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架構(gòu)師是對所有重要事情做出決定的人。但是行業(yè)內(nèi)對于架構(gòu)師的負(fù)面認(rèn)識正越來越多，看來我們需要重新認(rèn)識架構(gòu)師的職責(zé)

成為一個優(yōu)秀的架構(gòu)師還有很長的路要走(軟件架構(gòu)案例分析和最佳實(shí)踐培訓(xùn)收獲)

2009-12-25到27日我們參加了某軟件培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的的《軟件架構(gòu)案例分析和最佳實(shí)踐》課程培訓(xùn)，開拓了眼界，收獲很多，劉老師講得不錯，非常有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，跟他學(xué)到了不少有關(guān)軟件架構(gòu)的知識，可惜的是3天的培訓(xùn)課程不可能完全掌握所有知識，師傅只是給我們打開了一扇門，指出了一個方向，成為一個優(yōu)秀的架構(gòu)師還有很長的路要走。

新視野 “軟件架構(gòu)”定義的決策因素

定義1：架構(gòu)是一系列重要決策的集合

一直以來，學(xué)習(xí)架構(gòu)，使用架構(gòu)，關(guān)注點(diǎn)都僅限于技術(shù)層面，沒有認(rèn)識到架構(gòu)和“決策”的關(guān)系，這說明架構(gòu)是一個很重要的概念，從軟件架構(gòu)概念產(chǎn)生的背景可以得出：

——-其實(shí)，軟件架構(gòu)(Software Architecture，軟件體系結(jié)構(gòu))一詞早在20世紀(jì)60年代就被E.W.Dijkstra提出，但是直到20世紀(jì)90年代初才開始流行起來。為了提高軟件需求和軟件設(shè)計(jì)的質(zhì)量，軟件工程界提出了需求分析工程技術(shù)和各種軟件建模技術(shù)。但是在需求和設(shè)計(jì)之間仍然存在一條很難逾越的鴻溝，即缺乏能夠反映做決策的中間過程，從而很難有效地將需求轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的設(shè)計(jì)。為此，軟件架構(gòu)的概念應(yīng)運(yùn)而生，并試圖在軟件需求與軟件設(shè)計(jì)之間架起一座橋梁，著重解決軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和需求向?qū)崿F(xiàn)平坦過渡的問題。

定義2：軟件架構(gòu)為軟件系統(tǒng)提供了一個結(jié)構(gòu)、行為和屬性的高級抽象，由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述、這些元素的相互作用、指導(dǎo)元素集成的模式以及這些模式的約束組成。

軟件架構(gòu)不僅指定了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且顯示了系統(tǒng)需求和構(gòu)成系統(tǒng)的元素之間的對應(yīng)關(guān)系，提供了一些設(shè)計(jì)決策的基本原理。

還有很多其它的定義方式，但從這兩個定義可以看出，架構(gòu)對于決策的重要性，架構(gòu)師的工作對于項(xiàng)目的成功運(yùn)作具有決定性的作用。

“架構(gòu)師”不是空頭銜

——不是項(xiàng)目經(jīng)理，開發(fā)人員，測試人員的兼職角色

在軟件工程領(lǐng)域中，軟件架構(gòu)師實(shí)際上就是軟件項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)師，是軟件組織新產(chǎn)品的開發(fā)與集成、新技術(shù)體系的構(gòu)建者。Martin Fowler(著名軟件架構(gòu)和設(shè)計(jì)大師，軟件設(shè)計(jì)模式創(chuàng)始人)指出：

架構(gòu)師是對所有重要事情做出決定的人。

軟件架構(gòu)師在整個軟件開發(fā)過程中都起著重要作用，并隨著開發(fā)進(jìn)程的推進(jìn)而其職責(zé)或關(guān)注點(diǎn)不斷地變化。

在需求階段，軟件架構(gòu)師主要負(fù)責(zé)理解和管理非功能性系統(tǒng)需求，比如軟件的可維護(hù)性、性能、復(fù)用性、可靠性、有效性和可測試性等。此外，架構(gòu)師還要經(jīng)常審查客戶和市場人員所提出的需求，確認(rèn)開發(fā)團(tuán)隊(duì)所提出的設(shè)計(jì);在需求越來越明確后，架構(gòu)師的關(guān)注點(diǎn)開始轉(zhuǎn)移到組織開發(fā)團(tuán)隊(duì)成員和開發(fā)過程的定義上。

在軟件設(shè)計(jì)階段，架構(gòu)師負(fù)責(zé)對整個軟件架構(gòu)、關(guān)鍵構(gòu)件、接口的設(shè)計(jì)。

在編碼階段，架構(gòu)師則成為程序員的顧問，并且經(jīng)常性地要舉行一些技術(shù)研討會、技術(shù)培訓(xùn)班等。

隨著軟件開始測試、集成和交付，集成和測試支持將成為軟件架構(gòu)師的工作重點(diǎn)。

在軟件維護(hù)開始時，軟件架構(gòu)師就要開始為下一版本的產(chǎn)品是否應(yīng)該增加新的功能模塊進(jìn)行決策。

軟件架構(gòu)視圖

——軟件架構(gòu)是一種無法以簡單的一維方式進(jìn)行說明的復(fù)雜實(shí)體。

——多重軟件架構(gòu)之所以必不可少，是因?yàn)楦黝惿姹?用戶，客戶，開發(fā)人員，測試人員，維護(hù)人員，內(nèi)部操作人員，其他人員)需要從各自的角度理解和使用架構(gòu)。

