关于软件的架构设计
好的開始相當(dāng)于成功一半
開始之初的架構(gòu)設(shè)計決定著軟件產(chǎn)品的生死存亡。“好的開始相當(dāng)于成功一半”。
開始的架構(gòu)設(shè)計也是最難的，需要調(diào)研同類產(chǎn)品的情況以及技術(shù)特征，了解當(dāng)前世界上對這種產(chǎn)品所能提供的理論支持和技術(shù)平臺支持。再結(jié)合自己項目的特點(需要透徹的系統(tǒng)分析)，才能逐步形成自己項目的架構(gòu)藍(lán)圖。
比如要開發(fā)網(wǎng)站引擎系統(tǒng)，就從Yahoo的個人主頁生成工具?到虛擬主機(jī)商提供的網(wǎng)站自動生成系統(tǒng)，以及IBM?Webphere?Portal的特點和局限?從而從架構(gòu)設(shè)計角度定立自己產(chǎn)品的位置。
好的設(shè)計肯定需要經(jīng)過反復(fù)修改，從簡單到復(fù)雜的循環(huán)測試是保證設(shè)計正確的一個好辦法
由于在開始選擇了正確的方向，后來項目的實現(xiàn)過程也驗證了這種選擇，但在一些架構(gòu)設(shè)計的細(xì)部方面，還需要對方案進(jìn)行修改，屬于那種螺旋上升的方式，顯然這是通過測試第一的思想和XP工程方法來實現(xiàn)的。
如果我們開始的架構(gòu)設(shè)計在技術(shù)平臺定位具有一定的世界先進(jìn)水平，那么，項目開發(fā)實際有一半相當(dāng)于做實驗，是研發(fā)，存在相當(dāng)?shù)募夹g(shù)風(fēng)險。
因此，一開始我們不可能將每個需求都實現(xiàn)，而是采取一種簡單完成架構(gòu)流程的辦法，使用最簡單的需求將整個架構(gòu)都簡單的完成一遍（加入人工干預(yù)），以檢驗各個技術(shù)環(huán)節(jié)是否能協(xié)調(diào)配合工作(非常優(yōu)秀先進(jìn)的兩種技術(shù)有時無法在一起工作)，同時也可以探知技術(shù)的深淺，掌握項目中的技術(shù)難易點。這個過程完成后，我們就對設(shè)計方案做出上面的重大修改，豐富完善了設(shè)計方案。
設(shè)計模式是支撐架構(gòu)的重要組件
架構(gòu)設(shè)計也類似一種工作流，它是動態(tài)的，這點不象建筑設(shè)計那樣，一開始就能完全確定，架構(gòu)設(shè)計伴隨著整個項目的進(jìn)行過程之中，有兩種具體操作保證架構(gòu)設(shè)計的正確完成，那就是設(shè)計模式(靜態(tài))和工程項目方法(RUP或XP?動態(tài)的)。?
設(shè)計模式是支撐架構(gòu)的一種重要組件，這與建筑有很相象的地方，一個建筑物建立設(shè)計需要建筑架構(gòu)設(shè)計，在具體施工中，有很多建筑方面的規(guī)則和模式。?
