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技术架构知识详解

架构的分类对于“架构”来讲,理论上划分了5种架构视图,分别是:逻辑架构、开发架构、运行架构、物理架构、数据架构。根据名字,大家都可能大概能猜到其侧重点和含义。这里先用通俗的文字简单介绍下,便于大家理解,大家可以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,包含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、数据访问层”这样经典的“三层架构”。

开发架构:

开发架构则更关注程序包,不仅仅是我们自己写的程序,还包括应用程序依赖的SDK、第三方类库、中间价等。尤其是像目前主流的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,都会比较关注。和逻辑架构有紧密的关联。

运行架构:

顾名思义,更关注的是应用程序运行中可能出现的一些问题。例如并发带来的问题,比较常见的“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,在静止状态下就能规划好做好的,而运行架构,更多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、服务器等基础设施。例如:如何通过服务器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”。或者举一个实际的例子,如何通过设计基础设施的架构,来保障网站能支持同时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,可以很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,也可能会包括数据的分布、复制、同步等问题。更贴切来讲,如何选择需要的关系型数据库、流行的NOSQL,如何保障数据存储层面的性能、高可用性、灾备等等。很多时候,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,相信国内很少有公司是严格按照这五种视图去分工和设计的。其实在笔者眼中,架构大致分为两种:软件架构、系统架构。前三种视图,可以归纳为软件架构,而后两种架构,则归为系统架构。这也比较符合国内大部分中小型互联网公司的现状。

根据应用特性的不同,关注侧重点可能不同。例如,某些门户类的互联网应用,读多写少而且业务相对比较简单,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,例如电商类大规模交易型的应用,对每个层面和每个环节都会比较关注。对于业务型的系统,例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,不展开做具体讨论。所以很多时候,架构师也需要是一个团队,而不是一个人“全栈”。

架构设计到底是什么

在长期的技术招聘面试中,我发现在很多人眼中,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而且架构就越牛),或许是受到诸如PetShop之类的示例项目的影响,这里暂时不去追究原因了。

软件架构就是实用而且优雅的设计,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,以开发人员普遍可接受为根本的,而且要符合系统特性和业务发展需要的,从软件设计的角度,能够达到层次清晰、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(例如经典的SOLID设计原则)。最后纠正一点,通常我们所说的模式,其实又分为很多种,并不是仅仅指的是“设计模式”(设计模式也有千千万,并不是只有常见的GOF 23种设计模式)。通常包括:企业架构模式、设计模式、SOA模式、企业集成模式等等。

有些做开发的朋友容易把Tier和Layer混淆,或者认为两者是一样的。其实这两个概念并不相同,最简单的解释就是:Layer往往是指系统的逻辑结构,而Tier则是指系统的物理部署结构,不同的Layer可以在同一Tier上;不同的Tier上面可以有相同的Layer。这两个概念一般在分层的系统中提得最多。

如下图所示:

顺便再纠正一点,很多人问“到底什么是web服务器,什么是应用服务器”。这个恐怕没有标准答案的。有些人可能觉得,处理静态资源的就是web服务器,处理动态请求的就是应用服务器,这其实是不准确的。以互联网领域典型的SOA架构为例,上层Web应用所在的服务器,可以叫web服务器,web应用仅仅负责处理输入/输出,而提供服务宿主的服务器可以称为应用服务器(也包含对业务逻辑和数据访问的处理)。当然,服务的宿主方式可以有很多中,可以是系统服务,是可执行程序,是web应用,是Socket网络服务...

逻辑分层VS物理分层

Layer 和Tier都是层,但是他们所表现的含义不同,Tier指的是软件系统中物理上的软件和硬件,具体指部署在某服务器上,而Layer(逻辑层)指软件系统中完成特定功能的逻辑模块,逻辑概念。

Layer是逻辑上 组织代码的形式。比如逻辑分层中表现层,服务层,业务层,领域层,他们是软件功能来划分的。并不指代部署在那台具体的服务器上或者,物理位置。

Tier这指代码运行部署的具体位置,是一个物理层次上的划为,Tier就是指逻辑层Layer具体的运行位置。所以逻辑层可以部署或者迁移在不同物理层,一个物理层可以部署运行多个逻辑层。

从Layer和Tier就会延伸到逻辑架构和物理架构。我们一个逻辑分层(N-Layer)的部署运行环境可以在一台或者是多台服务器,由于物理环境的多样性,逻辑层次的部署也具有多样性。这就需要我们必须了解物理架构和逻辑架构。

大多数情况下我们所说的N层应用系统指的是物理模型,具体模块的分布物理位置。客户端,服务层,逻辑层,数据库服务器,与我们的逻辑模型之间并不是一对一的关系。逻辑上的分层架构与物理位置上的服务器数量和网络边界多少无关,逻辑架构层次只与我们的功能划分相关,是按照功能划分。经典的3-Layer架构:表现层,业务层,数据访问层,他们可能运行在同一物理位置上。也可以是3台计算机上,这并不是逻辑架构所关注的。逻辑层次和物理分层数量关系为:逻辑层数必须不小于物理层数,因为一个物理层可以部署一个或者多个逻辑层次,逻辑层次只能迁移在不同的物理环境。

架构师的分类

架构师往往是很多开发人员向往的职业,也不是像很多人想象中的那样(画一下PPT或者UML草图,然后交给程序员们去实现,然后自己就自由玩耍了)。国内很多公司,是没有架构师这种岗位定义的,通常是由技术优秀和经验比较丰富的开发人员担任,身兼多职的情况也并不少见。值得纠正的就是,架构师和系统分析师不同,系统分析师更侧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、解决方案架构师、企业架构师等。而其它一些厂商,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......

总结

到这里,关于Java技术架构知识总结就结束了,,不足之处还望大家多多包涵!!希望大家可以了解什么是Java技术架构知识

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