一文看懂什么是架构

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对程序员来说，架构是一个常见词汇。如果想成为一名架构师，对架构概念的理解必须清晰。否则，在制定架构方案时，肯定会漏洞百出，问题频发，这将对你的面试、晋升和团队领导产生负面影响。

我们看下维基百科关于架构的定义：

软件架构是抽象描述系统的一组结构，以及构建这些结构的规则。这些结构包括：软件要素、要素之间的关系以及它们的属性。

在这个定义中，核心概念为系统、要素、关系。

系统

在软件架构中，"系统"是指由多个相互作用的部分组成的复杂整体，这些部分共同完成特定的功能或任务，而架构设计就是对某个系统的抽象描述。

要素

“要素”是构成系统的基本单元，通常有子系统、模块、组件。

• 子系统是一个较大系统的一部分，具有特定的功能责任，通常可以独立于整个系统操作。每个子系统可以包含多个模块或组件，且通常围绕特定的业务领域或技术功能进行组织。
• 模块是软件架构中的逻辑单元，它封装了一组相关的功能或服务。模块通常通过定义良好的接口与其他模块交互，支持高内聚和低耦合的设计原则。
• 组件是自包含的、可编程的、可重用的、与语言无关的软件单元，软件组件可以很容易被用于组装应用程序中，是可以独立完成部署的最小单元。

可能有人对模块、组件的概念比较懵。简单来说，模块是从业务逻辑维度上的划分，组件是从技术维度上的复用。下面还会用一个例子说明它们的区别。

关系

”关系“指的是系统中各个要素（如子系统、组件、模块、类等）之间的连接和交互方式。这些关系定义了要素如何协作，以及它们如何共同实现系统的功能。

我们以新零售SaaS系统为例，解释一下各个概念：

• 子系统包括：线上商城子系统、POS收银子系统、订单管理子系统、商品管理子系统、客户管理子系统、仓储管理子系统、配送子系统、中央库存子系统、客服子系统、采购子系统等。
• 订单履约系统，从业务维度可划分为以下模块：C端履约服务模块、订单派单模块、订单管理模块、拣货管理模块、发货管理模块、逆向履约模块等。
• 订单管理模块从技术维度上，依赖Mysql、Redis、Elasticsearch、安全组件等技术组件。
• 各子系统、各模块、各组件都可能产生关系，通过协作关系共同完成系统功能。

架构的视图与视角

在工作当中，我们经常会听到以下说法：

• 产品负责人说，现在的业务架构太复杂，需要仔细梳理一下。
• 技术领导说，这个项目很复杂，需要做下架构方案评审。
• 研发经理说，这次秒杀活动方案，需要用到高并发架构方案。
• 一线研发说，互联网大厂都会用到微服务架构，我要学好微服务。

上面提到的架构到底是指什么？这些说法究竟对还是错？

其实上面的说法都是对的，只是采取的视角不一样。

因为复杂系统涉及的利益干系人众多，例如：客户、产品经理、研发、销售、运营、管理层等。由于背景不同，认知不同，每个人看待系统的角度、方法都不相同。

为了控制复杂度，我们需要设计一整套架构描述物，并且为它们做好分类和定义，让每种架构描述物都有自己的侧重，让每个利益干系人都能快速获取关注的信息。

为了达成这个目标，首先需要理解视图与视角的概念。

架构视角

什么是视角？大白话就是你站在什么地方看。

我们以城市系统为例，你站在城市的某条马路上，能看到什么？

能看到几座楼房，几排树木，几条大马路，熙熙攘攘的一些人。

但是你坐在飞机上看，能看到什么？

能看到一片片的楼盘，能看到群山，能看到江河湖海。所以，你能看到什么和你站在什么地方看有很大关系，同时也会影响你看待事物的粒度。

如果把视角比作一个坐标点，那它需要一套坐标系，坐标系通常有4个维度：广度、深度、视图类型、时间。

广度是指看待事物的宽度，以业务流程为例，根据出发点不同，有时需要看一个部门内的流程，有时需要看多个部门的协作流程，有时需要看端到端跨部门的流程。

深度是指看待事物时，要到达哪个细节层次，例如看业务流程，需要看到组织级、部门级、还是某个岗位的具体操作步骤。看软件系统，需要看到系统级、模块级、还是一行行的代码。

广度和深度一般是相互影响的，如果看待事物的广度越宽，那么层次就会越抽象，这和组织架构的设计也是相辅相成的，一般高层管理者看问题非常全面，但对细节不关注，一线执行人员，对问题的细节非常了解，但视角却非常窄。

视图类型是为利益干系人量身打造的一组关注点的集合，下文中会详细介绍。

时间维度比较好理解，就是看待事物的时间点，过去、现在、还是未来。

架构视图

什么是视图？大白话就是你想看到什么。

视图是为利益干系人量身打造的一组关注点的集合。

同样以城市系统为例，想要赶早高峰的上班族，他的关注点是哪条路线最快，因此他需要一副地铁公交路线图。

想要租房的租客，他的关注点是公司附近有哪些小区，租金多少，因此他需要一副租房地图。

想要疏通下水道的工人，他的关注点是下水道是怎样排布的，因此他需要一副下水道的排布图。

同一个城市系统，不同角色的关注点是完全不一样的，想要获取的信息也是完全不一样，如果把所有信息杂糅在一起，不做视图隔离，导致的结果就是信息太庞杂，每个人都很难获取想要的信息。

同理，不同干系人看待软件系统的关注点也是迥然不同的，为了把不同人的关注点区分开，诞生了很多软件视图的分类方法，比较著名的有“4+1”视图，TOGAF的业务架构、应用架构、数据架构、技术架构等视图分类法。

我们重点说下TOGAF的视图类型：业务架构，应用架构，数据架构，技术架构。

其中业务架构是灵魂，应用架构，数据架构，技术架构都是支撑业务架构而存在的，后三者也统称IT架构。

• 业务架构：为了实现企业的业务战略，企业将自身业务结构化表达为全面的、多维度的抽象模型，包括：业务能力、端到端的价值交付、信息和组织结构，它们之间的关系，以及它们与战略、产品、策略、项目执行、利益干系人之间的关系。
• 应用架构：基于业务架构，设计出应用系统的层次结构，包括系统、应用、模块、组件等构件的划分规范，它们的定义、边界、相互间的交互协议，以及它们和业务活动的关系。
• 数据架构：数据架构描述了一系列的模型、策略、规则、标准，它们决定数据如何获取、如何存储、如何分布、如何集成，以及数据如何在系统和组织中使用。数据架构是企业架构中非常重要的一块架构领域，通常包括3个架构过程，概念模型设计（设计业务概念模型）、逻辑模型设计（设计模型间的逻辑关系与自身属性）、物理模型设计（设计数据的技术实现细节）。
• 技术架构：技术架构描述了一系列的可部署的软件包、硬件能力，以及它们之间的协作关系，通过它们可以支撑起企业对业务、数据、应用服务的需求，它们包括但不限于IT基础设施、中间件、网络、通信设施、运算能力、硬件标准等。

通过视图与视角，我们可以分离关注点，将复杂问题进行拆解，让每个局部的复杂度控制在一个可以接受的范围。

同时，团队有了统一的认知坐标系，进一步促成了业务标准化，以业务标准化为基础，通过分离不变点与变化点，提炼出可复用的组件，快速响应业务需求变化。
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