一. 什么是架構(gòu)和架構(gòu)本質(zhì)

在軟件行業(yè)，對(duì)于什么是架構(gòu)，都有很多的爭(zhēng)論，每個(gè)人都有自己的理解。 此君說(shuō)的架構(gòu)和彼君理解的架構(gòu)未必是一回事。因此我們?cè)谟懻摷軜?gòu)之前，我們先討論架構(gòu)的概念定義，概念是人認(rèn)識(shí)這個(gè)世界的基礎(chǔ)，并用來(lái)溝通的手段，如果對(duì)架構(gòu)概念理解不一樣，那溝通起來(lái)自然不順暢。

linux有架構(gòu)，MySQL有架構(gòu)，JVM也有架構(gòu)，使用JAVA開(kāi)發(fā)、MySQL存儲(chǔ)、跑在Linux上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也有架構(gòu)，應(yīng)該關(guān)注哪一個(gè)？想要清楚以上問(wèn)題需要梳理幾個(gè)有關(guān)系又相似的概念：系統(tǒng)與子系統(tǒng)、模塊與組建、框架與架構(gòu):

1. 系統(tǒng)與子系統(tǒng)

系統(tǒng)：泛指由一群有關(guān)聯(lián)的個(gè)體組成，根據(jù)某種規(guī)則運(yùn)作，能完成個(gè)別元件不能獨(dú)立完成的工作能力的群體。

子系統(tǒng)：也是由一群關(guān)聯(lián)的個(gè)體組成的系統(tǒng)，多半是在更大的系統(tǒng)中的一部分。

2. 模塊與組件

都是系統(tǒng)的組成部分，從不同角度拆分系統(tǒng)而已。模塊是邏輯單元，組件是物理單元。

模塊就是從邏輯上將系統(tǒng)分解， 即分而治之， 將復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。模塊的粒度可大可小， 可以是系統(tǒng)，幾個(gè)子系統(tǒng)、某個(gè)服務(wù)，函數(shù)， 類，方法、 功能塊等等。

組件可以包括應(yīng)用服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)、物理機(jī)、還可以包括MQ、容器、Nginx等技術(shù)組件。

3. 框架與架構(gòu)

框架是組件實(shí)現(xiàn)的規(guī)范，例如：MVC、MVP、MVVM等，是提供基礎(chǔ)功能的產(chǎn)品，例如開(kāi)源框架：Ruby on Rails、Spring、Laravel、Django等，這是可以拿來(lái)直接使用或者在此基礎(chǔ)上二次開(kāi)發(fā)。

框架是規(guī)范，架構(gòu)是結(jié)構(gòu)。

我在這重新定義架構(gòu)：軟件架構(gòu)指軟件系統(tǒng)的頂層結(jié)構(gòu)。

架構(gòu)是經(jīng)過(guò)系統(tǒng)性地思考, 權(quán)衡利弊之后在現(xiàn)有資源約束下的最合理決策, 最終明確的系統(tǒng)骨架: 包括子系統(tǒng), 模塊, 組件. 以及他們之間協(xié)作關(guān)系, 約束規(guī)范, 指導(dǎo)原則.并由它來(lái)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)人思想層面上的一致。涉及四方面：

1. 系統(tǒng)性思考的合理決策：比如技術(shù)選型、解決方案等。
2. 明確的系統(tǒng)骨架：明確系統(tǒng)有哪些部分組成。
3. 系統(tǒng)協(xié)作關(guān)系：各個(gè)組成部分如何協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)請(qǐng)求。
4. 約束規(guī)范和指導(dǎo)原則：保證系統(tǒng)有序，高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

因此架構(gòu)師具備能力：理解業(yè)務(wù)，全局把控，選擇合適技術(shù)，解決關(guān)鍵問(wèn)題、指導(dǎo)研發(fā)落地實(shí)施。

架構(gòu)的本質(zhì)就是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有序化地重構(gòu)以致符合當(dāng)前業(yè)務(wù)的發(fā)展，并可以快速擴(kuò)展。

那什么樣的系統(tǒng)要考慮做架構(gòu)設(shè)計(jì) 技術(shù)不會(huì)平白無(wú)故的出和自驅(qū)動(dòng)發(fā)展起來(lái)，而架構(gòu)的發(fā)展和需求是基于業(yè)務(wù)的驅(qū)動(dòng)。

架構(gòu)設(shè)計(jì)完全是為了業(yè)務(wù)，

1. 需求相對(duì)復(fù)雜.
2. 非功能性需求在整個(gè)系統(tǒng)占據(jù)重要位置.
3. 系統(tǒng)生命周期長(zhǎng),有擴(kuò)展性需求.
4. 系統(tǒng)基于組件或者集成的需要.
5. 業(yè)務(wù)流程再造的需要.

