一. 什麼是架構和架構本質php
1.1. 系統與子系統前端
系統：泛指由一羣有關聯的個體組成，根據某種規則運做，能完成個別元件不能獨立完成的工做能力的羣體。nginx
子系統：也是由一羣關聯的個體組成的系統，多半是在更大的系統中的一部分。web
1.2. 模塊與組件數據庫
都是系統的組成部分，從不一樣角度拆分系統而已。模塊是邏輯單元，組件是物理單元。編程
模塊就是從邏輯上將系統分解， 即分而治之， 將複雜問題簡單化。模塊的粒度可大可小， 能夠是系統，幾個子系統、某個服務，函數， 類，方法、 功能塊等等。設計模式
組件能夠包括應用服務、數據庫、網絡、物理機、還能夠包括MQ、容器、Nginx等技術組件。緩存
1.3. 框架與架構tomcat
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系統性思考的合理決策：好比技術選型、解決方案等。 -
明確的系統骨架：明確系統有哪些部分組成。 -
系統協做關係：各個組成部分如何協做來實現業務請求。 -
約束規範和指導原則：保證系統有序，高效、穩定運行。
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需求相對複雜 -
非功能性需求在整個系統佔據重要位置. -
系統生命週期長,有擴展性需求. -
系統基於組件或者集成的須要. -
業務流程再造的須要.
二. 架構分層和分類
業務架構是戰略，應用架構是戰術，技術架構是裝備。其中應用架構承上啓下，一方面承接業務架構的落地，另外一方面影響技術選型。安全
2.1. 業務架構（俯視架構）
2.2. 應用架構（剖面架構或邏輯架構圖）
邏輯分層；子系統、模塊定義；關鍵類。
接口協議：應用對外輸出的接口。
協做關係：應用之間的調用關係。
應用分層有兩種方式：
一種是水平分（橫向），按照功能處理順序劃分應用，好比把系統分爲web前端/中間服務/後臺任務，這是面向業務深度的劃分。
另外一種是垂直分（縱向），按照不一樣的業務類型劃分應用，好比進銷存系統能夠劃分爲三個獨立的應用，這是面向業務廣度的劃分。
應用的合反映應用之間如何協做，共同完成複雜的業務case，主要體如今應用之間的通信機制和數據格式，通信機制能夠是同步調用/異步消息/共享DB訪問等，數據格式能夠是文本/XML/JSON/二進制等。
2.3. 數據架構
數據架構指導數據庫的設計，不只僅要考慮開發中涉及到的數據庫，實體模型，也要考慮物理架構中數據存儲的設計。
2.4. 代碼架構（也叫開發架構）
子系統代碼架構主要爲開發人員提供切實可行的指導，若是代碼架構設計不足，就會形成影響全局的架構設計。好比公司內不一樣的開發團隊使用不一樣的技術棧或者組件，結果公司總體架構設計就會失控。
代碼架構主要定義：
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配置設計； 框架、類庫。
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編碼規範，編碼的慣例； 項目模塊劃分 -
頂層文件結構設計，好比mvc設計。 -
依賴關係
2.5. 技術架構
2.6. 部署拓撲架構圖（實際物理架構圖）
三. 架構級別
咱們使用金字塔的架構級別來講明，上層級別包含下層：
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系統級：即整個系統內各部分的關係以及如何治理：分層 -
應用級：即單個應用的總體架構，及其與系統內單個應用的關係等。 -
模塊級：即應用內部的模塊架構，如代碼的模塊化、數據和狀態的管理等。 -
代碼級：即從代碼級別保障架構實施。
戰略設計與戰術設計：基於架構金字塔，咱們有了系統架構的戰略設計與戰術設計的完美結合：
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戰略設計：業務架構用於指導架構師如何進行系統架構設計。 -
戰術設計：應用架構要根據業務架構來設計。 -
戰術實施：應用架構肯定之後，就是技術選型。
四. 應用架構演進
4.1. 單體應用
針對單體應用，非功能性需求的作法：
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性能需求：使用緩存改善性能 -
