架构设计 9-可扩展架构之分层架构

导读:《架构设计》系列为极客时间李运华老师《从0开始学架构》课程笔记。本文为第九部分。首先整体介绍可扩展架构的基本思想——“拆”,以及如何拆;随后介绍了面向流程的拆分,即分层架构。

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基本思想

所有的可扩展性架构设计,背后的基本思想都可以总结为一个字:拆!

拆,就是将原本大一统的系统拆分成多个规模小的部分,扩展时只修改其中一部分即可,无须整个系统到处都改,通过这种方式来减少改动范围,降低改动风险。

不同的拆分方式,本质上决定了系统的扩展方式。

拆分思路

面向流程拆分

  • 方案:将整个业务流程拆分为几个阶段,每个阶段作为一部分
  • 优势:扩展时大部分情况只需要修改某一层,少部分情况可能修改关联的两层,不会出现所有层都同时要修改
  • 典型架构:分层架构

面向服务拆分

  • 方案:将系统提供的服务拆分,每个服务作为一部分
  • 优势:对某个服务扩展,或者要增加新的服务时,只需要扩展相关服务即可,无须修改所有的服务。
  • 典型架构:SOA & 微服务

面向功能拆分

  • 方案:将系统提供的功能拆分,每个功能作为一部分
  • 优势:对某个功能扩展,或者要增加新的功能时,只需要扩展相关功能即可,无须修改所有的服务
  • 典型架构:微内核架构

分层架构

概念:分层架构是很常见的架构模式,它也叫 N 层架构,通常情况下,N 至少是 2 层。

根据不同的划分维度和对象可分为:C/S 架构&B/S 架构、MVC 架构&MVP 架构、逻辑分层架构。

C/S 架构、B/S 架构

  • 划分的对象是整个业务系统
  • 划分的维度是用户交互,即将和用户交互的部分独立为一层,支撑用户交互的后台作为另外一层

MVC 架构、MVP 架构

  • 划分的对象是单个业务子系统
  • 划分的维度是职责,将不同的职责划分到独立层,但各层的依赖关系比较灵活

逻辑分层架构

  • 划分的对象可以是单个业务子系统,也可以是整个业务系统
  • 划分的维度也是职责,逻辑分层架构中的层是自顶向下依赖的

核心要点

  • 需要保证各层之间的差异足够清晰,边界足够明显,让人看到架构图后就能看懂整个架构
  • 分层架构之所以能够较好地支撑系统扩展,本质在于隔离关注点(separation of concerns),即每个层中的组件只会处理本层的逻辑
  • 并不是简单地分层就一定能够实现隔离关注点从而支撑快速扩展,分层时要保证层与层之间的依赖是稳定的,才能真正支撑快速扩展。
  • 分层结构的另外一个特点就是层层传递,也就是说一旦分层确定,整个业务流程是按照层进行依次传递的,不能在层之间进行跳跃。

优缺点

优点

强制将分层依赖限定为两两依赖,降低了整体系统复杂度。

缺点

  • 分层架构另外一个典型的缺点就是性能,因为每一次业务请求都需要穿越所有的架构分层,有一些事情是多余的,多少都会有一些性能的浪费
  • 分层结构的代价就是冗余,也就是说,不管这个业务有多么简单,每层都必须要参与处理,甚至可能每层都写了一个简单的包装函数。

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