二. 架構(gòu)分層和分類

架構(gòu)分類可細(xì)分為業(yè)務(wù)架構(gòu)、應(yīng)用架構(gòu)、技術(shù)架構(gòu), 代碼架構(gòu), 部署架構(gòu)

 

業(yè)務(wù)架構(gòu)是戰(zhàn)略，應(yīng)用架構(gòu)是戰(zhàn)術(shù)，技術(shù)架構(gòu)是裝備。其中應(yīng)用架構(gòu)承上啟下，一方面承接業(yè)務(wù)架構(gòu)的落地，另一方面影響技術(shù)選型。

熟悉業(yè)務(wù)，形成業(yè)務(wù)架構(gòu)，根據(jù)業(yè)務(wù)架構(gòu)，做出相應(yīng)的應(yīng)用架構(gòu)，最后技術(shù)架構(gòu)落地實(shí)施。

如何針對(duì)當(dāng)前需求，選擇合適的應(yīng)用架構(gòu)，如何面向未來(lái)，保證架構(gòu)平滑過(guò)渡，這個(gè)是軟件開(kāi)發(fā)者，特別是架構(gòu)師，都需要深入思考的問(wèn)題。

1. 業(yè)務(wù)架構(gòu)（俯視架構(gòu)）：

包括業(yè)務(wù)規(guī)劃，業(yè)務(wù)模塊、業(yè)務(wù)流程，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)進(jìn)行拆分，對(duì)領(lǐng)域模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，把現(xiàn)實(shí)的業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化成抽象對(duì)象。

沒(méi)有最優(yōu)的架構(gòu)，只有最合適的架構(gòu)，一切系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則都要以解決業(yè)務(wù)問(wèn)題為最終目標(biāo)，脫離實(shí)際業(yè)務(wù)的技術(shù)情懷架構(gòu)往往會(huì)給系統(tǒng)帶入大坑，任何不基于業(yè)務(wù)做異想天開(kāi)的架構(gòu)都是耍流氓。

所有問(wèn)題的前提要搞清楚我們今天面臨的業(yè)務(wù)量有多大，增長(zhǎng)走勢(shì)是什么樣，而且解決高并發(fā)的過(guò)程，一定是一個(gè)循序漸進(jìn)逐步的過(guò)程。合理的架構(gòu)能夠提前預(yù)見(jiàn)業(yè)務(wù)發(fā)展1~2年為宜。這樣可以付出較為合理的代價(jià)換來(lái)真正達(dá)到技術(shù)引領(lǐng)業(yè)務(wù)成長(zhǎng)的效果。

看看京東業(yè)務(wù)架構(gòu)（網(wǎng)上分享圖）：

 

2. 應(yīng)用架構(gòu)（剖面架構(gòu)，也叫邏輯架構(gòu)圖）：

硬件到應(yīng)用的抽象，包括抽象層和編程接口。應(yīng)用架構(gòu)和業(yè)務(wù)架構(gòu)是相輔相成的關(guān)系。業(yè)務(wù)架構(gòu)的每一部分都有應(yīng)用架構(gòu)。

類似：

 

應(yīng)用架構(gòu)：應(yīng)用作為獨(dú)立可部署的單元，為系統(tǒng)劃分了明確的邊界，深刻影響系統(tǒng)功能組織、代碼開(kāi)發(fā)、部署和運(yùn)維等各方面. 應(yīng)用架構(gòu)定義系統(tǒng)有哪些應(yīng)用、以及應(yīng)用之間如何分工和合作。這里所謂應(yīng)用就是各個(gè)邏輯模塊或者子系統(tǒng)。

應(yīng)用架構(gòu)圖關(guān)鍵有2點(diǎn)：

①. 職責(zé)劃分: 明確應(yīng)用（各個(gè)邏輯模塊或者子系統(tǒng)）邊界

• 邏輯分層
• 子系統(tǒng)、模塊定義。
• 關(guān)鍵類。

②. 職責(zé)之間的協(xié)作：

• 接口協(xié)議：應(yīng)用對(duì)外輸出的接口。
• 協(xié)作關(guān)系：應(yīng)用之間的調(diào)用關(guān)系。

應(yīng)用分層有兩種方式：

• 一種是水平分（橫向），按照功能處理順序劃分應(yīng)用，比如把系統(tǒng)分為web前端/中間服務(wù)/后臺(tái)任務(wù)，這是面向業(yè)務(wù)深度的劃分。
• 另一種是垂直分（縱向），按照不同的業(yè)務(wù)類型劃分應(yīng)用，比如進(jìn)銷存系統(tǒng)可以劃分為三個(gè)獨(dú)立的應(yīng)用，這是面向業(yè)務(wù)廣度的劃分。

應(yīng)用的合反映應(yīng)用之間如何協(xié)作，共同完成復(fù)雜的業(yè)務(wù)case，主要體現(xiàn)在應(yīng)用之間的通訊機(jī)制和數(shù)據(jù)格式，通訊機(jī)制可以是同步調(diào)用/異步消息/共享DB訪問(wèn)等，數(shù)據(jù)格式可以是文本/XML/JSON/二進(jìn)制等。

