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架構漫談(六):軟體架構到底是要解決什麼問題?

架構漫談是由資深架構師王概凱Kevin執筆的系列專欄,專欄将會以Kevin的架構經驗為基礎,逐漸讨論什麼是架構、怎樣做好架構、軟體架構如何落地、如何寫好程式等問題。

本文是漫談架構專欄的第六篇,作者Kevin繼續沿着前幾篇文章的思路,探讨了軟體架構為什麼要有軟體架構,進而再去解釋什麼是軟體架構。這和最近網上瘋傳的黃金圓環(Why-How-What)思路非常貼合。

前一篇文章簡述了什麼是軟體。那麼什麼是軟體架構呢?按照慣例,我們來看看是什麼問題,是誰的問題。

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架構漫談(六):軟體架構到底是要解決什麼問題?

如前所述,軟體實際上就是把現實生活模拟到計算機中,并且軟體是需要在計算機的硬體中運作起來的。要做到這一點需要解決兩個問題:

具體的現實生活狀态下,沒有軟體的時候,所解決的問題的主體是誰,解決的是什麼問題,是如何解決,如何運作的?

如何把現實生活用軟體來模拟?

模拟出來的軟體,需要哪些硬體設施才能夠滿足要求? 并且當通路量越來越大的時候,軟體能否支援硬體慢慢長大,性能線性擴充?

因為硬體是可能會失效的,軟體如何在硬體失效的情況下,仍然能夠保證可用性,讓使用者能夠不中斷的通路軟體提供的服務?

怎麼收集軟體産生的資料,為下一階段的工作提供依據?

業務的owner需要提升業務的效率,降低業務的成本,這是動機。這個實際上就是業務的問題,是以一般軟體開發的出發點就在這裡。

是軟體工程師的問題,要解決業務owner把業務虛拟化的問題,并且要解決軟體開發和營運的生命周期的問題。

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架構漫談(六):軟體架構到底是要解決什麼問題?

業務問題的本質,是業務所服務的對象的利益問題,明白了這個,就很容易搞清業務的概念群組織方式。再次強調一下,有了軟體,可以降低業務的成本,沒有軟體的情況下,業務是一樣跑的。如果隻是為了跟風要用軟體,說不定反而提高了成本,這個是采用軟體之前首先要先搞清楚的。我們經常說軟體和技術是業務的enabler,實際就是把原來成本很高的降到到了很低的程度而已,并不是有了什麼新的業務。另外軟體也不是降低業務成本的唯一方式。

為了能夠讓軟體很好的跑起來,軟體工程師必須了解業務所服務的對象,他們的利益所在,即業務問題。業務面對這些問題是如何分拆解決的? 涉及到了哪些概念? 這些概念分别解決了哪些哪些問題? 我們不能自己按照自己的了解,用自己的一套概念體系來表述。如果這麼做的話,會導緻兩個問題:

業務無法和我們交流,因為他們無法明白我們所自己建立的概念,是以他們無法确認我們的了解是否正确。

我們所表述的東西,并沒有在實際生活中實踐過,我們也不知道這些概念是否能夠解決業務的問題。

軟體工程師還必須要考慮,用什麼樣的硬體把軟體跑起來,怎樣跑得好,跑得快,并且可以随着業務的流量逐漸的長大?

對于2,在有限的時間下,軟體工程師毫無疑問無法一個人去完成這麼多事情,那麼我們需要把所做的事情列出來,進行分析。

一、虛拟化業務需要完成這些事情:

學習業務知識,認識業務所涉及的stakeholders的核心利益述求,以及業務是如何分拆滿足這些利益述求,并通過怎樣的組織架構完成整個組織的核心利益的,以及業務運作的流程,涉及到哪些概念,有哪些權利和責任等。

通過對業務知識的學習,針對這些概念所對應的權利和責任以及組織架構,對業務進行模組化,把并把模組化的結果用程式設計語言實作。這是業務的模型,通常是現實生活中利益鬥争的結果,是非常穩定的。

學習業務所參與的stakeholder是如何和業務打交道,并完成每個人的權利和義務的,并通過程式設計語言,結合業務模型實作這些打交道的溝通通道。這部分是變化最頻繁的,屬于組合關系。明白了這一點,對後續的實作非常有幫助。

如何把業務運作的結果,持久化,并通過合适的手段把持久化後的資料,在合适的時間合适的地點加載出來。這部分和基礎設施有關,變化可能也會比較頻繁。

二、代碼如何營運,需要完成這些事情:

需要多少硬體裝置來滿足通路的需求?

