67 | 架构思维篇:回顾与总结
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67 | 架构思维篇:回顾与总结
2019-12-24 许式伟 来自北京
《许式伟的架构课》
课程介绍
讲述:丁伟
时长11:55大小10.89M
你好,我是七牛云许式伟。
到今天为止,我们第五章 “架构思维篇” 就要结束了。今天这篇文章我们对整章的内容做一个回顾与总结。
架构之道
架构思维篇的内容大体如下图所示。
在前面几个章节,我们已经陆续介绍了架构的全过程:
但架构师面临的问题往往是错综复杂的。
给你一个明确的需求说明文档,干干净净地从头开始做 “需求分析”,做 “概要设计”,做模块的 “详细设计”,最后编码实现,这是理想场景。
现实中,大多数情况并不是这样。而是:你拿到了一份长长的源代码,加上少得可怜的几份过时的文档。然后被安排做一个新功能,或者改一个顽固缺陷(Bug)。
我们应该怎么做架构设计?
架构设计架构设计,设计为先,架构为魂。用架构的系统化和全局性思维来做设计。
整体来说,我们这个架构课的知识密度比较高。这在某种程度来说,也是一种必然结果,这是因为架构师需要 “掌控全局” 带来的。
所以这个架构课对大多数人而言,多多少少都会有一些盲点。如果遇到不能理解的地方,从构建完整知识体系的角度,建议通过其他的相关资料补上。当然也欢迎在专栏中提问。
相比一般的架构书籍来说,我们这一章架构思维篇的内容写得并不长。原因是架构思维的本源比架构规则重要。规则可能会因为环境变化而发生变化,会过时。但是架构思维的内核不会过时。
所以我们把关注的焦点放到了不变的思维内核上。
架构之道,是虚实结合之道。
我们要理论与实践相结合。架构设计不可能只需要熟读某些架构思维的理论,否则架构师早就满天飞了。如果两者只能取其一,我选实践。
从实悟虚,从虚就实,运用得当方得升华。这其实是最朴素的虚实结合的道理。对学架构这件事来说尤其如此。架构思维的感悟并不能一步到位,永远有进步的空间,需要我们在不断实践中感悟,升华自己的认知。
这个架构课内容的前四章为 “基础平台”、“桌面开发”、“服务端开发”、“服务治理”。
从内容上来说,由 “基础平台(硬件架构 / 编程语言 / 操作系统)”,到 “业务开发(桌面开发 / 服务端开发)”,再到 “业务治理(服务治理 / 技术支持 / 用户增长)”,基本上覆盖了信息技术主体骨架的各个方面。
有了骨架,就有了全貌,有了全局的视角。
前面四章,我们内容体系的侧重点放在了架构演变的过程。我们研究什么东西在迭代。这样,我们就不是去学习一个 “静态的”、“不变的” 信息技术的骨架,更重要的是我们也在学信息技术的发展历史。
有了基础平台,有了前端与后端,有了过去与未来,我们就有了真真正正的全貌。
我们博览群书,为的就是不拘于一隅,串联我们自身的知识体系,形成我们的认知框架。
信息科技的整体架构,与我们的应用软件架构息息相关。架构分基础架构和应用架构。选择基础架构也是构建业务竞争优势的重要组成部分。
从技能来说,我们可能把架构师能力去归结为:
理需求的能力;
读代码的能力;
抽象系统的能力。
但架构师的成长之旅,首先是心性修炼之旅。这包括:
同理心的修炼,认同他人的能力;
全局观的修炼,保持好奇心和学习的韧性;
迭代能力的修炼,学会反思,学会在自我否定中不断成长。
业务的正交分解
架构就是业务的正交分解。每个模块都有它自己的业务。
这里我们说的模块是一种泛指,它包括:函数、类、接口、包、子系统、网络服务程序、桌面程序等等。
这句话看似很简单,但是它太重要了,它是一切架构动作的基础。
架构行为的三步曲:“需求分析”、“概要设计”、模块的 “详细设计”,背后都直指业务的正交分解,只是逐步递进,一步步从模糊到越来越强的确定性,直至最终形成业务设计的完整的、精确无歧义的解决方案。
对业务进行分解得到的每一个模块来说,最重要的是模块边界,我们通常称之为 “接口”。
接口是业务的抽象,同时也是它与使用方的耦合方式。在业务分解的过程中,我们需要反复地审视模块的接口,发现其中 “过度的(或多余的)” 约束条件,把它提高到足够通用的、普适的场景来看。
在架构分解过程中有两大难题。
其一,需求的交织,不同需求混杂在一起。这是因为存在我们说的全局性功能。其二,需求的易变。不同客户,不同场景下需求看起来很不一样,场景呈发散趋势。
但无论如何,我们需要坚持作为一名架构师的信仰:
任何功能都是可以正交分解的,即使我目前还没有找到方法,那也是因为我还没有透彻理解需求。
怎么做业务分解?
