今天談下架構(gòu)設(shè)計中的分層思維和分層模型以及基于分層思維下的架構(gòu)構(gòu)圖邏輯。

架構(gòu)思維概述

對于架構(gòu)思維本身仍然是類似系統(tǒng)思維，結(jié)構(gòu)化思維，編程思維等諸多思維模式的一個合集。由于架構(gòu)的核心作用是在業(yè)務(wù)現(xiàn)實世界和抽象的IT實現(xiàn)之間建立起一道橋梁，因此架構(gòu)思維最核心的就是要理解到業(yè)務(wù)驅(qū)動技術(shù)，技術(shù)為最終的業(yè)務(wù)服務(wù)。要真正通過架構(gòu)設(shè)計來完成業(yè)務(wù)和技術(shù)，需求和實現(xiàn)，軟件和硬件，靜態(tài)和動態(tài)，成本和收益等多方面的平衡。

在前面多篇文章已經(jīng)提出，架構(gòu)設(shè)計中有兩個重點，一個是分解，一個是集成。

分解是最基礎(chǔ)的，架構(gòu)的重點就是要對復(fù)雜問題進行分而治之，同時保證分解后的各個部分還能夠高內(nèi)聚，松耦合，最終又集成為一個完整的整體。分解核心是定義問題，因此架構(gòu)首先仍然需要理解清楚需求。

集成是配合分解完成的動作，最終分解完成的各個組件或子系統(tǒng)，通過合適的接口設(shè)計，最終還能夠集成為一個完整的整體，分解僅僅是加速開發(fā)和降低問題復(fù)雜度，如果分解后的內(nèi)容無法集成在一起，那么分解就沒有任何意義。

分解+集成可以理解為架構(gòu)最核心的思考方式和方法。

在分解完成后，一個大的系統(tǒng)已經(jīng)拆分為了諸多的小模塊，或者一個小模塊實現(xiàn)本身又分為了多個步驟階段。那么零散的節(jié)點必須向上匯集和歸納，形成一個完整的架構(gòu)。

而這個架構(gòu)的形成要給關(guān)鍵就是要又分層思維。架構(gòu)分層是談架構(gòu)絕對繞不開的一個點，通過架構(gòu)分層可以更好地全面理解業(yè)務(wù)系統(tǒng)或功能實現(xiàn)。

云平臺三層架構(gòu)：資源-平臺-應(yīng)用

在規(guī)劃大架構(gòu)的時候，常會參考云計算的標準三層架構(gòu)，即IaaS層，PaaS層，SaaS層。對于IaaS層重點是IT基礎(chǔ)設(shè)施和虛擬化；PaaS層重點是構(gòu)建平臺層服務(wù)能力；而對于SaaS層則是具體的應(yīng)用。

對于資源層從物理資源，再到虛擬化邏輯資源，從虛擬機到現(xiàn)在更加輕量的容器資源。而對于平臺層原來只談技術(shù)平臺，但是當(dāng)前又進一步拆分出業(yè)務(wù)平臺，也可以理解成當(dāng)前說得比較多的中臺層。

同時在平臺層和應(yīng)用層之間增加了服務(wù)層，實現(xiàn)資源和服務(wù)的解耦。

如果涉及到物聯(lián)網(wǎng)類應(yīng)用，一般還會在底層增加網(wǎng)絡(luò)層和感知層，比如一個智慧城市標準平臺和應(yīng)用的架構(gòu)圖類似如下：

在平臺+應(yīng)用構(gòu)建模式下，一般在平臺和應(yīng)用之間還會有一個單獨的服務(wù)層來實現(xiàn)接口服務(wù)對外的能力開放。資源+服務(wù)+應(yīng)用也是我們常說的SOA分層架構(gòu)模式，因此對于服務(wù)層也可以單獨拆分出來作為一個小分層。

問題1：數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)層

在構(gòu)建一個完整的總體架構(gòu)的時候，實際上沒有數(shù)據(jù)層這個概念，數(shù)據(jù)層是在表達單個應(yīng)用系統(tǒng)的分層架構(gòu)實現(xiàn)的時候才會出現(xiàn)的內(nèi)容。