我們從J2EE藍(lán)圖模式分類http://java.sun.com/blueprints/patterns/catalog.html中就可以很清楚的看到J2EE這樣一個框架軟件的架構(gòu)與設(shè)計模式的關(guān)系。
架構(gòu)設(shè)計是骨架，設(shè)計模式就是肉
這樣，一個比較豐富的設(shè)計方案可以交由程序員進(jìn)一步完成了，載輔助以適當(dāng)?shù)墓こ谭椒?#xff0c;這樣就可保證項目的架構(gòu)設(shè)計能正確快速的完成。
時刻牢記架構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)
由于架構(gòu)設(shè)計是在動態(tài)中完成的，因此在把握架構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)上就很重要，因此在整個項目過程中，甚至每一步我們都必須牢記我們架構(gòu)設(shè)計的總體目標(biāo)，可以概括下面幾點：
1.?最大化的重用：這個重用包括組件重用?和設(shè)計模式使用等多個方面。
比如，我們項目中有用戶注冊和用戶權(quán)限系統(tǒng)驗證，這其實是個通用課題，每個項目只是有其內(nèi)容和一些細(xì)微的差別，如果我們之前有這方面成功研發(fā)經(jīng)驗，可以直接重用，如果沒有，那么我們就要進(jìn)行這個子項目的研發(fā)，在研發(fā)過程中，不能僅僅看到這個項目的需求，也要以架構(gòu)的概念去完成這個可以稱為組件的子項目。
2.?盡可能的簡單明了：我們解決問題的總方向是將復(fù)雜問題簡單化，其實這也是中間件或多層體系技術(shù)的根本目標(biāo)。但是在具體實施設(shè)計過程中，我們可能會將簡單問題復(fù)雜化，特別是設(shè)計模式的運(yùn)用上很容易范這個錯誤，因此如何盡可能的做到設(shè)計的簡單明了是不容易的。
我認(rèn)為落實到每個類的具體實現(xiàn)上要真正能體現(xiàn)系統(tǒng)事物的本質(zhì)特征，因為事物的本質(zhì)特征只有一個，你的代碼越接近它，表示你的設(shè)計就是簡單明了，越簡單明了，你的系統(tǒng)就越可靠。更多情況是，一個類并不能反應(yīng)事物本質(zhì)，需要多個類的組合協(xié)調(diào)，那么能夠正確使用合適的設(shè)計模式就稱為重中之重。
我們看一個具備好的架構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)代碼時，基本看到的都是設(shè)計模式，寵物店(pet?store)就是這樣的例子。或者可以這樣說，一個好的架構(gòu)設(shè)計基本是由簡單明了的多個設(shè)計模式完成的。
3.?最靈活的拓展性：架構(gòu)設(shè)計要具備靈活性?拓展性，這樣，用戶可以在你的架構(gòu)上進(jìn)行二次開發(fā)或更加具體的開發(fā)。
要具備靈活的拓展性，就要站在理論的高度去進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計，比如現(xiàn)在工作流概念逐步流行，因為我們具體很多實踐項目中都有工作流的影子，工作流中有一個樹形結(jié)構(gòu)權(quán)限設(shè)定的概念就對很多領(lǐng)域比較通用。
樹形結(jié)構(gòu)是組織信息的基本形式，我們現(xiàn)在看到的網(wǎng)站或者ERP前臺都是以樹形菜單來組織功能的，那么我們在進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計時，就可以將樹形結(jié)構(gòu)和功能分開設(shè)計，他們之間聯(lián)系可以通過樹形結(jié)構(gòu)的節(jié)點link在一起，就象我們可以在圣誕樹的樹枝上掛各種小禮品一樣，這些小禮品就是我們要實現(xiàn)的各種功能。
有了這個概念，通常比較難實現(xiàn)的用戶級別權(quán)限控制也有了思路，將具體用戶或組也是和樹形結(jié)構(gòu)的節(jié)點link在一起，這樣就間接實現(xiàn)了用戶對相應(yīng)功能的權(quán)限控制，有了這樣的基本設(shè)計方案的架構(gòu)無疑具備很靈活的拓展性。