應(yīng)用的分偏向于業(yè)務(wù)，反映業(yè)務(wù)架構(gòu)，應(yīng)用的合偏向于技術(shù)，影響技術(shù)架構(gòu)。分降低了業(yè)務(wù)復(fù)雜度，系統(tǒng)更有序，合增加了技術(shù)復(fù)雜度，系統(tǒng)更無(wú)序。

應(yīng)用架構(gòu)的本質(zhì)是通過(guò)系統(tǒng)拆分，平衡業(yè)務(wù)和技術(shù)復(fù)雜性，保證系統(tǒng)形散神不散。

系統(tǒng)采用什么樣的應(yīng)用架構(gòu)，受業(yè)務(wù)復(fù)雜性影響，包括企業(yè)發(fā)展階段和業(yè)務(wù)特點(diǎn)；同時(shí)受技術(shù)復(fù)雜性影響，包括IT技術(shù)發(fā)展階段和內(nèi)部技術(shù)人員水平。業(yè)務(wù)復(fù)雜性（包括業(yè)務(wù)量大）必然帶來(lái)技術(shù)復(fù)雜性，應(yīng)用架構(gòu)目標(biāo)是解決業(yè)務(wù)復(fù)雜性的同時(shí)，避免技術(shù)太復(fù)雜，確保業(yè)務(wù)架構(gòu)落地。

3. 數(shù)據(jù)架構(gòu)

數(shù)據(jù)架構(gòu)指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì). 不僅僅要考慮開(kāi)發(fā)中涉及到的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)體模型，也要考慮物理架構(gòu)中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)。

 

4. 代碼架構(gòu)（也叫開(kāi)發(fā)架構(gòu)）：

子系統(tǒng)代碼架構(gòu)主要為開(kāi)發(fā)人員提供切實(shí)可行的指導(dǎo)，如果代碼架構(gòu)設(shè)計(jì)不足，就會(huì)造成影響全局的架構(gòu)設(shè)計(jì)。比如公司內(nèi)不同的開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)使用不同的技術(shù)棧或者組件，結(jié)果公司整體架構(gòu)設(shè)計(jì)就會(huì)失控。

代碼架構(gòu)主要定義：

①. 代碼單元:

• 配置設(shè)計(jì)
• 框架、類庫(kù)。

②. 代碼單元組織：

• 編碼規(guī)范，編碼的慣例。
• 項(xiàng)目模塊劃分
• 頂層文件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，比如mvc設(shè)計(jì)。
• 依賴關(guān)系

 

5. 技術(shù)架構(gòu)

技術(shù)架構(gòu)：確定組成應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行組件（lvs，nginx，Tomcat，php-fpm等），這些運(yùn)行組件之間的關(guān)系，以及部署到硬件的策略。

技術(shù)架構(gòu)主要考慮系統(tǒng)的非功能性特征，對(duì)系統(tǒng)的高可用、高性能、擴(kuò)展、安全、伸縮性、簡(jiǎn)潔等做系統(tǒng)級(jí)的把握。

系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)要求架構(gòu)師具備軟件和硬件的功能和性能的過(guò)硬知識(shí)，這也是架構(gòu)設(shè)計(jì)工作中最為困難的工作。

6. 部署拓?fù)浼軜?gòu)圖（實(shí)際物理架構(gòu)圖）：

拓?fù)浼軜?gòu)，包括架構(gòu)部署了幾個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，服務(wù)器的高可用，網(wǎng)路接口和協(xié)議等，決定了應(yīng)用如何運(yùn)行，運(yùn)行的性能，可維護(hù)性，可擴(kuò)展性，是所有架構(gòu)的基礎(chǔ)。這個(gè)圖主要是運(yùn)維工程師主要關(guān)注的對(duì)象。

 

物理架構(gòu)主要考慮硬件選擇和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，軟件到硬件的映射，軟硬件的相互影響。

三. 架構(gòu)級(jí)別

我們使用金字塔的架構(gòu)級(jí)別來(lái)說(shuō)明,上層級(jí)別包含下層：

 

• 系統(tǒng)級(jí)：即整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)各部分的關(guān)系以及如何治理：分層
• 應(yīng)用級(jí)：即單個(gè)應(yīng)用的整體架構(gòu)，及其與系統(tǒng)內(nèi)單個(gè)應(yīng)用的關(guān)系等。
• 模塊級(jí)：即應(yīng)用內(nèi)部的模塊架構(gòu)，如代碼的模塊化、數(shù)據(jù)和狀態(tài)的管理等。
• 代碼級(jí)：即從代碼級(jí)別保障架構(gòu)實(shí)施。

戰(zhàn)略設(shè)計(jì)與戰(zhàn)術(shù)設(shè)計(jì)