常用的軟件架構(gòu)視圖：

功能視圖

開發(fā)視圖

進(jìn)程視圖

部署視圖

場景視圖

數(shù)據(jù)視圖

實(shí)現(xiàn)視圖

注：在我們的實(shí)際項(xiàng)目中，用的最多的是功能視圖，其次是開發(fā)視圖，沒想到還有這么多的視圖需要考慮。比如，在MB一期的設(shè)計(jì)中，我曾考慮過是否有必要作一個軟件的部署形式圖，最后猶豫中還是出了一個，現(xiàn)在看來是很有必要的了，至少讓運(yùn)維人員明白了MB的軟件部署是怎么回事。

新觀念

架構(gòu)的質(zhì)量屬性

在現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中，決定系統(tǒng)成功或者失敗的關(guān)鍵因素中，滿足非功能需求往往比滿足功能性需求更為重要。從技術(shù)角度看，質(zhì)量屬性影響重要的架構(gòu)和設(shè)計(jì)策略。

質(zhì)量屬性分為系統(tǒng)質(zhì)量屬性和商業(yè)質(zhì)量屬性，其中系統(tǒng)質(zhì)量屬性又分為運(yùn)行時期的質(zhì)量屬性和開發(fā)時期的質(zhì)量屬性;商業(yè)質(zhì)量屬性包括政治因素，上市時間，成本和收益等。

我們雖然常常把性能，安全，可擴(kuò)展等詞掛在嘴邊，但往往在實(shí)際開發(fā)中這些因素都忽略了，為了趕工期，功能實(shí)現(xiàn)是第一位的，最后軟件做出來了，質(zhì)量卻不好，問題一堆。實(shí)際上，軟件的質(zhì)量不只是產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)該關(guān)注的，軟件架構(gòu)師也必須關(guān)注，給出建議，供管理層做出決策。MB的開發(fā)就是最明顯的例子，上頭規(guī)定了上線時間，滿足必須的功能，及時上線是附在開發(fā)人員身上的魔咒，開發(fā)人員只得加班加點(diǎn)的工作，最后軟件及時上線了，但后來在運(yùn)行效率，易用性等方面成為詬病。

架構(gòu)是有生命力的

運(yùn)維人員說：軟件運(yùn)行這么慢，架構(gòu)太爛了!

開發(fā)人員說：代碼這么難寫，架構(gòu)太不靈活了!

客戶說：軟件太不穩(wěn)定了，架構(gòu)有沒有問題啊?

XXX說：YYY架構(gòu)師太差勁了，怎么就沒有設(shè)計(jì)出一個好架構(gòu)?

在所有人看來，架構(gòu)必須是完美的，對所有人感覺都是良好的，能夠適應(yīng)未來的種種變化，能夠一勞永逸!

起初我也是這么認(rèn)為的，但是老師告訴了我們一個新觀點(diǎn)：

架構(gòu)是有生命力的!

“架構(gòu)是有生命的，是不斷變化的。因此，設(shè)計(jì)架構(gòu)不能只想著要考慮到所有的問題，設(shè)計(jì)出一個能夠包容所有可能問題的架構(gòu)，這幾乎是不可能完成的任務(wù)。因?yàn)樽兓�是絕對的，架構(gòu)總是會修改，關(guān)鍵問題是何時修改?一定不能在系統(tǒng)問題頻出、已經(jīng)來不及補(bǔ)救的時候才去考慮修改，而要在潛伏的問題逐漸露出端倪之前展開行動。”

——FreeWheel CTO和聯(lián)合創(chuàng)始人 于晶純

亞馬遜，MySpace(進(jìn)行了6次架構(gòu)重構(gòu))，eBay，淘寶網(wǎng)，這些大型網(wǎng)站都是不斷地對架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，對應(yīng)用進(jìn)行升級來應(yīng)對業(yè)務(wù)發(fā)展的需要的。

所以，我們不能一味的去指責(zé)FT的架構(gòu)如何差勁，MB的架構(gòu)如何糟糕，公司的這些產(chǎn)品線都是逐漸發(fā)展起來的，功能是一點(diǎn)點(diǎn)增加起來的，在功能開發(fā)第一的市場戰(zhàn)略下，架構(gòu)成了次要考慮的問題，所以我們不能說當(dāng)初的架構(gòu)設(shè)計(jì)的不好，問題是在于功能增加了，應(yīng)用變復(fù)雜了，而架構(gòu)沒有跟上變化。

架構(gòu)的思維

全局觀

首先，架構(gòu)師要有全局觀，不能瞎子摸象，要看到架構(gòu)的多個層面，多個角度。如架構(gòu)的多個視圖，架構(gòu)的質(zhì)量屬性，架構(gòu)設(shè)計(jì)，架構(gòu)模式等，都是從項(xiàng)目的全局視角來看待問題的。

設(shè)計(jì)的本質(zhì)就是一種權(quán)衡，是各類相互制約的模塊間的一種權(quán)衡。明白這一點(diǎn)，就要求架構(gòu)設(shè)計(jì)上對各個模塊應(yīng)有靈活的控制，以保證用戶期望目標(biāo)為設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，平衡各類資源的使用。

一個好的架構(gòu)的概念是完整的，模塊間的關(guān)系是清晰簡潔，弱耦合的，模塊的接口是抽象穩(wěn)定的，模塊的實(shí)現(xiàn)是強(qiáng)內(nèi)聚和可擴(kuò)展的。