?關(guān)于文檔中觀點的補(bǔ)充：
1. 最大化的重用：
提高重用，需要架構(gòu)中的構(gòu)件具有較高的獨(dú)立性，構(gòu)件的實現(xiàn)變更不導(dǎo)致其它構(gòu)件的設(shè)計變更；另外一點是構(gòu)件間接口的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，如果因為實現(xiàn)新增需求必須對接口作變更，如果相關(guān)構(gòu)件不支持這個新增需求，可以保持接口不變。
提高重用的另外一個手段，是利用類似已有的構(gòu)件。理想的重用是只需從不同地方拿來構(gòu)件，經(jīng)過簡單的組合，可實現(xiàn)新的產(chǎn)品需求。
2. 盡可能的簡單明了
使設(shè)計簡單的方式可以是對系統(tǒng)做分層，分層可以是基于功能需求的。比如協(xié)議方面的分層：協(xié)議的編解碼、協(xié)議的可靠傳輸、協(xié)議的應(yīng)用層適配。
要使分層基于功能需求，需要對原始需求做功能需求分析，把原始需求總結(jié)歸納成幾個或幾十個類似或相近的功能需求，以這些功能需求搭建系統(tǒng)的功能框架，以此功能框架為基礎(chǔ)，對原始需求在此功能架構(gòu)上做運(yùn)行分析。如果有需求不能實現(xiàn)，則調(diào)整架構(gòu)。這個過程依賴于經(jīng)驗和能力。
3. 最靈活的拓展性
靈活的拓展性，依賴于接口定義、模塊間的松耦合性。
開始之初的架構(gòu)設(shè)計決定著軟件產(chǎn)品的生死存亡。“好的開始相當(dāng)于成功一半”。
開始的架構(gòu)設(shè)計也是最難的，需要調(diào)研同類產(chǎn)品的情況以及技術(shù)特征，了解當(dāng)前世界上對這種產(chǎn)品所能提供的理論支持和技術(shù)平臺支持。再結(jié)合自己項目的特點(需要透徹的系統(tǒng)分析)，才能逐步形成自己項目的架構(gòu)藍(lán)圖。
比如要開發(fā)網(wǎng)站引擎系統(tǒng)，就從Yahoo的個人主頁生成工具?到虛擬主機(jī)商提供的網(wǎng)站自動生成系統(tǒng)，以及IBM?Webphere?Portal的特點和局限?從而從架構(gòu)設(shè)計角度定立自己產(chǎn)品的位置。
好的設(shè)計肯定需要經(jīng)過反復(fù)修改，從簡單到復(fù)雜的循環(huán)測試是保證設(shè)計正確的一個好辦法
由于在開始選擇了正確的方向，后來項目的實現(xiàn)過程也驗證了這種選擇，但在一些架構(gòu)設(shè)計的細(xì)部方面，還需要對方案進(jìn)行修改，屬于那種螺旋上升的方式，顯然這是通過測試第一的思想和XP工程方法來實現(xiàn)的。
如果我們開始的架構(gòu)設(shè)計在技術(shù)平臺定位具有一定的世界先進(jìn)水平，那么，項目開發(fā)實際有一半相當(dāng)于做實驗，是研發(fā)，存在相當(dāng)?shù)募夹g(shù)風(fēng)險。
因此，一開始我們不可能將每個需求都實現(xiàn)，而是采取一種簡單完成架構(gòu)流程的辦法，使用最簡單的需求將整個架構(gòu)都簡單的完成一遍（加入人工干預(yù)），以檢驗各個技術(shù)環(huán)節(jié)是否能協(xié)調(diào)配合工作(非常優(yōu)秀先進(jìn)的兩種技術(shù)有時無法在一起工作)，同時也可以探知技術(shù)的深淺，掌握項目中的技術(shù)難易點。這個過程完成后，我們就對設(shè)計方案做出上面的重大修改，豐富完善了設(shè)計方案。
設(shè)計模式是支撐架構(gòu)的重要組件
架構(gòu)設(shè)計也類似一種工作流，它是動態(tài)的，這點不象建筑設(shè)計那樣，一開始就能完全確定，架構(gòu)設(shè)計伴隨著整個項目的進(jìn)行過程之中，有兩種具體操作保證架構(gòu)設(shè)計的正確完成，那就是設(shè)計模式(靜態(tài))和工程項目方法(RUP或XP?動態(tài)的)。?