在總架構(gòu)圖里面把類似結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等全部列出單獨一層這個也不對，這個應(yīng)該是在技術(shù)架構(gòu)里面體現(xiàn)。

還有一種是單獨分出一個數(shù)據(jù)層，將大的公共基礎(chǔ)數(shù)據(jù)列出，比如上面談的智慧城市架構(gòu)圖。如果這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存在共性能力朝上提供，那么可以歸納到PaaS平臺層，在PaaS平臺層單獨分出一個數(shù)據(jù)平臺域來進行體現(xiàn)。

問題2：服務(wù)層和服務(wù)

在構(gòu)建整體架構(gòu)的時候可以單獨出一個能力開放平臺或服務(wù)層，但是不用體現(xiàn)具體有哪些業(yè)務(wù)服務(wù)能力。因為單獨出業(yè)務(wù)服務(wù)能力本質(zhì)已經(jīng)屬于應(yīng)用層內(nèi)容，即應(yīng)用又細化拆分為了業(yè)務(wù)中臺和前臺應(yīng)用，中間銜接的服務(wù)。

我們可以參考網(wǎng)上的另外一個構(gòu)圖，如下：

這個構(gòu)圖既不像云平臺中的分層架構(gòu)，也不像應(yīng)用功能實現(xiàn)中的分層架構(gòu)。實際可以看到如果體現(xiàn)單獨的支撐層，支撐層已經(jīng)類似現(xiàn)在經(jīng)常說到的業(yè)務(wù)中臺和能力提供。

那么整個架構(gòu)應(yīng)該為?技術(shù)平臺+中臺+應(yīng)用?方式來進行構(gòu)圖。

SOA分層：組件-服務(wù)-流程

對于SOA架構(gòu)分層，重點要體現(xiàn)的就是服務(wù)，對于組件本身是屬于邏輯資源層的概念，而對于服務(wù)則是資源對外暴露的能力抽象。

SOA架構(gòu)分層重點就是要體現(xiàn)出獨立的服務(wù)層，注意不是畫服務(wù)總線，這里可以單獨畫出具體提供哪些業(yè)務(wù)服務(wù)能力，技術(shù)服務(wù)能力。在采用SOA架構(gòu)進行開發(fā)的時候，整體業(yè)務(wù)系統(tǒng)拆分為4個組件，10類服務(wù)域，5類流程，那么在構(gòu)建的時候重點就是將上述組件，服務(wù)域和流程類體現(xiàn)出來。

對于參考SOA架構(gòu)來進行的構(gòu)圖，參考如下:

這里的數(shù)據(jù)層最好改為標準的組件層，更加貼近SOA架構(gòu)模型。在圖中的服務(wù)層已經(jīng)可以看到一個個獨立的API服務(wù)接口。如果服務(wù)接口數(shù)據(jù)大，一般只會劃分到服務(wù)域，比如用戶中心服務(wù)，采購類服務(wù)等。在這種方式下構(gòu)圖參考如下:

在上圖中結(jié)合了云和SOA兩種架構(gòu)融合在一起，對于上圖中的服務(wù)層實際可以理解為組件資源層和服務(wù)接口層的融合。更好的構(gòu)圖方式應(yīng)該是拆分為標準的中臺資源層-服務(wù)層-應(yīng)用層。

云和SOA架構(gòu)融合

注意對于云分層架構(gòu)重點強調(diào)的是基礎(chǔ)設(shè)施，平臺和應(yīng)用三層架構(gòu)。而對于SOA架構(gòu)強調(diào)的是資源，服務(wù)和應(yīng)用三層。而對于對于傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建一般又包括了IT基礎(chǔ)設(shè)施，技術(shù)平臺，數(shù)據(jù)庫，中間件和應(yīng)用。再到應(yīng)用系統(tǒng)本身的分層架構(gòu)可能又是標準的三層架構(gòu)模式等。