基于架構(gòu)金字塔，我們有了系統(tǒng)架構(gòu)的戰(zhàn)略設(shè)計(jì)與戰(zhàn)術(shù)設(shè)計(jì)的完美結(jié)合：

• 戰(zhàn)略設(shè)計(jì)：業(yè)務(wù)架構(gòu)用于指導(dǎo)架構(gòu)師如何進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。
• 戰(zhàn)術(shù)設(shè)計(jì)：應(yīng)用架構(gòu)要根據(jù)業(yè)務(wù)架構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)。
• 戰(zhàn)術(shù)實(shí)施：應(yīng)用架構(gòu)確定以后，就是技術(shù)選型。

 

四. 應(yīng)用架構(gòu)演進(jìn)

業(yè)務(wù)架構(gòu)是生產(chǎn)力，應(yīng)用架構(gòu)是生產(chǎn)關(guān)系，技術(shù)架構(gòu)是生產(chǎn)工具。業(yè)務(wù)架構(gòu)決定應(yīng)用架構(gòu)，應(yīng)用架構(gòu)需要適配業(yè)務(wù)架構(gòu)，并隨著業(yè)務(wù)架構(gòu)不斷進(jìn)化，同時(shí)應(yīng)用架構(gòu)依托技術(shù)架構(gòu)最終落地。

 

架構(gòu)演進(jìn)路程：?jiǎn)误w應(yīng)用→分布式應(yīng)用服務(wù)化→微服務(wù)

1. 單體應(yīng)用

企業(yè)一開(kāi)始業(yè)務(wù)比較簡(jiǎn)單，只應(yīng)用某個(gè)簡(jiǎn)單場(chǎng)景，應(yīng)用服務(wù)支持?jǐn)?shù)據(jù)增刪改查和簡(jiǎn)單的邏輯即可，單體應(yīng)用可以滿足要求。

典型的三級(jí)架構(gòu)，前端（Web/手機(jī)端）+中間業(yè)務(wù)邏輯層+數(shù)據(jù)庫(kù)層。這是一種典型的Java Spring MVC或者Python Django框架的應(yīng)用。其架構(gòu)圖如下所示：

 

針對(duì)單體應(yīng)用，非功能性需求的做法：

1. 性能需求：使用緩存改善性能
2. 并發(fā)需求：使用集群改善并發(fā)
3. 讀寫(xiě)分離：數(shù)據(jù)庫(kù)地讀寫(xiě)分離
4. 使用反向代理和cdn加速
5. 使用分布式文件和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)

單體架構(gòu)的應(yīng)用比較容易部署、測(cè)試， 在項(xiàng)目的初期，單體應(yīng)用可以很好地運(yùn)行。然而，隨著需求的不斷增加， 越來(lái)越多的人加入開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，代碼庫(kù)也在飛速地膨脹。慢慢地，單體應(yīng)用變得越來(lái)越臃腫，可維護(hù)性、靈活性逐漸降低，維護(hù)成本越來(lái)越高。下面是單體架構(gòu)應(yīng)用的一些缺點(diǎn)：

• 復(fù)雜性高：以一個(gè)百萬(wàn)行級(jí)別的單體應(yīng)用為例，整個(gè)項(xiàng)目包含的模塊非常多、模塊的邊界模糊、 依賴關(guān)系不清晰、 代碼質(zhì)量參差不齊、 混亂地堆砌在一起。可想而知整個(gè)項(xiàng)目非常復(fù)雜。 每次修改代碼都心驚膽戰(zhàn)， 甚至添加一個(gè)簡(jiǎn)單的功能， 或者修改一個(gè)Bug都會(huì)帶來(lái)隱含的缺陷。
• 技術(shù)債務(wù)： 隨著時(shí)間推移、需求變更和人員更迭，會(huì)逐漸形成應(yīng)用程序的技術(shù)債務(wù)， 并且越積 越多。“ 不壞不修”， 這在軟件開(kāi)發(fā)中非常常見(jiàn)， 在單體應(yīng)用中這種思想更甚。 已使用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)或代碼難以被修改，因?yàn)閼?yīng)用程序中的其他模塊可能會(huì)以意料之外的方式使用它。
• 部署頻率低： 隨著代碼的增多，構(gòu)建和部署的時(shí)間也會(huì)增加。而在單體應(yīng)用中， 每次功能的變更或缺陷的修復(fù)都會(huì)導(dǎo)致需要重新部署整個(gè)應(yīng)用。全量部署的方式耗時(shí)長(zhǎng)、 影響范圍大、 風(fēng)險(xiǎn)高， 這使得單體應(yīng)用項(xiàng)目上線部署的頻率較低。 而部署頻率低又導(dǎo)致兩次發(fā)布之間會(huì)有大量的功能變更和缺陷修復(fù)，出錯(cuò)率比較高。
• 可靠性差： 某個(gè)應(yīng)用Bug，例如死循環(huán)、內(nèi)存溢出等， 可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)應(yīng)用的崩潰。
• 擴(kuò)展能力受限： 單體應(yīng)用只能作為一個(gè)整體進(jìn)行擴(kuò)展，無(wú)法根據(jù)業(yè)務(wù)模塊的需要進(jìn)行伸縮。例如，應(yīng)用中有的模塊是計(jì)算密集型的，它需要強(qiáng)勁的CPU； 有的模塊則是IO密集型的，需要更大的內(nèi)存。 由于這些模塊部署在一起，不得不在硬件的選擇上做出妥協(xié)。
• 阻礙技術(shù)創(chuàng)新： 單體應(yīng)用往往使用統(tǒng)一的技術(shù)平臺(tái)或方案解決所有的問(wèn)題， 團(tuán)隊(duì)中的每個(gè)成員 都必須使用相同的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言和框架，要想引入新框架或新技術(shù)平臺(tái)會(huì)非常困難。

