态请求的就是应用server,这事实上是不准确的。以互联网领域典型的SOA架构为例,上层Web应用所在的server,能够叫webserver,web应用只负责处理输入/输出。而提供服务宿主的server能够称为应用server(也包括对业务逻辑和数据訪问的处理)。当然,服务的宿主方式能够有非常多中。能够是系统服务,是可运行程序。是web应用,是Socket网络服务...
- 逻辑分层和物理分层的优点
逻辑分层的优点:
- 代码组织更清晰
- 更易于维护
- 更好的代码重用性
- 更好的团队开发体验性
- 更高的代码清晰度
- 性能
- 可伸缩性
- 容错性
- 安全性
- 架构师的分类
架构师往往是非常多开发者向往的职业,也不是像非常多人想象中的那样(画一下PPT或者UML草图,然后交给程序猿们去实现,然后自己就自由玩耍了)。国内非常多公司,是没有架构师这样的岗位定义的,一般是由技术优秀和经验比較丰富的开发者担任,身兼多职的情况也并不少见(我见过非常多小公司的骨干人员是身兼技术主管、系统分析师、项目经理、架构师、核心开发者...)。值得纠正的就是,架构师和系统分析师不同,系统分析师更側重在项目早期的需求分析。
而架构师。一般贯穿整个软件开发周期,与项目经理也是相辅相成的。
微软对于架构师,又分为:软件架构师、系统架构师、解决方式架构师、企业架构师等。
而其他一些厂商,可能又会划分:技术架构师、业务架构师、网络架构师、安全架构师、SOA架构师......
大家不必对这些概念太纠结。依照笔者的理解。国内大互联网公司里,架构师一般仅仅会分2-3个方向:软件架构师和系统架构师(有些企业叫运维架构师)。有些企业对于比較资深DBA并且懂整个系统架构的。还会分出所谓的“数据架构师”。
至于详细Title,大可不必纠结,仅仅需了解自己的兴趣。知晓了大致发展和定位,然后朝该方向努力就可以。对于程序猿而言,最主要的还是先写出高质量的代码。在实战中逐步提升自己设计思维。
限于笔者水平和理解有限,文中所有文字和描写叙述等全凭笔者记忆和理解写出,难免出现错误,请热心的读者及时批评和指正。
因为时间有限,部分图片笔者画的比較粗糙,也请读者谅解。
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