系统架构

1、基本概念

系统架构 = 业务架构 + 软件架构

业务架构
从业务需求的角度出发，理清物理结构图和逻辑结构图，划分出每一个子模块。肯定为何要这么划分，各个子模块之间如何交互，每一个子模块具备哪些接口。

软件架构
从解决技术上讨论采用什么样的技术，如何分层，采用哪些好的技术特性，采用这些技术特性会为咱们的工做带来哪些好处，为何要这么作。

2、架构目标

1. 可靠性

系统可靠性通常是指在规定的时间内和规定的工况下，系统完成规定功能的能力/几率。

软件差错是软件开发各阶段潜入的人为错误。

1. 需求错误。 如用户提出的需求不完整，用户需求的变动未及时消化，软件开发者和用户对需求的理解不一致等。
2. 设计错误。 如处理的结构和算法错误，缺少对特殊状况和错误处理的考虑等。
3. 编码错误。 如语法错误，变量初始化错误等。
4. 测试错误。 如数据准备错误，测试用例错误等。
5. 文档错误。 如文档不齐全，文档相关内容不一致，文档版本不一致，缺少完整性等。

2. 安全性

计算机系统安全性包含两部份内容：一是保证系统正常运行，避免各类非故意的错误与损坏；二是防止系统及数据被非法利用或破坏。

因为应用系统中可能涉及资金、客户信息等重要、敏感的数据，为此需采起有效的手段确保应用系统安全。

• 严禁原则
• 必须原则
• 尽量原则

3. 可伸缩性

软件必须可以在用户的使用率、用户的数目增长很快的状况下，保持合理的性能。只有这样，才能适应用户市场扩展的可能性。

4. 可扩展性

在新技术出现的时候，一个软件系统应该当容许导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展。

5. 可定制化

一样的一套软件，能够根据客户群的不一样和市场需求的变化进行调整。

6. 可维护性

软件系统的维护包括两方面：一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统能够有效地下降技术支持的花费。

7. 客户体验

软件系统必须易于使用。

8. 市场时机

软件用户要面临同行竞争，软件提供商也要面临同行竞争。以最快的熟读争夺市场先机很是重要。

3、常见软件架构模式

1. 分层模式

该模式用于构建可分解为多组子任务的程序，每一个子任务都在某个抽象层，每一个层对上一个更高层提供服务。

通常信息系统中最多见的4层体系以下

• 表示层（也叫 UI 层）
• 应用层（也叫服务层）
• 业务逻辑层（也叫领域层）
• 数据访问层（也叫持久层）

应用场景

• 通常桌面程序
• 电子商务网页程序
• TCP/IP 协议栈

2. 客户端-服务器模式

该模式也叫C/S模式，由两部分构成：单个服务器和多个客户端。服务器组件对多个客户端组件提供服务。客户端向服务器请求服务，服务端提供对应服务给这些客户端。此外，服务器端继续监听客户端请求。

应用场景

• 在线应用，好比电子邮件、文档分享和银行业务
• 软件升级系统

3. 主从模式

该模式由两部分构成：主节点和多个子节点。主节点组件向多个独立的从节点组件分派任务，并根据从节点返回结果计算出最终结果。

应用场景

• 数据库复制，主数据库被视为权威来源并同步到从数据库
• 链接到计算系统的外围设备（主从驱动）
• 负载均衡系统（我的理解）

4. 管道-过滤器模式

该模式用于构建生产和处理数据流的系统。每一个处理步骤封装在一个过滤组件中。待处理的数据被传送到管道之中，这些管道可用于缓冲或者同步。

应用场景

• 编译器，链接的过滤器执行词义分析，语法分析，语义分析和代码生成
• 生物资料学科的工做流
• Gstreamer、DirectMusic

5. 代理模式

该模式用于构建组件解耦的分布式系统。这些组件经过远程调用彼此交互。代理组件负责多个组建的通讯协调，服务器向代理公开他们的功能（服务和特性）；客户端从代理中获取服务，而后代理重定向客户端到注册服务库中一个合适的服务。

应用场景

• 消息队列软件，好比 Apache ActiveMQ、Apache Kafka、RabbitMQ 和 JBoss Messaging

6. 点对点模式

该模式中各独立组件都叫对等点。对等点既能够做为客户端从其余对等点获取服务，也可做为服务端向其余对等点提供服务。对等点可做为客户端、或者服务端、或者二者，而且在不一样时间切换角色。

应用场景

• 文件分享网络，好比 Gnutella、G二、电驴、迅雷
• 多媒体协议，好比 P2PTV 和 PDTP
• 私媒体程序，好比 Spotify

7. 事件总线模式

该模式主要处理事件，有4个主要组件：事件源、事件监听器、频道和事件总线。事件源发布消息到事件总线上的某个频道，监听器订阅某个频道，并得知在已订阅频道中发布的消息。

应用场景

• Android 开发
• 通知服务
• DBus

模型-视图-控制器模式

该模式也叫 MVC 模式，划分交互程序为3个部分：模型-包含核心功能和数据，视图-显示信息给用户（多个视图可被定义），控制器-处理用户输入。它经过分割用户信息的内部陈述和呈现、接受方式来实现，解耦组件并容许高效的代码复用。

应用场景

• 主流编程语言的万维网程序架构
• 网页框架，好比 Django 和 Rails
• 最经典的莫过于 MFC

9. 黑板模式

该模式对没有肯定性方案策略的问题颇有用。黑板模式由三个主要组件构成：黑板-包含解决空间对象的结构化全局内存，知识源-拥有自表示的专门模块，控制组件-选择、配置和执行模块。全部组件均可访问黑板，可生成新的数据对象并添加到黑板中。在黑板中，可根据已有知识源的匹配规则，寻找某些类型的数据。

应用场景

• 语音识别
• 车辆识别和跟踪
• 蛋白质结构鉴定
• 声纳信号解释

10. 解释器模式

该模式用于设计解释特定语言编写的程序的组件。该组件主要指定怎么去评估程序代码行，也就是所谓的用某种语言写的语句或者表达式，基本点在于给语言符号分类。

应用场景

• 数据库查询语言，好比 SQL
• 用于描述通讯协议的语言

4、中英文对照表

中文	英文
架构	Architecture
架构师	Software architect
可靠性	Reliable
安全性	Secure
可伸缩性	Scalable
可定制化	Customizable
可扩展性	Extensible
可维护性	Maintainable
客户体验	Customer Experience
市场时机	Time to Market

5、参考连接

• 软件架构
• 概述10种常见软件架构模式
• 你知道什么是系统架构吗
• 应用系统设计之安全性原则
• 系统架构=业务架构+软件架构