.NET 应用架构指导 V2 学习笔记（一） 软件架构的关键原则(转)

　原著名称《.NET Application Architecture Guide，2nd Edition》，应该可以从微软的官网下载到，是微软的模式与实践小组的大作。Patterns & Practices在http://www.codeplex.com/上面有很多的好作品，其实.NET平台也有很好的开源项目，也有很广的选择面，只是这些不像java那么开放，.NET的开源是微软主导的。

　　下载地址：patterns & practices: Application Architecture Guide 2.0

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　　软件架构经常被描述成系统的组织或者是结构，系统代表完成特殊功能，或者是一系列功能的组件集合。换句话说，架构也就是将组件组织起来，支持特定的功能。

　　下图展示了常用的应用架构

 

　　除了组件分组，其它的就是组件之间的交互，以及不同的组件如何在一起工作。

　　关键的设计原则

　　在开始设计之前，思考一下关键的原则，将会帮助你创建一个最小花费、高可用性和扩展性的架构。

• 　　分离关注点，将应用划分为在功能上尽可能不重复的功能点。主要的参考因素就是最小化交互，高内聚、低耦合。但是，错误的分离功能边界，可能会导致功能之间的高耦合性和复杂性，
• 　　职责单一，每一个组件或者是模块应该只有一个职责或者是功能，功能要内聚。
• 　　最小知识原则，一个组件或者是对象不应该知道其他组件或者对象的内部实现细节。
• 　　不要重复你自己，你只需要在一个地方描述目的。例如，特殊的功能只能在一个组件中实现，在其他的组件中不应该有副本。
• 　　最小化预先设计，只设计必须的内容。在一些情况，你可能需要预先设计一些内容。另外一些情况，尤其对于敏捷开发，你可以避免设计过度。如果你的应用需求是不清晰的，最好不要做大量的预先设计。

　　当设计一个应用和系统的时候，软件架构的目的是通过将设计分离到不同的关注点，来最小化复杂性。例如，用户接口UI，业务处理Business Process，数据访问Data Access就代表不同的关注点。在每个关注点内部，你设计的组件应该集中的内部实现，不应该和其他的组件混淆代码。例如，UI处理组件不应该包括直接访问数据源的代码，相反，应该使用业务组件或者是数据访问组建获取数据。

　　但是，你还是要为你的应用做一个投入|产出决定。在某些情况，你可能需要简化结构。例如，UI直接绑定到一个结果集。通常，也要从业务的角度考虑功能的边界。下面的这些高层次的原则将会帮助你从更广的范围上考虑影响设计、实现、部署、测试和维护系统的因素。

　　设计

• 　　在每一层保持设计模式的一致性。在一个逻辑层的内部，组件的设计对于特殊的功能应该保持一致性。
• 　　不要在应用中复制功能。只能在一个组件中提供指定的功能，这个功能不能在其他组件中复制。这将会保持组件的内聚性，而且如果功能需要修改的话，会变得很容易。
• 　　组合优先于继承。无论在什么地方，如果需要重用代码的话，优先使用组合而不是继承，因为继承增加了父类和子类的依赖关系，限制了子类的重用，
• 　　为开发建立代码风格和命名空间。建立统一的代码风格，使用和组织有关系的有意义的命名空间。
• 　　在开发的过程中，使用QA来保证系统的质量。在开发的过程中，使用单元测试和其他QA技术，例如，依赖分析和静态代码分析。为组建和子系统定义清晰的行为和性能指标，使用自动化QA工具来保证不影响整个系统的质量。

　　应用分层

• 　　分离关注点。将应用分离为不同的功能，这些功能保持尽可能小的重叠。主要的好处是一个功能可以最小化和其他功能的依赖关系。另外，如果一个功能失败了，不会导致其他功能的失败，对于其他功能来说是独立的。使得应用更容易理解和设计，简化复杂系统的管理。
• 　　明确层之间是如何通信的。
• 　　使用抽象实现层之间的松散耦合。可以通过定义接口来实现。另外，还可以通过使用接口类型或者是基类定义常用的接口。
• 　　在同一层，不要混合不同类型的组件。例如，UI层不应该包含业务处理组件，相反，应该包含处理用户输入和处理用户请求的组件。
• 　　在层和组件内部保持数据格式的一致性。混乱的数据格式，将会导致系统更难实现、扩展和维护。

　　组件、模块和功能

• 　　一个组件和对象不应该依赖于其他组件的内部实现细节。
• 　　组件的功能不要超出范围。例如，UI处理组件不应该包含数据访问代码，或者是试图提供其他的功能。
• 　　理解组件之间是如何通信的。这需要理解应用一定要支持的部署方案。你一定要决定是否所有的组件都运行在同一个进程中？是否一定要支持跨越物理或者是进程边界的通信？还是实现消息为基础的接口？
• 　　为组件定义一个清晰的职责。

　　你还要考虑下面的这些横向的关注点：

• 　　日志
• 　　认证
• 　　授权
• 　　异常管理
• 　　通信。选择合适的协议，最小化网络的通信量，在网络上保护传递的敏感信息。
• 　　缓存。为了提高系统的性能和响应速度，需要确定什么应该缓存？缓存在哪里？设计缓存的时候，要考虑到web服务器场和应用服务器场的问题。