软件架构师的角色

架构师的职责

软件架构的组成

模块结构存在于设计阶段，组件连接器结构在软件运行时出现，分配结构展示模块元素与组件连接器元素之间，以及这些元素与现实的物理元素之间的协同与响应关系

软件架构的意义

是开发出色软件的基础。架构从以下六个方面有指导意义

架构设计思维

设计策略

首先挖掘关键架构需求

主动选择架构

架构模式

模式	元素	关系	优点	缺点
分层模式	层：一组功能内聚的模块	哪些层可以使用其他层的模块	可运维性，可移植性，可复用性，可测试性，设计阶段的可修改性，概念上比较容易实施	每一层都引了额外的抽象，增加了复杂度，可能会影响性能，层数繁多和抽象泄露可能导致开发过程非常痛苦
端口适配器模式	层：包含业务逻辑，便它不清楚使用的数据和事件的来源端口：层与适配器之间的接口。借助端口，层可以与具体的适配器分离适配器：与外部数据源，设备或其他组件进行交互的代码，使得层能够访问数据和事件。	暴露：指明层可用的端口实现：指明约束适配器的端口注入：指明层可用的适配器	提升可测试性，可维护性，可修改性。团队可以分工完成不同的层和适配器	必须建立机制选择运行时使用的适配器。适配器决定了运行时质量。
管道过滤器模式	过滤器：读取，转换，记录数据的组件。过滤器必须定义预期输入并输出结果管道：连接器，用于将数据从一个过滤器传输到下一个过滤器。管道具有单一输入和输出，不会改变传输的数据一些变种还包含元素源（source)和槽(sink)。前者产生数据，后者仅接收数据	接驳：通过管道，连接一个过滤器的输出与另一个过滤器的输入	提升性能，可复用性，可修改性	管道过滤器系统不是交互式的。不会明显提升可靠性，可能会影响性能。
面向服务架构模式	服务：可独立部署的单元。通过定义好的接口提供服务功能服务注册表：列出所有可用的服务，以便服务可查找其他可用服务消息系统：取决于具体的系统设计	根据SOA系统的约束而变化。可能是调用，可能是发布，订阅	提升互用性，可复用笥，可伸缩性。	带有分布式计算的所有复杂性。集成复杂。
发布订阅模式	发布者：发布事件的组件订阅者：订阅事件的组件事件总线：负责登记组件订阅和传递发布的事件。	发布：组件装饰事件发布到事件总线订阅：组合登记订阅事件	提升可扩展性，可复用性，可测试性，可用性，可靠性，可伸缩性	性能很难判断
共享数据模式	数据库：保存访问器共享的数据数据访问器组件：以某种方式使用数据的组件	读取：数据访问器组件可以从共享数据库中读取数据。写入：数据访问器组件将数据写入共享数据库	通过数据一致性、安全和隐私提升可靠性。如果数据库充分优化，数据访问器划分良好，也可以提升可伸缩性和可用性	单点故障，影响可用性和性能。如果数据库发生变更，可维护性也会受影响。
多层模式	层(tier)：运行时组件的逻辑组。	属于：将组件归到某一层通信：层或其内部组件与其他层的交互允许通信：表明哪些层可以与其他层中的组件通信分配到：将层映射到物理计算平台	提升安全性，性能，可用性，可维护性，可修改性，有利于分析成本和部署	作为运行时构造，在大型系统中实施可能会有难度，太多的层可能会抑制系统性能和可维护性。
能力中心模式	CoC团队：开发人员和架构师小组责任区域：架构的子集，可以是模式，技术，用例	负责：聚首CoC团队及其责任区域	提升专家的可复用性和可伸缩性，从而提升多方面的质量属性。	CoC让一些专家形成了知识上的孤岛，且容易因人员流失而出现知识流失，能力不足的CoC成员会引发问题，影响开发质量。
开源贡献模式	团队：提交或审核组件变更的小组库：包含软件组件的版本普瑞玛存储率	拥有：团队负责审查变更并维护库的完整性。可能贡献：表示可能向库提交变更的团队	提升可复用笥，可维护性，开发速度	与组件划分策略密切相关。在多数情况下，贡献的学习曲线极其陡峭，这种模式不太现实。
大泥球模式	无	无	短期内提高开发速度	降低系统的可维护性，可扩展性，缺少设计的完整性，毫无章法的开发和缺乏架构知识

分层模式与多层模式的区别：

分层模式是模块结构，处理设计时元素，多层模式是组件连接器结构或者分配结构，处理运行时元素

建立模型

架构设计研讨会

架构设计研讨会流程

阶段内容

1、准备：提前了解要探索的问题

2、启动：向团队介绍研讨会的目标和问题背景

3、创建：制作模型，绘制草图，构建原型

4、分享：展示创建的内容，并具体描述设计如何实现目标

5、评判：团队对分享的内容进行评判，就设计能否完成目标发表意见

6、迭代：重复第3到5步，优化模型，创建新模型。

7、跟进：针对发现的想法，风险，问题决定后续处理步骤

展示设计决策

描述架构

4+1视图

逻辑视图：描述软件的功能逻辑，由哪些模块组成，模块中包含哪些类，其依赖关系如何。逻辑视图主要支持功能需求，也就是系统应该提供怎样的服务给用户。系统分解为一组关键抽象，如问题域的对象或对象类的形式。利用封装和继承的抽象原则。分解不仅是为了功能分析，也为了识别常见的服务机制和跨系统的设计元素。我们可以使用UML类图和类模板代表逻辑视图的方法

开发视图：包括系统架构层面的层次划分，包的管理，依赖的系统与第三方的程序包。开发视图某些方面和逻辑视图有一定重复性，不同视角看到的可能是同一个东西，开发视图中一个程序包，可能正好对应逻辑视图中的一个功能模块。开发视图关注实际的软件开发环境中的软件模块组织。软件打包可以小程序库或子系统等形式，子系统是由一个或少量的开发人员开发的系统。子系统有良好的组织层次结构，每一层都提供了一个狭窄的和良好定义的接口层。开发系统是由模块和子系统的架构组成的，表达了"出口"和"进口"的关系

处理视图：描述程序运行期的进程、线程、对象实例，以及与此相关的并发、同步、通信等问题。处理架构是考虑一些非功能性的需求，例如性能和可用性可扩展性Scalable。它可以解决并发性和分布系统的完整性与容错性等问题，主要指导如何从逻辑视图的抽象融入处理架构之中，比如哪个线程来控制对象的实际执行。

物理视图：描述软件如何安装并部署到物理的服务上，以及不同的服务器之间如何关联、通信。主要考虑系统的非功能性需求，如可用性、可靠性(容错)、性能(吞吐量)和可伸缩性。

场景视图：针对具体的用例场景，将上述 4 个视图关联起来，一方面从业务角度描述，功能流程如何完成，一方面从软件角度描述，相关组成部分如何互相依赖、调用。四个视图中的元素通过场景能够一起无缝工作，场景对应着用例，它实现上对应相应的脚本(流程)，也就是对象之间的序列交互，使用对象场景图和对象交互图来表示

C4视图

类Classes：软件系统的最小构建块

组件Component：由一个或者多个类组成的逻辑组，由许多相互协作的类组成，位于高层协议下面。

容器Containers：表示组件运行或者驻留的地方。

系统System：是高层抽象

架构评估

架构设计实践模型

参考资料：

https://www.jdon.com/artichect/4+1view-architecture.html

https://blog.csdn.net/weixin_42248522/article/details/123381118

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