2019獨角獸企業重金招聘Python工程師標準>>>

常用的軟件架構模型可以歸類為三種架構模型：3/N層架構、“框架＋插件”架構、地域分布式架構。

一．三種架構模型

1．3/N層架構

這是經典的多層架構模型，對于稍微復雜一點或特別復雜的系統，不使用分層架構是很難想象的。下圖是經典的3層架構：

如今，凡是個程序員都能侃侃而談3/N層架構，這確實是解決系統復雜性的一種主流模式，但是，只要采用了3/N層架構是不是就一定能解決系統的復雜性了？不一定，關鍵在于你在你的系統中如何實作你的3/N層結構。

在采用了3/N層架構后，我們還是要解決以下非常重要的問題：系統的可擴展性（能從容地應對變化）、系統的可維護性（因為系統并不是使用一次就被拋 棄）、方便部署（在需求變化時，方便部署新的業務功能）、還有等等其它系統質量屬性。然而系統的可擴展性和可維護性是大多數軟件系統必須解決的重中之重， 這是由于當前需求復雜多變的軟件環境決定的。就像實現功能需求是最基本的，采用3/N層架構也只是萬里長征的第一步。

我采用“框架＋插件”架構來解決與系統的可擴展性、可維護性和部署相關的難題。

2. “框架＋插件”架構

經典的3/N層架構是對系統進行“縱向”分層，而“框架＋插件”架構對系統進行“橫向”分解。3/N層架構和“框架＋插件”架構處于一個平等的位置，它們沒有任何依賴關系。

但是我經常將它們結合在一起使用，我們的系統在經過3/N層架構的縱向分層和“框架＋插件”架構的橫向分層后，可以被看作一個“網格”結構，其中的 某些網格可以看作是“擴展點”，我們可以在這些擴展點處掛接“插件”。也就是說我們可以在3/N層架構的每一層都掛接適當的插件來完成該層的一些功能。 如：

插件最主要的特點是可以實現“熱插拔”，也就是說可以在不停止服務的情況下，動態加載/移除/更新插件。所以，采用插件技術可以實現以下功能：

（1）在UI層，我們可以在運行時，替換掉某些用戶界面、或加載與新的業務相關的用戶界面。在業務邏輯層，我們可以在運行時加載、替換或者刪除某項業務服務。在數據訪問層，通過使用插件技術我們可以動態地添加對新的數據庫類型（如MySQL）的支持。

如果有想學架構技術的朋友可以加我的QQ群725219329，里面分享了我從業十年的編程心得，包括一些經典的源碼分析，看看大牛的代碼是如何設計的，為什么要這樣設計。還有目前最主流的分布式架構技術，微服務架構技術等。這些技術都錄制成視頻分享在群里，大家可以免費下載。

插件的“熱插拔”功能使得我們的系統有非常好的可擴展性。

（2）如果我們需要升級系統，很多情況下，只要升級我們的插件（比如業務插件）就可以了，我們可以做到在服務運行的時候進行插件的自動升級。

（3）要想將系統做成“框架＋插件”的結構，要求我們需要在系統的各層進行“松耦合”設計，只有松耦合的組件才可以被做成“插件”。

在3/N層架構中融合“框架＋插件”架構，最難的是對業務邏輯層的松耦合處理，這需要我們細致分析業務需求之間的關聯，將耦合度緊密的業務封裝在一個組件中，如此得到的相互獨立的業務組件便可以有機會成為插件。這個過程可能需要不斷的重構、設計的重構。

我們知道，相比于那些緊密耦合的組件，松耦合的組件更加清晰明確、更加容易維護。另外，在該架構模型中引入了AOP框架進行Aspect焦點的集中 編程（比如處理日志記錄、權限管理等方面），使得Aspect代碼不會摻雜在正常的業務邏輯代碼中，使得代碼的的清晰性、可維護性進一步增強。

從上述介紹可以看出，采用3/N層架構和“框架＋插件”架構相結合，我們可以增強系統的可擴展性、可維護性和簡單部署升級的能力。

3. 地域分布式架構

我無意中發明了“地域分布式架構”這個詞，呵呵，不知道意思是否表達得準確。地域分布式架構主要針對類似LBS（基于位置的服務）的需要進行地域分布的應用。 地域分布式架構基于上述的3/N層架構和“框架＋插件”架構，它們的關系如下：

