【Spring Cloud 1】软件架构设计

一、分层架构

分层架构是运用最为广泛的架构模式，几乎每个软件系统都需要经过层来隔离不同的关注点，以此应对不同需求的变化，使得这种变化可以独立进行；各个层、甚至同一层中的各个组件都会以不同速率发生变化。

这里所谓的“以不同速率发生变化”，其实就是引起变化的原因各有不同，这正好是单一职责原则（Single-Responsibility Principle，SRP）的体现。即“一个类应该只有一个引起它变化的原因”，换言之，如果有两个引起类变化的原因，就需要分离。

单一职责原则可以理解为架构原则，这时要考虑的就不是类，而是层次。例如网络七层协议是一个定义的非常好的、经典的分层架构，简单、易于学习理解，最终被广泛使用进而大大推动了网络通信的发展。

通常情况下，我们会把软件系统分为这几层：UI层、应用独有的业务逻辑、领域普通的业务逻辑、数据库等。

接下来，还有什么不同原因的变更呢？答案正是这些业务逻辑本身！在每一层内部，不同的业务场景发生变化的原因、频次也都不同，不同的场景我们分别定义为业务用例。由此，我们可以总结出一个模式：在将系统水平切分成多个分层的同时，按用例将其切分成多个垂直切片。这样做的好处就是对单个用例的修改并不会影响其他用例。

如果我们同时对支持这些用例的UI和数据库也进行了分组，那么每个用例使用各自的UI表现与数据库，这样就做到了自上而下的解耦。另一方面，有层次就有依赖。在OSI协议中，上层透明的依赖下层。但是在软件架构中，我们更强调“依赖抽象”。即组件A依赖B的功能，我们的做法是在A中定义其需要用到的接口，由B去实现对应接口能力，这样就做到了可插拔，将来我们可以把B替换为同样实现了接口能力的组件C而对系统不会造成影响。

二、整洁架构

分层架构中给人的感觉是每一层都同样重要，但如果我们把关注的重点放在领域层，同时把依赖关系按照业务由重到轻形成一个以领域层为中心的环，即演变为一种整洁的架构风格。这里不是说其他层不重要，仅仅是为了凸显承载了业务核心的领域能力。

整洁架构最主要原则是依赖原则，它定义了各层的依赖关系，越往里，依赖越低，代码级别越高。外圆代码依赖只能指向内圆，内圆不知道外圆的任何事情。一般来说，外圆的声明（包括方法、类、变量）不能被内圆引用。同样的，外圆使用的数据格式也不能被内圆使用。

整洁架构各层主要职能如下：

1. Entities：实现领域内核心业务逻辑，它封装了企业级的业务规则。一个Entity可以使一个带方法的对象，也可以是一个数据结构和方法集合。一般我们建议创建充血模式。
2. Use Cases：实现与用户操作相关的服务组合与编排，它包含了应用特有的业务规则，封装和实现了系统的所有用例。
3. Interface Adapters：它把适用于 Use Cases 和 entities 的数据转换为适用于外部服务的格式，或把外部的数据格式转换为适用于 Use Casess 和 entities 的格式。
4. Frameworks and Drivers：这是实现所有前端业务细节的地方，UI，Tools，Frameworks 等以及数据库等基础设施。

三、六边形架构

我们把整洁架构的外部依赖按照其输入输出功能、资源类型进行整合。将存储、中间件、与其它系统的集成、http调用分别暴露一个端口。则会演变成下面的架构图。

系统能平等地被用户、其它程序、自动化测试或脚本驱动，也可以独立于其最终的运行时设备和数据库进行开发和测试。

该架构由端口和适配器组成，所谓端口是应用的入口和出口，在许多语言中，它以接口的形式存在。例如以取消订单为例，“发送订单取消通知”可以被认为是一个出口端口，订单取消的业务逻辑决定了何时调用该端口，订单信息决定了端口的输入，而端口为上游的订单相关业务屏蔽了其实现细节。

适配器分为两种，主适配器（别名Driving Adapter）代表用户如何使用应用，从技术上来说，它们接收用户输入，调用端口并返回输出。Rest API是目前最常见的应用使用方式，以取消订单为例，该适配器实现Rest APIde Endpoint，并调用入口端口OrderService，当然service内部可能发送OrderCancelled事件。同一个端口可能被多种适配器调用，本场景的取消订单也可能会被实现消息协议的Driving Adapter调用以便异步取消订单。

次适配器（别名Driven Adapter）实现应用的出口端口，向外部工具执行操作，例如向MySQL执行SQL，存储订单；使用elasticsearch的API搜索产品；使用邮件/短信发送订单取消通知。有别于传统的分层形象，形成一个六边形，因此也会被称作六边形架构。

 

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