代碼要分成多少個元件部署到哪些硬體裝置上?

這些代碼如何通過硬體裝置互相連接配接在一起?

當業務流量增大到超過一台機器的容量時,軟體能否支援通過部署到新增機器上的方式,擴大對業務的支撐?

當某台或某些硬體裝置失效時,軟體是否仍然能夠不影響使用者的通路。

軟體運作産生的資料,能否支援提取出來并加以分析,為下一輪的業務決策提供依據。

三、如果分成不同的角色來完成這些事情,就需要一個組織架構來組織代碼的編寫和營運,需要做哪些事情:

完成一和二所列的這些事情,需要哪些角色參與?

這些事情基本都需要順序的發生,如何保證資訊在不同角色的傳遞過程中不會有損失? 或者說即使有損失,也能快速糾正?

這些角色之間是如何協調,才能共同完成虛拟化業務的需求?

如果業務足夠簡單,使用者流量夠小,時間要求也不急迫,那麼一個人,一台機器就夠了,這個時候一般不會去讨論架構的問題。當通路的流量越來越大,機器就會越來越多,代碼的部署單元就會拆分的越來越多。

同樣就會需要越來越多的人來完成拆分出來的越來越多的部署單元,甚至同一個部署單元也需要分拆為多人合作完成。但是我們需要注意到一點,整個的概念體系,或者說業務的模組化不會有任何的變化,還是完成同樣的這些事情。唯一的差別就是量越來越大,超過了單個人和單個機器的容量,不斷地增長。這樣就會導緻以下的架構:

當流量越來越大,我們就會發現,軟體所部屬的機器就會開始按照樹狀的結構開始分拆,就會形成硬體的部屬架構。這就是為什麼會形成部署的分層。

為了把業務在軟體中實作并落地,需要前端人員、業務代碼人員、存儲層等不同技巧的人同時工作,需要切分成代碼的架構。這就是為什麼會形成代碼的分層,形成代碼的架構。當然,當這些角色由一個人來完成的時候,不一定會有代碼架構,往往會比較亂。

當參與的人員越來越多,就會形成開發體系的組織架構。因為代碼開發的過程是一個連續的過程,會用流程來吧不同的角色串聯起來,這就是軟體工程。

為了完成業務的工作,需要識别出來業務架構和支撐業務的組織架構,以及業務運作的流程。這是被虛拟化的業務架構群組織架構,也需要展現在代碼中,保持和現實生活中一緻。

這就是軟體比較複雜的地方,涉及到軟體本身的業務體系,和所虛拟的業務體系。根據以上的分析,所生成的架構,究竟那些算是軟體架構呢?

軟體因為流量增大而分拆成不同的運作單元,在不同的機器上部署所形成的架構,屬于軟體架構。

每個運作單元為了讓不同角色的人,比如前端,業務,資料存儲等能夠并行工作,所分成的代碼架構,也屬于軟體架構。

是以當我們說軟體架構的時候,我們一定要講清楚,究竟說的是部署的架構,還是代碼的架構。軟體架構的落地,需要軟體的組織架構和流程來保障,離開了這個,軟體架構是一句空話。

另外很多人講,架構是進化出來的。架構實際上是在量不斷的增大,超過了單台伺服器的容量,逐漸的分拆,同時導緻超過單個人員的能力,從業人員不斷的增多,工作内容不斷的分拆形成的。這本身就是架構的意義所在。不管怎麼分拆,所達到的目标沒有任何變化,就是完成業務在計算機中的虛拟化。

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