没有进行架构设计的应用程序通常是紧耦合的、玻璃心,难以改变。没有头绪。如果不理解应用的各个组件的内部工作方式的话很难看清它的架构特征。关于部署和维护的问题都很难回答:架构的规模如何?程序的性能如何?程序容易修改么?程序的部署模型是怎么样?程序的响应如何?
架构模式可以帮助你定义程序的基本特征和行为。例如一些架构模式很自然让程序成为大规模(scalable)的程序。有些模式让程序变得灵巧敏捷(agile)。知道这些架构的特征,优点和缺点,你就可以根据你特定的业务需求和目标从容的选择一种架构模式。
一、分层架构 (Layered Architecture)
它是最通用的架构,也被叫做N层架构模式(n-tier architecture pattern)。这也是Java EE应用经常采用的标准模式。基本上是个程序员都知道它。这种架构模式非常适合传统的IT通信和组织结构,很自然地成为大部分应用的第一架构选择。
在分层架构中的组件被划分成几个层,每个层代表应用的一个功能。分层架构本身没有规定要分成多少层,大部分的应用会分成表现层,业务层,持久层和数据库层。小的应用有时候会将业务层和持久层合在一起,更大规模的应用可能会划分更多的层,比如调用外部服务的层。
分层架构的一个特性就是关注分离(separation of concerns)。在层中的组件只负责本层的逻辑。组件的划分很容易让它们实现自己的角色和职责,也比较容易地开发,测试管理和维护。
关键概念
注意每一层都是封闭的。这意味着Request必须经过每一层才能到达最底下一层。
为什么不允许展示层直接访问数据库层呢,这样不是更快吗?这就是分层架构的另一个特征:层隔离(layers of isolation)。
层隔离的概念意味着你对任何一层的改变都不会影响其它层。这很好理解。
层隔离也意味着一个层的组件并不会了解其它层的实现,或者知道很少。 比如业务层不需知道你持久层是由hibernate还是mybatis实现的。
分层架构也很容易增加新的层。 比如你想将一些通用的服务重构成一个服务层,比如通用图片处理,远程账户审计等,可以在业务层下增加一个服务层。它不会对展示层造成影响,也不会改变持久层的代码。
上面的这个例子带来一个问题,因为每一层丢失封闭的,业务层不得不通过服务层访问持久层,这没有天理啊。 所以有时候你会创建一个开放的层。这意味着上一层可以绕过这一层直接访问下一层。
架构例子
我们看一下淘宝前几年的架构的例子
这是一个标准的分层的架构。每一层中又可以详细的分成更细的层,比如服务层。
模式分析
总体灵活性: 低
发布易用性: 低
可测试性: 高
性能: 低
规模扩展性: 低
开发容易度: 高
二、事件驱动架构(Event-Driven Architecture)
事件驱动架构是流行的一个分布式异步机构模式,可以用来设计规模很大的应用程序。基于这种架构模式应用可大可小。它由高度解耦的,单一目的的事件处理组件组成,可以异步地接口和处理事件。
它包括两个主要的拓扑结构:mediator 和 broker。Mediator拓扑结构需要你在一个事件通过mediator时精心安排好几个步骤,而broker拓扑结构无需mediator,而是由你串联起几个事件。这两种拓扑架构的特征和实现有很大的不同,所以你需要知道哪一个适合你。
Mediator拓扑结构
Mediator拓扑结构适合有多个步骤的事件,需要安排处理层次。