2. 分布式

隨著業(yè)務(wù)深入，業(yè)務(wù)要求的產(chǎn)品功能越來(lái)越多，每個(gè)業(yè)務(wù)模塊邏輯也都變得更加復(fù)雜，業(yè)務(wù)的深度和廣度都增加，使得單體應(yīng)用變得越來(lái)越臃腫，可維護(hù)性、靈活性逐漸降低，增加新功能開(kāi)發(fā)周期越來(lái)越長(zhǎng)，維護(hù)成本越來(lái)越高。

這時(shí)需要對(duì)系統(tǒng)按照業(yè)務(wù)功能模塊拆分，將各個(gè)模塊服務(wù)化，變成一個(gè)分布式系統(tǒng)。業(yè)務(wù)模塊分別部署在不同的服務(wù)器上，各個(gè)業(yè)務(wù)模塊之間通過(guò)接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

該架構(gòu)相對(duì)于單體架構(gòu)來(lái)說(shuō)，這種架構(gòu)提供了負(fù)載均衡的能力，大大提高了系統(tǒng)負(fù)載能力，解決了網(wǎng)站高并發(fā)的需求。另外還有以下特點(diǎn)：

• 降低了耦合度：把模塊拆分，使用接口通信,降低模塊之間的耦合度。
• 責(zé)任清晰：把項(xiàng)目拆分成若干個(gè)子項(xiàng)目，不同的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)不同的子項(xiàng)目。
• 擴(kuò)展方便：增加功能時(shí)只需要再增加一個(gè)子項(xiàng)目，調(diào)用其他系統(tǒng)的接口就可以。
• 部署方便：可以靈活的進(jìn)行分布式部署。
• 提高代碼的復(fù)用性：比如Service層，如果不采用分布式rest服務(wù)方式架構(gòu)就會(huì)在手機(jī)Wap商城，微信商城，PC，Android，IOS每個(gè)端都要寫(xiě)一個(gè)Service層邏輯，開(kāi)發(fā)量大，難以維護(hù)一起升級(jí)，這時(shí)候就可以采用分布式rest服務(wù)方式，公用一個(gè)service層。
• 缺點(diǎn)：系統(tǒng)之間的交互要使用遠(yuǎn)程通信，接口開(kāi)發(fā)增大工作量，但是利大于弊。

3. 微服務(wù)

緊接著業(yè)務(wù)模式越來(lái)越復(fù)雜，訂單、商品、庫(kù)存、價(jià)格等各個(gè)模塊都很深入，比如價(jià)格區(qū)分會(huì)員等級(jí)，訪問(wèn)渠道（App還是PC），銷售方式（團(tuán)購(gòu)還是普通）等，還有大量的價(jià)格促銷，這些規(guī)則很復(fù)雜，容易相互沖突，需要把分散到各個(gè)業(yè)務(wù)的價(jià)格邏輯進(jìn)行統(tǒng)一管理，以基礎(chǔ)價(jià)格服務(wù)的方式透明地提供給上層應(yīng)用，變成一個(gè)微內(nèi)核的服務(wù)化架構(gòu)，即微服務(wù)。

微服務(wù)的特點(diǎn)：

• 易于開(kāi)發(fā)和維護(hù)： 一個(gè)微服務(wù)只會(huì)關(guān)注一個(gè)特定的業(yè)務(wù)功能，所以它業(yè)務(wù)清晰、代碼量較少。 開(kāi)發(fā)和維護(hù)單個(gè)微服務(wù)相對(duì)簡(jiǎn)單。而整個(gè)應(yīng)用是由若干個(gè)微服務(wù)構(gòu)建而成的，所以整個(gè)應(yīng)用也會(huì)被維持在一個(gè)可控狀態(tài)。
• 單個(gè)微服務(wù)啟動(dòng)較快： 單個(gè)微服務(wù)代碼量較少， 所以啟動(dòng)會(huì)比較快。
• 局部修改容易部署： 單體應(yīng)用只要有修改，就得重新部署整個(gè)應(yīng)用，微服務(wù)解決了這樣的問(wèn)題。 一般來(lái)說(shuō)，對(duì)某個(gè)微服務(wù)進(jìn)行修改，只需要重新部署這個(gè)服務(wù)即可。
• 技術(shù)棧不受限：在微服務(wù)架構(gòu)中，可以結(jié)合項(xiàng)目業(yè)務(wù)及團(tuán)隊(duì)的特點(diǎn)，合理地選擇技術(shù)棧。例如某些服務(wù)可使用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)MySQL；某些微服務(wù)有圖形計(jì)算的需求，可以使用Neo4j；甚至可根據(jù)需要，部分微服務(wù)使用Java開(kāi)發(fā)，部分微服務(wù)使用Node.js開(kāi)發(fā)。