併發需求：使用集羣改善併發 -
讀寫分離：數據庫地讀寫分離 -
使用反向代理和cdn加速；使用分佈式文件和分佈式數據庫
複雜性高：以一個百萬行級別的單體應用爲例，整個項目包含的模塊很是多、模塊的邊界模糊、 依賴關係不清晰、 代碼質量良莠不齊、 混亂地堆砌在一塊兒。可想而知整個項目很是複雜。每次修改代碼都心驚膽戰， 甚至添加一個簡單的功能， 或者修改一個Bug都會帶來隱含的缺陷。
技術債務：隨着時間推移、需求變動和人員更迭，會逐漸造成應用程序的技術債務， 而且越積 越多。「 不壞不修」， 這在軟件開發中很是常見， 在單體應用中這種思想更甚。已使用的系統設計或代碼難以被修改，由於應用程序中的其餘模塊可能會以意料以外的方式使用它。
部署頻率低：隨着代碼的增多，構建和部署的時間也會增長。而在單體應用中， 每次功能的變動或缺陷的修復都會致使須要從新部署整個應用。全量部署的方式耗時長、 影響範圍大、 風險高， 這使得單體應用項目上線部署的頻率較低。而部署頻率低又致使兩次發佈之間會有大量的功能變動和缺陷修復，出錯率比較高。
可靠性差：某個應用Bug，例如死循環、內存溢出等， 可能會致使整個應用的崩潰。
擴展能力受限：單體應用只能做爲一個總體進行擴展，沒法根據業務模塊的須要進行伸縮。例如，應用中有的模塊是計算密集型的，它須要強勁的CPU；有的模塊則是IO密集型的，須要更大的內存。因爲這些模塊部署在一塊兒，不得不在硬件的選擇上作出妥協。
阻礙技術創新：單體應用每每使用統一的技術平臺或方案解決全部的問題， 團隊中的每一個成員 都必須使用相同的開發語言和框架，要想引入新框架或新技術平臺會很是困難。
隨着業務深刻，業務要求的產品功能愈來愈多，每一個業務模塊邏輯也都變得更加複雜，業務的深度和廣度都增長，使得單體應用變得愈來愈臃腫，可維護性、靈活性逐漸下降，增長新功能開發週期愈來愈長，維護成本愈來愈高。
這時須要對系統按照業務功能模塊拆分，將各個模塊服務化，變成一個分佈式系統。業務模塊分別部署在不一樣的服務器上，各個業務模塊之間經過接口進行數據交互。
該架構相對於單體架構來講，這種架構提供了負載均衡的能力，大大提升了系統負載能力，解決了網站高併發的需求。另外還有如下特色：
下降了耦合度：把模塊拆分，使用接口通訊,下降模塊之間的耦合度。
責任清晰：把項目拆分紅若干個子項目，不一樣的團隊負責不一樣的子項目。
擴展方便：增長功能時只須要再增長一個子項目，調用其餘系統的接口就能夠。
部署方便：能夠靈活的進行分佈式部署。
提升代碼的複用性：好比Service層，若是不採用分佈式rest服務方式架構就會在手機Wap商城，微信商城，PC，Android，iOS每一個端都要寫一個Service層邏輯，開發量大，難以維護一塊兒升級，這時候就能夠採用分佈式rest服務方式，公用一個service層。
缺點：系統之間的交互要使用遠程通訊，接口開發增大工做量，可是利大於弊。
緊接着業務模式愈來愈複雜，訂單、商品、庫存、價格等各個模塊都很深刻，好比價格區分會員等級，訪問渠道（app仍是PC），銷售方式（團購仍是普通）等，還有大量的價格促銷，這些規則很複雜，容易相互衝突，須要把分散到各個業務的價格邏輯進行統一管理，以基礎價格服務的方式透明地提供給上層應用，變成一個微內核的服務化架構，即微服務。
微服務的特色：
易於開發和維護：一個微服務只會關注一個特定的業務功能，因此它業務清晰、代碼量較少。開發和維護單個微服務相對簡單。而整個應用是由若干個微服務構建而成的，因此整個應用也會被維持在一個可控狀態。
單個微服務啓動較快：單個微服務代碼量較少， 因此啓動會比較快。
局部修改容易部署：單體應用只要有修改，就得從新部署整個應用，微服務解決了這樣的問題。通常來講，對某個微服務進行修改，只須要從新部署這個服務便可。
技術棧不受限：在微服務架構中，能夠結合項目業務及團隊的特色，合理地選擇技術棧。例如某些服務可以使用關係型數據庫MySQL；某些微服務有圖形計算的需求，可使用Neo4j；甚至可根據須要，部分微服務使用Java開發，部分微服務使用Node.js開發。
微服務雖然有不少吸引人的地方，但它並非免費的午飯，使用它是有代價的。使用微服務架構面臨的挑戰。
運維要求較高：更多的服務意味着更多的運維投入。在單體架構中，只須要保證一個應用的正常運行。而在微服務中，須要保證幾十甚至幾百個服務服務的正常運行與協做，這給運維帶來了很大的挑戰。
