架构设计与架构思维

目录

• 前言
• 一、好的架构师有什么特点
• 二、什么是架构思维
• 三、什么是架构设计
• 四、为什么需要架构设计
• 五、如何做好架构设计

前言

会打狗棒法的不一定是丐帮帮主，比如杨过。
不会打狗棒法的不一定就不能当丐帮帮主，比如乔峰。

架构设计不一定要有一个架构师的头衔，有架构师头衔的人不一定就懂架构，或者有机会真正参与架构设计。
对于程序员来说，即使没有架构师的title，我们也可以练好架构的功夫，只要武功高强，一样潇洒地行走江湖。
接下来，聊一聊架构的一些东西

一、好的架构师有什么特点

1. 技术好。至少代码容易读，容易扩展，重用性好，这不仅需要学习面向对象和设计模式，还要通过大量的编码实践，不单单是停在纸上谈兵的阶段
2. 懂得业务。不了解业务，就不能设计出贴合业务的架构，而行业的相关知识也不是短时间能积累起来的。
3. 良好的沟通能力。架构师需要沟通确认需求，需要让团队理解架构设计。
4. 有架构思维。懂得用抽象、分治、复用、 迭代等思维降低软件复杂性

二、什么是架构思维

降低软件复杂性，有几种有效的方式：抽象、分治、复用和迭代，架构思维就是这几个的集合

1. 抽象思维
   架构是为了满足业务需求而存在，需要通常是一些文字性的描述、原型、UI设计图，这些最终都会变成代码让机器执行。
   我们必须先进行抽象，把需求变成计算机能识别的模型。
   例如，抽象出各个用户、订单、内容等模型，划清各个角色的责任以及对象交互的方式，隐藏很多无关紧要的细节。
2. 分治思维
   对复杂的系统分而治之，分解为小的、简单的部分。
   例如针对高并发场景，可以通过设计将流量分到不同的服务器，避免单台服务器过载。
   又例如，将一个1000行的函数，封装为N个独立的不超过50行的函数的调用
3. 复用思维
   复用是提升开发效率的最简单有效的方法，通过对相同内容的抽象，让其能复用于不同的场景。
   很多新手程序喜欢复制粘贴代码，如果需求变化，需要修改所有粘贴过的地方，开发效率低且难以维护，同时还浪费很多测试的精力。
4. 迭代思维
   好的架构都是演进过来，很少有架构是一步到位，我们需要保证不影响业务正常进度的基础上，逐步迭代成最终合理的架构

三、什么是架构设计

架构设计就是用最小的人力成本满足需求开发和需求变更，用最小的运行成本来保障软件的运行。
常用的方法例如：

1. 使用微服务架构，把复杂系统拆分成一系列小的服务，再拆成功能模块，让人员更好地分工协作
2. 前后端分离，让程序员专注某个知识领域，降低开发难度
3. 分层设计，隔离业务逻辑，减少需求变更带来的影响

四、为什么需要架构设计

每种武功都有相应的使用场景，比如擒拿手、凌波微步，乾坤大挪移，那架构设计是为什么存在呢？

1. 需求让技术变复杂。做一个博客和做一个谷歌，技术复杂度不是一个等级
2. 人员让技术复杂。软件开发通过是一个团队，成员水平不一样，擅长的技术方向也不一样，如何有效地协作是一个很大的考验。
3. 技术本身复杂。软件项目使用的编程语言、框架、组件、数据库、人工智能、大数据等技术，都有学习成本
4. 要让软件稳定运行也复杂。软件开发完成上线后，充满了各种不确定性，比如云服务商可能宕机，比如明星发个微博可能造成系统瘫痪，又比如有人删库跑路了

正因为存在以上这几个原因，我们需要架构设计去降低这些复杂性

1. 降低开发成本。复杂系统拆分成多个相对简单的服务，使得普通程序员都可以完成，降低了人力成本。
2. 帮助组织人员高效协作。通过抽象和拆分，让开发人员可以独立完成功能模块。
3. 组织好各种技术。选择合适的编程语言、协议、框架、组件等，最高效地实现需求目标
4. 保障服务稳定运行。利用成熟的架构方案，例如负载均衡、限流、降级、熔断等，保障服务的高可用。

五、如何做好架构设计

架构设计要做好，需要大量的经验积累，不过我们可以站在巨人的肩膀上，基于成熟的架构设计方案
改造，变成适合自己业务需求的架构

1. 分析需求。对产品的需求进行抽象，分析用例，了解各种用户角色和其使用的场景
2. 选择相似的成熟架构设计方案。例如微服务架构、前后端分离，还要根据团队选择合适的开发语言和框架。
3. 自顶向下层层细化。好的实践是自顶向下的，不过早陷入技术细节中，从整体到局部规划，设计好部署架构、分层和分模块、API设计、数据库设计等。
4. 验证和优化架构设计方案。完整的架构设计方案，需要有多次的评审，充分收集各方面的反馈，反复修改后确定，另外，还要考虑架构预期能满足多长时间的业务增长，比如半年还是一年还是三年。

架构设计需要有高屋建瓴的眼光，不仅要有架构思想，还要有不同场景的架构实践，更要学习前人实践经验的总结。架构设计是更像是一种内功，需要自我不断地修炼，以便应对各种场景下的挑战。