作者:Anders小明
2009年5月5日
 

一、什么是架构

在牛津高阶词典(第7版)中,架构(architecture)一词的解释是:the design an structure of a computer system,而架构师(architect)一词的解释是:a person who is responsible for planning or creating an idea, an event or a situation。

针对于企业应用,依据不同的关注点,架构可以分为如下几类:

业务架构(Business Architecture):关注于业务及其流程;

应用架构(Application Architecture):关注于应用系统设计;

基础架构(Infrastructure Architecture):关注于基础技术;

数据架构(Data Architecture):关注于数据存储及其规划;

这里所说的企业应用架构,即属于应用架构,包括如下几个部分:

1.目标和愿景。即应用系统所面临的问题域。

2.评价指标。从哪些纬度和指标来评价和度量解决方案。

3.原则和方法论。为解决这些问题,所采用的原则及其方法论。

4.技术架构。架构的技术层面,给出相应的设计以及结构,描述应用系统。

5.组织因素。架构的组织层面,组织的各个部分如何参与。

 

二、架构的目标和愿景

1. 架构的问题来源

1.     外部,客户要求包括了业务和技术上。

2.     内部,组织管理、项目管理和技术发展上。

特别的,架构需要解决的非业务问题包括如下:

A.系统目标:系统性能,稳定性等。

B.项目目标:开发成本,项目质量等

C.项目过程:需求的不确定性和开发过程的团队协作性,即所谓的开发管理。

2. 架构的核心问题

问题可分解为两种类型,业务上和技术上。

1. 业务上。问题域分解为,逻辑的纵向抽象层次,以及逻辑的横向模块分解和集成。

2. 技术上。问题域分解为,纵向的技术主题,以及横向的技术职责的分解和集成。

A.领域化

传统的架构模式是三层或者四层模式,虽然从技术上有效的横向分解系统结构,但对业务模型如何建立,如何进行层次间传递,模型间关联关系,以及与服务逻辑耦合等问题没有给出进一步的细化,也带来了很多问题。

此外,在传统设计方法下,分析模型和设计模型的转换也是一个大的问题。

B.组件化

实施组件化或者说模块化,其需求分为两个层面。

1.内部管理,可以帮助开发过程中进行业务切分,帮助控制进度,降低风险,以及财务分析;对于大型复杂的项目,也有利于知识的传递和积累。

2.销售需要,All in one的系统因不符合发展趋势而不利于销售;组件化有助于产品销售,可以针对客户,将若干组件打包销售,同时减少集成的风险。

C.产品化

C.1 定制化问题

定制化问题的由来:1.面向行业的应用通常没有标准,或者完备的标准;2.通常产品的开发是针对于通用或者公共需求,不针对于特定客户;3.而一个确定的客户,其自身的业务差异和管理差异导致需求的差异性。

这种现象尤其在缺乏标准的行业应用中,以及系统的产品化过程中。

传统的简单的解决方式是为每个客户单独维护一个系统分支,在此情况下提供维护和升级,则维护成本巨大;因此如何解决领域的定制化就成为一个重大问题。   

C.2 升级问题

领域需求每次进一步的挖掘和实现,都意味着领域的升级。但升级面临的诸多问题:数据迁移,旧版本的兼容问题,依赖关联等等,在组件化和定制化情况下,还面临定制化兼容和冲突检测。

C.3 国际化问题

1.文本消息国际化

国际化消息没有直接呈现,而是中间存储后呈现;

2.布局国际化

阿拉伯人是从右到左;

3.业务时间,跨时区;

4.计量单位,多币种;

D.平台化

应用系统可以分为两个内容:应用程序和基础设施。应用程序处理业务问题,而基础设施处理技术问题。

来自客户的要求是包含业务和技术两个方面。其中技术上包括两种“定型和定性”,其所需的知识和技能是不同于业务上的;

此外,内部管理也提出相应的要求。由于技术的发展和业务发展之间的不同步,对于一个产品而言,同时存在技术升级和业务升级两个需求。而同时升级存在较大的成本和风险。

同时对于一个产品来说,技术方面需要较强的适应性,能够低成本上的适应客户的特别要求。

因此有效解藕技术和业务两个部分成为必然。

3. 架构的应用问题

A.事务管理

数据一致性问题出现的原因通常是开发过程中,由于错误的并发和事务控制导致的;而在业务过程中也存在错误的业务操作情况。

B.并发处理

不同的业务应用存在不同的并发场景(并发度以及存在的业务依赖),因此业务上需要明确原则和方案;而不同平台所支持的并发方式和能力也不相同,则采用一定框架支持有助于简化问题。

C.集成能力

业务应用所面临的集成问题不同,包括不同的集成环境:外部系统,内部系统,遗留系统等;不同的集成模式:基于文件,基于数据库表,基于消息等,导致所需的集成方法及其能力也不同。

4. 架构的设计问题

分析设计和开发实现存在着一定的差异性:分析设计属于知识级,而开发实现属于操作级的。

分析设计是需求和实现的中间桥梁,因而设计必须解决系统边界的合法性,内部逻辑解藕的合理性和实现的可达性(设计的类方法为实现的30%-70%)。而开发实现需不断重构代码,采用约定和框架能力等技术手段解决开发的实际问题,解决程序级别的健壮性,可读性,可维护性以及可测试性。

传统的方式,分析设计存在于文档中,而开发实现存在于代码中。两者的割裂导致沟通的困难,也导致了开发工程中具大的风险——分析设计和最终开发实现的不一致性。

、架构的评价指标

1. 财务角度

在传统的财务核算机制中,系统或者产品的开发通常属于成本中心,对于IT企业来说,电脑设备,办公室等属于沉没成本,而IT人员的工资属于可变成本,是成本的核心部分,为了控制成本,就需要减少项目的开发时间。

因此架构一个重要的关注点在于控制开发成本和维护成本,通常讲维护成本是开发成本的3倍。降低开发成本核心,在于提高效率、提高适应需求变化的能力。

2. 技术角度

技术角度评估架构很难说一个架构行或者不行。技术角度需要给出的最大指标是风险性。而风险性和各个指标因数有很大相关,但还需要结合相应实际情况判断。例如:如果决定了不可能换数据库,那么即便强绑定oracle也没有特别的风险。

以下指标参考了架构的质量特性,但进行了裁减。

A.内部指标

1.侵入性。或者说是可迁移性,即系统与外部资源的关联关系,以及系统内部的关联关系。例如,如果架构决定使用pl/sql,那么就意味着架构和Oracle数据库是强绑定。

2.重复性。虽然我们都知道关于重复的两个原则(1.不要重复,2.不要自己重复),但是有时重复看上去无法避免,那么就是判断这个重复性带来的问题有多大。

3.扩展性。即架构提供何种条件下的何种扩展和变化能力,及其成本。

4.平稳性。在业务或技术扩展时的,架构所呈现的发展态性。

5.抽象性。即可视性,并包括了概念完整性。系统是否完整以及层次化的反映应用问题,能否明确的呈现和表达。

6.修改性。包括了可重构性,代码级别的侵入性以及单元测试能力。

7.诊断性。系统提供的实时观测能力。

B.外部指标

1.性能。

2.可靠度。

3.可用度。

3. 组织角度

组织角度涉及两个方面:人和流程。

人的方面,架构需要组织的角色参与(业务专家,技术专家)及其参与度,以及涉及到人力资源匹配情况。若架构所需的技术如果太新或者太窄,将面临人力资源的困境。