微服務(wù)雖然有很多吸引人的地方，但它并不是免費(fèi)的午餐，使用它是有代價(jià)的。使用微服務(wù)架構(gòu)面臨的挑戰(zhàn)。

• 運(yùn)維要求較高：更多的服務(wù)意味著更多的運(yùn)維投入。在單體架構(gòu)中，只需要保證一個(gè)應(yīng)用的正常運(yùn)行。而在微服務(wù)中，需要保證幾十甚至幾百個(gè)服務(wù)服務(wù)的正常運(yùn)行與協(xié)作，這給運(yùn)維帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。
• 分布式固有的復(fù)雜性：使用微服務(wù)構(gòu)建的是分布式系統(tǒng)。對(duì)于一個(gè)分布式系統(tǒng)，系統(tǒng)容錯(cuò)、網(wǎng)絡(luò)延遲、分布式事務(wù)等都會(huì)帶來(lái)巨大的挑戰(zhàn)。
• 接口調(diào)整成本高：微服務(wù)之間通過(guò)接口進(jìn)行通信。如果修改某一個(gè)微服務(wù)的API，可能所有使用了該接口的微服務(wù)都需要做調(diào)整。
• 重復(fù)勞動(dòng)：很多服務(wù)可能都會(huì)使用到相同的功能，而這個(gè)功能并沒(méi)有達(dá)到分解為一個(gè)微服務(wù)的程度，這個(gè)時(shí)候，可能各個(gè)服務(wù)都會(huì)開(kāi)發(fā)這一功能，從而導(dǎo)致代碼重復(fù)。盡管可以使用共享庫(kù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題（例如可以將這個(gè)功能封裝成公共組件，需要該功能的微服務(wù)引用該組件），但共享庫(kù)在多語(yǔ)言環(huán)境下就不一定行得通了。

五. 衡量架構(gòu)的合理性

架構(gòu)為業(yè)務(wù)服務(wù)，沒(méi)有最優(yōu)的架構(gòu)，只有最合適的架構(gòu)，架構(gòu)始終以高效，穩(wěn)定，安全為目標(biāo)來(lái)衡量其合理性。

合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)：

1. 業(yè)務(wù)需求角度

• 能解決當(dāng)下業(yè)務(wù)需求和問(wèn)題
• 高效完成業(yè)務(wù)需求: 能以優(yōu)雅且可復(fù)用的方式解決當(dāng)下所有業(yè)務(wù)問(wèn)題
• 前瞻性設(shè)計(jì): 能在未來(lái)一段時(shí)間都能以第2種方式滿足業(yè)務(wù)，從而不會(huì)每次當(dāng)業(yè)務(wù)進(jìn)行演變時(shí)，導(dǎo)致架構(gòu)翻天覆地的變化。

2. 非業(yè)務(wù)需求角度

①. 穩(wěn)定性。指標(biāo)：

• 高可用：要盡可能的提高軟件的可用性，我想每個(gè)操作人都不愿意看到自己的工作無(wú)法正常進(jìn)行。黑盒白盒測(cè)試、單元測(cè)試、自動(dòng)化測(cè)試、故障注入測(cè)試、提高測(cè)試覆蓋率等方式來(lái)一步一步推進(jìn)。

②. 高效指標(biāo)：

• 文檔化：不管是整體還是部分的整個(gè)生命周期內(nèi)都必須做好文檔化，變動(dòng)的來(lái)源包括但不限于BUG，需求。
• 可擴(kuò)展：軟件的設(shè)計(jì)秉承著低耦合的理念去做，注意在合理的地方抽象。方便功能更改、新增和運(yùn)用技術(shù)的迭代，并且支持在適時(shí)對(duì)架構(gòu)做出重構(gòu)。
• 高復(fù)用：為了避免重復(fù)勞動(dòng)，為了降低成本，我們希望能夠重用之前的代碼、之前的設(shè)計(jì)。這點(diǎn)對(duì)于架構(gòu)環(huán)境的依賴是最大的。

③. 安全指標(biāo)

• 安全：組織的運(yùn)作過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是具有商業(yè)價(jià)值的，保證數(shù)據(jù)的安全也是刻不容緩的一部分。以免出現(xiàn)XX門之類丑聞。加密、https等為普遍手段