业务分解就是最小化的核心系统,加上多个正交分解的周边系统。核心系统一定要最小化,要稳定。坚持不要往核心系统中增加新功能,这样你的业务架构就不可能有臭味。
所以业务做正交分解的第一件事情,就是要分出哪些是核心系统,哪些是周边子系统。核心系统构成了业务的最小功能集,而后通过不断增加新的周边功能,而演变成功能强大的复杂系统。
这里有一个周边功能对核心系统总伤害的经验公式:
同一个周边功能相邻的代码行算作一处修改。不同周边功能的修改哪怕相邻也算作多处。
这个公式核心想表达的含义是:修改处数越多,伤害越大。对于每一处修改,鼓励尽可能减少到只修改一行,更多代码放到周边模块自己那里去。
第一,模块的业务要稳定。模块的业务遵循 “只读” 设计,如果需要变化不如把它归档,放弃掉。这种模块业务只读的思想,是很好的架构治理的基础哲学。
这告诉我们,软件是可以以 “搭积木” 的方式搭出来的。核心的一点是,我们如何形成更多的 “积木”,即一个个业务只读、接口稳定、易于组合的模块。
我平常和小伙伴们探讨架构时,也经常说这样一句话:
每一个模块都应该是可完成的。
这实际上是开闭原则业务范畴 “只读” 的架构治理思想的另一种表述方式。
要坚持不断地探索各类需求的架构分解方法。这样的思考多了,我们就逐步形成了各种各样的架构范式。这些架构范式,并不仅仅是一些架构思维,而是 “一个个业务只读、接口稳定、易于组合的模块 + 组合的方法论”,它们才是架构师真正的武器库。
第二,模块的业务变化点,简单一点的,通过回调函数或者接口开放出去,交给其他的业务模块。复杂一点的,通过引入插件机制把系统分解为 “最小化的核心系统 + 多个彼此正交的周边系统”。回调函数或者接口本质上就是一种事件监听机制,所以它是插件机制的特例。
领域理解
应对业务需求的变化,最好的结构就是: 最小化的核心系统 + 多个彼此正交的周边系统。
但是光理解了这一点,并不足以根本性地改变你的架构能力,因为这里面最难的是领域理解。所以需求分析很关键。怎么做需求分析?这一点要讲透真的很难。
我们用的是笨方法。把整个信息科技的演进史讲了一遍。
我们用穷举的方式来讲信息科技的半部演进史。为什么我说是半部?整个信息科技的发展,我们把它分为程序驱动和数据驱动两个阶段。
程序驱动的本质,是自动化的极致。以前,自动化是非常机械的,要完成自动化需要极大的难度。但是,软件的出现让自动化成为一种普惠价值,这是信息科技的上半部演进史带来的核心收益。
但到了数据驱动,事情就变了。我们甚至有了新的专有名词,比如 “智能时代”,或者 “DT 时代”。很多人想到智能,想到的是深度学习,想到的是机器视觉。但其实这非常片面。马云把上半场叫 IT,下半场叫 DT(数据科技),非常形象而且深刻。
我们的架构课,把话题收敛到了 “如何把软件跑起来,并保证它持续健康运行” 这件事情上。
我希望有一天能够完成它,但这可能要很久之后的事情了。
结语
今天我们对本章内容做了概要的回顾,“架构思维篇” 到此就结束了。理解了本章的内容,对于如何构建一个高度可扩展的软件架构你就有了基本的认知。
但不要让自己仅仅停留在认知上,需要多多实践。
架构的功夫全在平常。
无论是在我们架构范式的不断完善上,还是应对架构老化的经验积累上,都是在日常工作过程中见功夫。我们不能指望有一天架构水平会突飞猛进。架构能力提升全靠平常一点一滴地不断反思与打磨得来。
在应对架构老化这件事情上,不要轻率地选择进行全局性的重构。要把功夫花在平常,让重构在润物细无声中发生。
从难度来说,全局性的重构比一个全新业务的架构过程要难得多。重构,不只是一个架构的合理性问题。它包含了架构合理性的考量,因为我们需要知道未来在哪里,我们迭代方向在哪里。
但重构的挑战远不只是这些。这是一个集架构设计(未来架构应该是什么样的)、资源规划与调度(与新功能开发的优先级怎么排)、阶段规划(如何把大任务变小,降低内部的抵触情绪和项目风险)以及持久战所需的韧性与毅力的庞大工程。
如果你对今天的内容有什么思考与解读,欢迎给我留言,我们一起讨论。下一讲我们正式开始进入第六章:软件工程篇。
如果你觉得有所收获,也欢迎把文章分享给你的朋友。感谢你的收听,我们下期再见。