這些架構(gòu)分層方法都幫助我們進一步融合分層架構(gòu)模式。

架構(gòu)分層有很多方法，包括基礎(chǔ)設(shè)施層，平臺層，組件層，支撐層，服務(wù)層，應(yīng)用層，數(shù)據(jù)層，展現(xiàn)層等。多種分發(fā)導(dǎo)致分層模型反而出現(xiàn)歧義和模糊。

在這里我們從技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用架構(gòu)兩個層面來談，技術(shù)架構(gòu)沿用云計算的三層模型；而對于應(yīng)用架構(gòu)則采用eTOM模型標準的資源，服務(wù)，應(yīng)用三層模型。那么兩種分層架構(gòu)模型的融合則是一個完整的云和SOA融合的分層架構(gòu)模型。

即云計算的三層中，每一個層次本身又可以進一步拆分為資源，服務(wù)和應(yīng)用三層。

拿IaaS層來說，最底層的物理資源虛擬機等是屬于資源層內(nèi)容，通過IaaS層資源能力提供API接口作為技術(shù)服務(wù)進行能力開放，即是服務(wù)層；最終基于資源能力，構(gòu)建了一個公有云的面向公眾的運營服務(wù)平臺，本身又屬于應(yīng)用層的內(nèi)容。而對于SaaS層，則底層的業(yè)務(wù)組件是資源，抽象的API接口是服務(wù)層，最終的前端業(yè)務(wù)或流程是應(yīng)用功能實現(xiàn)。

應(yīng)用架構(gòu)分層

回到單個應(yīng)用的架構(gòu)分層，談得最多的就是常說的三層架構(gòu)模式。在軟件架構(gòu)中，經(jīng)典三層架構(gòu)自頂向下由用戶界面層(User Interface Layer)、業(yè)務(wù)邏輯層(Business Logic Layer)與數(shù)據(jù)訪問層(Data Access Layer)組成。

在整個實現(xiàn)過程中，可能還會增加獨立的Facade層，或獨立的API接口服務(wù)提供層，統(tǒng)一的DTO數(shù)據(jù)傳輸對象層等，但是這些都不影響整體的三層邏輯結(jié)構(gòu)。

三層架構(gòu)本身也和一個業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)的完整對應(yīng)，在數(shù)據(jù)訪問層處理數(shù)據(jù)獲取和持久化操作，在業(yè)務(wù)邏輯層對業(yè)務(wù)規(guī)則進行處理，在界面展現(xiàn)層進行相應(yīng)的前端展現(xiàn)和用戶交互。

而談到領(lǐng)域建模的時候，又引入了領(lǐng)域模型中的分層架構(gòu)，如下：

領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計在經(jīng)典三層架構(gòu)的基礎(chǔ)上做了進一步改良，在用戶界面層與業(yè)務(wù)邏輯層之間引入了新的一層，即應(yīng)用層(Application Layer)。同時，一些層次的命名也發(fā)生了變化。將業(yè)務(wù)邏輯層更名為領(lǐng)域?qū)幼匀皇穷}中應(yīng)有之義，而將數(shù)據(jù)訪問層更名為基礎(chǔ)設(shè)施層(Infrastructure Layer)，則突破了之前數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的限制，擴大了這個負責(zé)封裝技術(shù)復(fù)雜度的基礎(chǔ)層次的內(nèi)涵。

當(dāng)然，也有融合了領(lǐng)域模型和傳統(tǒng)三架構(gòu)思路后的技術(shù)架構(gòu)如下：

領(lǐng)域?qū)雍蜆I(yè)務(wù)邏輯層

在領(lǐng)域建模的一個核心是領(lǐng)域模型，領(lǐng)域模型不再是一個個獨立的數(shù)據(jù)庫表或數(shù)據(jù)對象，而是一個業(yè)務(wù)對象或領(lǐng)域?qū)ο蟆Ｒ虼祟I(lǐng)域?qū)邮敲嫦蝾I(lǐng)域?qū)ο蠖O(shè)計實現(xiàn)，而業(yè)務(wù)規(guī)則能力本身也是屬于領(lǐng)域?qū)ο髮ν馓峁┑哪芰涌凇＜礃I(yè)務(wù)規(guī)則本身也是領(lǐng)域?qū)ο蟊┞兜哪芰Α?/p>