六. 常見(jiàn)架構(gòu)誤區(qū)

開(kāi)高走落不到實(shí)處

• 遺漏關(guān)鍵性約束與非功能需求
• 為虛無(wú)的未來(lái)埋單而過(guò)度設(shè)計(jì)
• 過(guò)早做出關(guān)鍵性決策
• 客戶說(shuō)啥就是啥成為傳話筒
• 埋頭干活兒缺乏前瞻性
• 架構(gòu)設(shè)計(jì)還要考慮系統(tǒng)可測(cè)性
• 架構(gòu)設(shè)計(jì)不要企圖一步到位

常見(jiàn)誤區(qū)

• 誤區(qū)1——架構(gòu)專門由架構(gòu)師來(lái)做，業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)人員無(wú)需關(guān)注：架構(gòu)的再好，最終還是需要代碼來(lái)落地，并且組織越大這個(gè)落地的難度越大。不單單是系統(tǒng)架構(gòu)，每個(gè)解決方案每個(gè)項(xiàng)目也由自己的架構(gòu)，如分層、設(shè)計(jì)模式等。如果每一塊磚瓦不夠堅(jiān)固，那么整個(gè)系統(tǒng)還是會(huì)由崩塌的風(fēng)險(xiǎn)。所謂“千里之堤，潰于蟻穴”。
• 誤區(qū)2——架構(gòu)師確定了架構(gòu)藍(lán)圖之后任務(wù)就結(jié)束了：架構(gòu)不是“空中樓閣”，最終還是要落地的，但是架構(gòu)師完全不去深入到第一線怎么知道“地”在哪？怎么才能落的穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)。
• 誤區(qū)3——不做出完美的架構(gòu)設(shè)計(jì)不開(kāi)工：世上沒(méi)有最好架構(gòu)，只有最合適的架構(gòu),不要企圖一步到位。我們需要的不是一下子造出一輛汽車，而是從單輪車→自行車→摩托車，最后再到汽車。想象一下2年后才能造出的產(chǎn)品，當(dāng)初市場(chǎng)還存在嗎？
• 誤區(qū)4—— 為虛無(wú)的未來(lái)埋單而過(guò)度設(shè)計(jì)：在創(chuàng)業(yè)公司初期，業(yè)務(wù)場(chǎng)景和需求邊界很難把握，產(chǎn)品需要快速迭代和變現(xiàn)，需求頻繁更新，這個(gè)時(shí)候需要的是快速實(shí)現(xiàn)。不要過(guò)多考慮未來(lái)的擴(kuò)展，說(shuō)不定功能做完，效果不好就無(wú)用了。如果業(yè)務(wù)模式和應(yīng)用場(chǎng)景邊界都已經(jīng)比較清晰，是應(yīng)該適當(dāng)?shù)目紤]未來(lái)的擴(kuò)展性設(shè)計(jì)。
• 誤區(qū)5——一味追隨大公司的解決方案：由于大公司巨大成功的光環(huán)效應(yīng)，再加上從大公司挖來(lái)的技術(shù)高手的影響，網(wǎng)站在討論架構(gòu)決策時(shí)，最有說(shuō)服力的一句話就成了“淘寶就是這么搞的”或者“騰訊 就是這么搞的”。大公司的經(jīng)驗(yàn)和成功模式固然重要，值得學(xué)習(xí)借鑒，但如果因此而變得盲從，就失去了堅(jiān)持自我的勇氣，在架構(gòu)演化的道路上遲早會(huì)迷路。
• 誤區(qū)6——為了技術(shù)而技術(shù)：技術(shù)是為業(yè)務(wù)而存在的，除此毫無(wú)意義。在技術(shù)選型和架構(gòu)設(shè)計(jì)中，脫離網(wǎng)站業(yè)務(wù)發(fā)展的實(shí)際，一味追求時(shí)髦的新技術(shù)，可能會(huì)將技術(shù)發(fā)展引入崎嶇小道，架構(gòu)之路越走越難。考慮實(shí)現(xiàn)成本、時(shí)間、人員等各方面都要綜合考慮，理想與現(xiàn)實(shí)需要折中。

七. 架構(gòu)知識(shí)體系

1. 架構(gòu)演進(jìn)

• 初始階段：LAMP,部署在一臺(tái)服務(wù)器
• 應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)服務(wù)器分離
• 使用緩存改善性能
• 使用集群改善并發(fā)
• 數(shù)據(jù)庫(kù)地讀寫(xiě)分離
• 使用反向代理和cdn加速
• 使用分布式文件和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)
• 業(yè)務(wù)拆分
• 分布式服務(wù)

2. 架構(gòu)模式

分層：橫向分層：應(yīng)用層，服務(wù)層，數(shù)據(jù)層

分割：縱向分割：拆分功能和服務(wù)

分布式

• 分布式應(yīng)用和服務(wù)
• 分布式靜態(tài)資源
• 分布式數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)
• 分布式計(jì)算