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精选留言(14)
- tt2019-12-24周边功能对核心系统总伤害的经验公式的本质,我总结为,不论自己设计的架构静态看起来有多么完美,各模块之间的配合有多么精妙,如果从外部给它施加一个扰动(比如需要修改某个模块),会导致整体发生剧烈的变化,那么这个架构就不是好的架构。 就像机械系统,一定要考虑公差。系统要与误差共舞,要能抵抗变化,必须处于一个动态的平衡点。展开
作者回复: 是的,自我感觉良好是没有用的。只有真检验了,测量了,才能确定是不是真的好。
10 - whiledoing2020-05-06aha moment,大道总是至简的:虚实结合、全局思维/正交细节。 按照个人的理解,复述下架构设计的执行路径(top-down): - 业务,业务,还是业务。更好的抽象、分解、管理业务的复杂度才是架构发展的原动力。需求分析,领域理解才是根,架构是为魂。 - 拆解业务场景为「通用的设计场景组合」,并不断完善通用场景下的架构范式。 - 任何架构范式都可以拆解为:最小化的核心系统 + 多个彼此正交的周边系统。 - 生命不止,正交不断,这是架构师的信仰。 谢谢老师。展开
作者回复: 👍
共 2 条评论7 - 黄国华2020-01-09老师从开闭原则 对aPaaS 这个概念怎么看呢。烦请指教
作者回复: 本质上 app 需要开放,所以引入 paas 层来提供开放能力。
4 - Aaron Cheung2019-12-24在应对架构老化这件事情上,不要轻率地选择进行全局性的重构。要把功夫花在平常,让重构在润物细无声中发生。 拿小本本记下来3
- Jxin2019-12-24看了一些架构书籍,但一直觉得无法入门。直到今年大量重构项目后,才感觉有点打开这扇门了。面向对象思想,设计原则,领域建模,代码规范,重构手法这些亦是架构之道。 对于重构,我遵循的是<重构 第二版>的小步快跑的模式,在每次需求迭代顺带重构周边业务。我追求的是用最小的成本(改动少,验证范围收敛)解决最大的问题(可读,可扩,性能及更明确的语意),是四两拨千斤的效果而非千斤拨千斤的蛮力。解决问题是目的,优雅的解决问题才是追求。 栏主后面的篇幅没有第一章指点江山的气势。但落笔都很精准,要么引发反思要么引起共鸣,依旧受益匪浅。马上最后一章了,真舍不得完结。展开共 1 条评论4
- 花儿少年2020-08-02架构设计要满足现有功能,还要能适应未来的业务变化,这点通常是最难的,要预测未来。同时许老师也强调了一点,业务模块的正交分解,架构设计的开闭原则,让业务具备了良好的隔离性和可扩展性,也让未来的修改更容易些。1
- 知行合一2019-12-26没重构过就看不懂架构课,就像不实践就没法真正理解一个道理一样。边学边实践才能真正理解老师所讲的内容,而且真的是一步一步理解的。
作者回复: 是这个道理,知行合一
1 - 有铭2019-12-24一门学科的历史,就是这门学科的本身。从老师的信息科技的演进历史收获很多,期待 数据治理与业务运营体系构建 这本书早日出来1
- 忠厚2022-05-05读到目前,能感受到老师对于架构的理解和体悟之深,但文字表达的能力真的有限。很多核心的观点只能用不断重复来加重点表述。
- 恬毅2021-09-28新项目启动,在思考架构的搭建和模块的划分,跑到这章,又重新看了一遍。 许老师的课就像是心法一样的,要放在枕边,时不时拿出来看一看
- 李二木2021-03-19任何功能都是可以正交分解的,即使我目前还没有找到方法,那也是因为我还没有透彻理解需求。
- 有米2020-04-04有幸参与了一个重构2年都没重构完成的项目,真是感悟至深
- leslie2019-12-25许老师的课总能引发许多反思:理解业务、理解各个环节、最小化且可扩展设计。有时觉得一个好的架构师要有3个角色:产品经理、全栈工程师/DevOps、架构师【注:其中就包含整体的软件、数据库和系统架构】。 老师的课程就是纯正的干货:课上一分钟、课下十年功。 虽不知老师的《数据治理与业务运营体系构建》:不过依然非常期待老师课程推出的一天,分享给大家学习和交流。谢谢老师的教诲。展开
- ljf100002019-12-24听老师的课,有一种行云流水的感觉,非常舒服。