現在我對地域分布式架構作個簡單的介紹。假設我們需要為全國的各個大城市提供我們的業務功能服務，假設每個城市的客戶量很大，而且每個城市訪問的數 據可能是不一樣的（如每個城市的地圖數據）、訪問的功能也不盡相同（如有的城市提供天氣查詢服務，而另一些城市不提供）。客戶除了跟我們的系統請求服務之 外，可能還想通過我們的系統與他的好朋友進行即時通信，而它們好朋友可能與他在同一個城市，也可能位于另外一個城市。

好了，我們看地域分布式架構是如何解決類似上述的需求的。

首先，地域分布式架構將用戶管理和業務功能服務分開，分別由應用服務器（AS）和功能服務器（FS）負責，然后將它們部署到不同的節點上。AS和FS都采用了3/N層架構和“框架＋插件”架構相結合的架構，比如，FS通過功能插件提供功能服務。

比如，對于武漢這個地域，我們部署了一臺AS和一臺FS，客戶端通過連接到AS進行服務請求。假設有一天，我們在武漢的客戶急劇增加，這是壓力最大的是FS，因為所有的業務計算都是在FS上完成的。

這時，地域分布式架構將允許我們在不停止任何服務的情況下，動態的添加FS服務器，新添加的FS服務器會自動注冊到AS。

AS可以監控每個FS的負載（如CPU消耗、內存消耗），再有客戶端請求到來時，AS會將請求交給負載最低的FS處理，這就實現了FS的負載均衡。

如果Client A需要與Client B進行即時通信，那么這些通信消息將通過AS中轉。

上面看到的是我們的系統在武漢的部署，而在其他城市部署情況也一樣。

在這種情況下，AS和AS之間是相互獨立的，但是經常會發生AS之間需要相互通信的情況，比如：Client A需要與Client E進行即時通信，或者Client A需要請求上海地區獨有的服務，等等。

地域分布式架構使用跨區域的應用服務器（IRAS）來解決AS之間的通信問題。所有AS在啟動的時候，將自動向IRAS注冊。

如果，我們想在長沙市也提供我們的服務，那么我們只需要在長沙部署我們的AS和FS，這樣就可以融入到上圖表示的整個地域分布式架構中。

關于地域分布式架構，就簡單的介紹這么多，更多的內容，讀者可以自己去分析挖掘。

二．對架構模型的支持

如果沒有自己的一套工具對上述的架構模型作支持，那么你可能會認為我是在這里胡扯、夸夸其談。在這幾年的開發中，我積累了幾套框架和類庫用于對上述架構模型提供支持。

（1）DataRabbit 提供了基于關系和基于ORM（輕量）的數據訪問，通過插件的方式來支持新的數據庫類型。

如果有想學架構技術的朋友可以加我的QQ群725219329，里面分享了我從業十年的編程心得，包括一些經典的源碼分析，看看大牛的代碼是如何設計的，為什么要這樣設計。還有目前最主流的分布式架構技術，微服務架構技術等。這些技術都錄制成視頻分享在群里，大家可以免費下載。

（2）ESFramework 解決了分布式系統（如上述的地域分布式架構）之間的底層通信（直接基于TCP和UDP）。

（3）AddinsFramework 為“框架＋插件”架構模型提供支持。

（4）ESAspect 通過Proxy方式實現的AOP框架，對方面編程提供支持。

（5）EsfDRArchitecture 為地域分布式架構模型提供支持。比如支持，FS的動態添加/移除；FS的負載均衡；AS與FS、AS與IRAS之間的通信；跨區域的服務請求等等。

感覺以上的架構設計主要偏向于J2EE方面的系統設計，如果是其他的如通信系統的設計，可能就得另當別論。

?

?

轉載于:https://my.oschina.net/u/3779583/blog/1795199

總結

以上是生活随笔為你收集整理的浅析常用软件架构中的一定要理解的三种架构模型的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。