集群：提高并發(fā)和可用性

緩存：優(yōu)化系統(tǒng)性能

• cdn
• 方向代理訪問(wèn)資源
• 本地緩存
• 分布式緩存

異步：降低系統(tǒng)的耦合性

• 提供系統(tǒng)的可用性
• 加快響應(yīng)速度

冗余：冷備和熱備，保證系統(tǒng)的可用性

自動(dòng)化：發(fā)布，測(cè)試，部署，監(jiān)控，報(bào)警，失效轉(zhuǎn)移，故障恢復(fù)

安全：

3. 架構(gòu)核心要素

高性能：網(wǎng)站的靈魂

• 性能測(cè)試
• 前端優(yōu)化
• 應(yīng)用優(yōu)化
• 數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化

可用性：保證服務(wù)器不宕機(jī)，一般通過(guò)冗余部署備份服務(wù)器來(lái)完成

• 負(fù)載均衡
• 數(shù)據(jù)備份
• 自動(dòng)發(fā)布
• 灰度發(fā)布
• 監(jiān)控報(bào)警

伸縮性：建集群，是否快速應(yīng)對(duì)大規(guī)模增長(zhǎng)的流量，容易添加新的機(jī)器

集群

• 負(fù)載均衡
• 緩存負(fù)載均衡

可擴(kuò)展性：主要關(guān)注功能需求，應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)的變化。是否做法開(kāi)閉原則，系統(tǒng)耦合依賴

• 分布式消息
• 服務(wù)化

安全性：網(wǎng)站的各種攻擊，各種漏洞是否堵住，架構(gòu)是否可以做到限流作用，防止DDoS攻擊。

• xss攻擊
• sql注入
• csr攻擊
• web防火墻漏洞
• 安全漏洞
• ssl

八. 架構(gòu)書(shū)籍推薦

1. 《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)：核心原理與案例分析》

這是比較早，比較系統(tǒng)介紹大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)的書(shū)，通俗易懂又充滿智慧，即便你之前完全沒(méi)接觸過(guò)網(wǎng)站開(kāi)發(fā)，通讀前幾章，也能快速獲取到常見(jiàn)的網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)及其應(yīng)用場(chǎng)景。非常贊。

2. 《億級(jí)流量網(wǎng)站架構(gòu)核心技術(shù)》

相比《大型網(wǎng)站技術(shù)架構(gòu)》的高屋建瓴，開(kāi)濤的這本《億級(jí)流量網(wǎng)站架構(gòu)核心技術(shù)》則落實(shí)到細(xì)節(jié)，網(wǎng)站架構(gòu)中常見(jiàn)的各種技術(shù)，比如緩存、隊(duì)列、線程池、代理……，統(tǒng)統(tǒng)都講到了，而且配有核心代碼。甚至連 Nginx 的配置都有！

如果你想在實(shí)現(xiàn)大流量網(wǎng)站時(shí)找參考技術(shù)和代碼，這本書(shū)最合適啦。

3. 《架構(gòu)即未來(lái)》

這是一本“神書(shū)”啦，超越具體技術(shù)層面，著重剖析架構(gòu)問(wèn)題的根源，幫助我們弄清楚應(yīng)該以何種方式管理、領(lǐng)導(dǎo)、組織和配置團(tuán)隊(duì)。

4. 《分布式服務(wù)架構(gòu)：原理、設(shè)計(jì)與實(shí)戰(zhàn)》

這本書(shū)全面介紹了分布式服務(wù)架構(gòu)的原理與設(shè)計(jì)，并結(jié)合作者在實(shí)施微服務(wù)架構(gòu)過(guò)程中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了保障線上服務(wù)健康、可靠的最佳方案，是一本架構(gòu)級(jí)、實(shí)戰(zhàn)型的重量級(jí)著作。

5. 《聊聊架構(gòu)》

這算是架構(gòu)方面的一本神書(shū)了，從架構(gòu)的原初談起，從業(yè)務(wù)的拆分談起，談到架構(gòu)的目的，架構(gòu)師的角色，架構(gòu)師如何將架構(gòu)落地……強(qiáng)烈推薦。

不過(guò)，對(duì)于沒(méi)有架構(gòu)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的小伙伴來(lái)講，可能會(huì)覺(jué)得這本書(shū)比較虛，概念多，實(shí)戰(zhàn)少。但如果你有過(guò)一兩個(gè)項(xiàng)目的架構(gòu)經(jīng)驗(yàn)，就會(huì)深深認(rèn)同書(shū)中追本溯源探討的架構(gòu)理念。

6. 《軟件架構(gòu)師的12項(xiàng)修煉》

大多數(shù)時(shí)候所謂的“技術(shù)之玻璃天花板”其實(shí)只是缺乏軟技能而已。這些技能可以學(xué)到，缺乏的知識(shí)可以通過(guò)決定改變的努力來(lái)彌補(bǔ)。