分佈式固有的複雜性：使用微服務構建的是分佈式系統。對於一個分佈式系統，系統容錯、網絡延遲、分佈式事務等都會帶來巨大的挑戰。
接口調整成本高：微服務之間經過接口進行通訊。若是修改某一個微服務的API，可能全部使用了該接口的微服務都須要作調整。
重複勞動：不少服務可能都會使用到相同的功能，而這個功能並無達到分解爲一個微服務的程度，這個時候，可能各個服務都會開發這一功能，從而致使代碼重複。儘管可使用共享庫來解決這個問題（例如能夠將這個功能封裝成公共組件，須要該功能的微服務引用該組件），但共享庫在多語言環境下就不必定行得通了。
五. 衡量架構的合理性
架構爲業務服務，沒有最優的架構，只有最合適的架構，架構始終以高效，穩定，安全爲目標來衡量其合理性。合理的架構設計：
能解決當下業務需求和問題
高效完成業務需求: 能以優雅且可複用的方式解決當下全部業務問題
前瞻性設計: 能在將來一段時間都能以第2種方式知足業務，從而不會每次當業務進行演變時，致使架構翻天覆地的變化。
5.2. 非業務需求角度
高可用：要儘量的提升軟件的可用性，我想每一個操做人都不肯意看到本身的工做沒法正常進行。黑盒白盒測試、單元測試、自動化測試、故障注入測試、提升測試覆蓋率等方式來一步一步推動。
②高效指標：
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文檔化：無論是總體仍是部分的整個生命週期內都必須作好文檔化，變更的來源包括但不限於BUG，需求。 -
可擴展：軟件的設計秉承着低耦合的理念去作，注意在合理的地方抽象。方便功能更改、新增和運用技術的迭代，而且支持在適時對架構作出重構。 -
高複用：爲了不重複勞動，爲了下降成本，咱們但願可以重用以前的代碼、以前的設計。這點對於架構環境的依賴是最大的。
安全：組織的運做過程當中產生的數據都是具備商業價值的，保證數據的安全也是刻不容緩的一部分。以避免出現XX門之類醜聞。加密、https等爲廣泛手段
六. 常見架構誤區
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遺漏關鍵性約束與非功能需求 -
爲虛無的將來埋單而過分設計 -
過早作出關鍵性決策 -
客戶說啥就是啥成爲傳話筒 -
埋頭幹活兒缺少前瞻性 -
架構設計還要考慮系統可測性 -
架構設計不要企圖一步到位
常見誤區
誤區1——架構專門由架構師來作，業務開發人員無需關注：架構的再好，最終仍是須要代碼來落地，而且組織越大這個落地的難度越大。不僅僅是系統架構，每一個解決方案每一個項目也由本身的架構，如分層、設計模式等。若是每一塊磚瓦不夠堅固，那麼整個系統仍是會由崩塌的風險。所謂「千里之堤，潰於蟻穴」。
誤區2——架構師肯定了架構藍圖以後任務就結束了：架構不是「空中樓閣」，最終仍是要落地的，可是架構師徹底不去深刻到第一線怎麼知道「地」在哪？怎麼才能落的穩妥當當。
誤區3——不作出完美的架構設計不開工：世上沒有最好架構，只有最合適的架構,不要企圖一步到位。咱們須要的不是一會兒造出一輛汽車，而是從單輪車→自行車→摩托車，最後再到汽車。想象一下2年後才能造出的產品，當初市場還存在嗎？
誤區4—— 爲虛無的將來埋單而過分設計：在創業公司初期，業務場景和需求邊界很難把握，產品須要快速迭代和變現，需求頻繁更新，這個時候須要的是快速實現。不要過多考慮將來的擴展，說不定功能作完，效果很差就無用了。若是業務模式和應用場景邊界都已經比較清晰，是應該適當的考慮將來的擴展性設計。
誤區5——一味追隨大公司的解決方案：因爲大公司巨大成功的光環效應，再加上從大公司挖來的技術高手的影響，網站在討論架構決策時，最有說服力的一句話就成了「淘寶就是這麼搞的」或者「騰訊 就是這麼搞的」。大公司的經驗和成功模式當然重要，值得學習借鑑，但若是所以而變得盲從，就失去了堅持自個人勇氣，在架構演化的道路上早晚會迷路。
誤區6——爲了技術而技術：技術是爲業務而存在的，除此毫無心義。在技術選型和架構設計中，脫離網站業務發展的實際，一味追求時髦的新技術，可能會將技術發展引入崎嶇小道，架構之路越走越難。考慮實現成本、時間、人員等各方面都要綜合考慮，理想與現實須要折中。
原文連接：
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