傳統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯層實現(xiàn)往往是一個數(shù)據(jù)對象對應(yīng)一個DAO，一個Service和一個Interface。而領(lǐng)域模型下DAO可以是分開的，但是Service邏輯層往往則更多應(yīng)該按領(lǐng)域模型思路對DAO層的能力進行組裝和聚合。

獨立應(yīng)用層拆分

在我原來理解里面，領(lǐng)域?qū)犹峁╊I(lǐng)域模型和領(lǐng)域服務(wù)能力接口，而應(yīng)用層更多的是對領(lǐng)域?qū)佣鄠€領(lǐng)域?qū)ο竽Ｐ吞峁┑姆?wù)能力進一步進行組裝和編排，然后再暴露給前端應(yīng)用。

談到應(yīng)用層的概念，實際上可以理解為前端應(yīng)用中存在的共性能力的進一步下沉。即應(yīng)用本身只是用戶業(yè)務(wù)功能實現(xiàn)的承載，但是這個功能的實現(xiàn)可以通過多種前端展現(xiàn)形式，比如傳統(tǒng)的CS桌面應(yīng)用，BS應(yīng)用，或手機端APP。

在電商里面，一個商品訂購就是一個獨立的應(yīng)用，用戶可以在APP完成，也可以在BS端完成，但是不論在哪里完成最終應(yīng)用層提供的能力都應(yīng)該一樣。比如完成一個商品訂購需要同時和底層的訂單，庫存，支付多個服務(wù)進行交付和協(xié)同。那么這個邏輯顯然不適合同時在BS端應(yīng)用和APP端應(yīng)用中進行重復(fù)編寫和開發(fā)。那么這個內(nèi)容就應(yīng)該在應(yīng)用層實現(xiàn)。

如果回到微服務(wù)和中臺架構(gòu)下，這個應(yīng)用層拆分更加必要，即通過應(yīng)用層來下沉共性的服務(wù)組合和組裝邏輯，這個邏輯和協(xié)同不應(yīng)該屬于任何一個前端應(yīng)用。

界面層還是接口層

在開發(fā)一個聚合能力的中臺微服務(wù)模塊的時候，可以看到這個微服務(wù)模塊本身并沒有界面展現(xiàn)層，那么該微服務(wù)的最上層僅僅是提供API接口的接口服務(wù)層。

該API接口服務(wù)能力既可以提供給APP前端，也可以提供給BS端使用。

軟件技術(shù)架構(gòu)分層

軟件技術(shù)架構(gòu)構(gòu)圖，分層仍然可以沿用軟件三層分層模型，重點是說明清楚各層用到的關(guān)鍵技術(shù)組件或技術(shù)服務(wù)能力。比如軟件開發(fā)三層模型的技術(shù)架構(gòu)分層如下：

如果本身就是一個技術(shù)平臺，類似大數(shù)據(jù)平臺，那么我們在整體構(gòu)圖的時候仍然需要考慮先進行分層，再詳細說明每層里面的技術(shù)內(nèi)容。

比如對應(yīng)一個大數(shù)據(jù)平臺，包括了大數(shù)據(jù)采集，大數(shù)據(jù)存儲，大數(shù)據(jù)處理，大數(shù)據(jù)分析和應(yīng)用，那么這個就是關(guān)鍵的分層，可以基于這個分層再來考慮各層采用的關(guān)鍵技術(shù)。

對于技術(shù)棧構(gòu)圖基本也可以參考技術(shù)架構(gòu)構(gòu)圖模式進行。

技術(shù)架構(gòu)重點需要回答的就是你在進行軟件架構(gòu)設(shè)計過程中，究竟會用到哪些關(guān)鍵技術(shù)，哪些開源產(chǎn)品或工具等。可以細化到具體的技術(shù)產(chǎn)品，也可以僅細化到產(chǎn)品類型。

比如消息中間件，你可以細化到采用RabbitMQ，也可以在技術(shù)架構(gòu)中只體現(xiàn)采用消息中間件。

技術(shù)架構(gòu)和軟件功能分層架構(gòu)唯一相同的就是分層，技術(shù)架構(gòu)在各個分層里面都沒有具體的業(yè)務(wù)功能點和實現(xiàn)內(nèi)容，僅僅是關(guān)鍵技術(shù)點說明。

單個應(yīng)用功能架構(gòu)

注意應(yīng)用功能架構(gòu)完全是重點描述應(yīng)用系統(tǒng)具備哪些功能，一個功能究竟是采用什么三層技術(shù)架構(gòu)實現(xiàn)并不用關(guān)心。因此功能架構(gòu)不應(yīng)該體現(xiàn)數(shù)據(jù)層，邏輯層，技術(shù)點這些內(nèi)容。

那么對于一個應(yīng)用系統(tǒng)的功能如何分層？

我們可以參考業(yè)務(wù)分層分類，將業(yè)務(wù)分為基礎(chǔ)支撐層，執(zhí)行層，決策管理層。這樣基本的分層模式就出來了，基于該方式可以完成一個功能架構(gòu)構(gòu)圖。

對于單個應(yīng)用來說一般不會自身有云平臺，PaaS平臺這類概念。但是單個應(yīng)用構(gòu)建一定存在共性技術(shù)支撐平臺能力，比如有自己的流程管理，各自共性技術(shù)功能組件等。因此單應(yīng)用構(gòu)建還可以采用基礎(chǔ)技術(shù)支撐層+應(yīng)用層+門戶層的方式進行構(gòu)圖。

在應(yīng)用層再按具體的業(yè)務(wù)域或業(yè)務(wù)階段進行進一步細分。

架構(gòu)圖的分層構(gòu)圖邏輯

在前面基本給出了不同類型的架構(gòu)圖的核心分層邏輯，可以看到在畫架構(gòu)圖的時候盡量不要混合使用不同場景下的構(gòu)圖方式，否則就導(dǎo)致整體架構(gòu)圖混亂。

在畫整體架構(gòu)的時候一般需要重點參考云三層架構(gòu)，SOA三層架構(gòu)的構(gòu)圖模式進行構(gòu)圖。而在細化到某一個應(yīng)用系統(tǒng)的時候，仍然還需要分清是構(gòu)建技術(shù)架構(gòu)圖還是功能架構(gòu)圖，兩者本身的分層邏輯也存在很大的差別而不能混用。

架構(gòu)圖的構(gòu)圖邏輯

要完成一個完整的架構(gòu)圖構(gòu)圖，可以先拆分為兩邊+中間。兩邊一般是放具體的標準，規(guī)范等，比如安全管理，質(zhì)量管理，技術(shù)標準規(guī)范，開發(fā)運維規(guī)范等。

中間即是重點需要考慮進行分層構(gòu)建的地方。

在前面也談到了中間部分重點參考云計算和SOA的架構(gòu)分層邏輯。一般來說核心的還是資源層，平臺層，應(yīng)用層，門戶層。而對于應(yīng)用層本身又可以考慮業(yè)務(wù)域進一步拆分，或者根據(jù)價值鏈或業(yè)務(wù)生命周期拆分為多個階段域再展開描述。

在云和SOA下，更加強調(diào)平臺+應(yīng)用構(gòu)建模式。

而兩者之間一般是服務(wù)層，通過SOA平臺或API能力開放平臺來統(tǒng)一接入和發(fā)布服務(wù)，以形成一個完整的資源+服務(wù)+應(yīng)用的松耦合架構(gòu)。

同時一個完整的架構(gòu)本身就是多視角的，如下：

功能架構(gòu)往往可以給具體用戶和業(yè)務(wù)人員看，而對于技術(shù)架構(gòu)往往更多是內(nèi)部團隊開發(fā)人員研討使用。而設(shè)計到資源和平臺的架構(gòu)圖往往又是運維工程人員進行部署架構(gòu)搭建的重要參考。因此不同維度的架構(gòu)分層屬性本身不能隨意融合使用，而導(dǎo)致架構(gòu)圖混亂。

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總結(jié)

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