設(shè)計模式是支撐架構(gòu)的一種重要組件，這與建筑有很相象的地方，一個建筑物建立設(shè)計需要建筑架構(gòu)設(shè)計，在具體施工中，有很多建筑方面的規(guī)則和模式。?
我們從J2EE藍(lán)圖模式分類http://java.sun.com/blueprints/patterns/catalog.html中就可以很清楚的看到J2EE這樣一個框架軟件的架構(gòu)與設(shè)計模式的關(guān)系。
架構(gòu)設(shè)計是骨架，設(shè)計模式就是肉
這樣，一個比較豐富的設(shè)計方案可以交由程序員進(jìn)一步完成了，載輔助以適當(dāng)?shù)墓こ谭椒?#xff0c;這樣就可保證項目的架構(gòu)設(shè)計能正確快速的完成。
時刻牢記架構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)
由于架構(gòu)設(shè)計是在動態(tài)中完成的，因此在把握架構(gòu)設(shè)計的目標(biāo)上就很重要，因此在整個項目過程中，甚至每一步我們都必須牢記我們架構(gòu)設(shè)計的總體目標(biāo)，可以概括下面幾點：
1.?最大化的重用：這個重用包括組件重用?和設(shè)計模式使用等多個方面。
比如，我們項目中有用戶注冊和用戶權(quán)限系統(tǒng)驗證，這其實是個通用課題，每個項目只是有其內(nèi)容和一些細(xì)微的差別，如果我們之前有這方面成功研發(fā)經(jīng)驗，可以直接重用，如果沒有，那么我們就要進(jìn)行這個子項目的研發(fā)，在研發(fā)過程中，不能僅僅看到這個項目的需求，也要以架構(gòu)的概念去完成這個可以稱為組件的子項目。
2.?盡可能的簡單明了：我們解決問題的總方向是將復(fù)雜問題簡單化，其實這也是中間件或多層體系技術(shù)的根本目標(biāo)。但是在具體實施設(shè)計過程中，我們可能會將簡單問題復(fù)雜化，特別是設(shè)計模式的運(yùn)用上很容易范這個錯誤，因此如何盡可能的做到設(shè)計的簡單明了是不容易的。
我認(rèn)為落實到每個類的具體實現(xiàn)上要真正能體現(xiàn)系統(tǒng)事物的本質(zhì)特征，因為事物的本質(zhì)特征只有一個，你的代碼越接近它，表示你的設(shè)計就是簡單明了，越簡單明了，你的系統(tǒng)就越可靠。更多情況是，一個類并不能反應(yīng)事物本質(zhì)，需要多個類的組合協(xié)調(diào)，那么能夠正確使用合適的設(shè)計模式就稱為重中之重。
我們看一個具備好的架構(gòu)設(shè)計的系統(tǒng)代碼時，基本看到的都是設(shè)計模式，寵物店(pet?store)就是這樣的例子。或者可以這樣說，一個好的架構(gòu)設(shè)計基本是由簡單明了的多個設(shè)計模式完成的。
3.?最靈活的拓展性：架構(gòu)設(shè)計要具備靈活性?拓展性，這樣，用戶可以在你的架構(gòu)上進(jìn)行二次開發(fā)或更加具體的開發(fā)。
要具備靈活的拓展性，就要站在理論的高度去進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計，比如現(xiàn)在工作流概念逐步流行，因為我們具體很多實踐項目中都有工作流的影子，工作流中有一個樹形結(jié)構(gòu)權(quán)限設(shè)定的概念就對很多領(lǐng)域比較通用。
樹形結(jié)構(gòu)是組織信息的基本形式，我們現(xiàn)在看到的網(wǎng)站或者ERP前臺都是以樹形菜單來組織功能的，那么我們在進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計時，就可以將樹形結(jié)構(gòu)和功能分開設(shè)計，他們之間聯(lián)系可以通過樹形結(jié)構(gòu)的節(jié)點link在一起，就象我們可以在圣誕樹的樹枝上掛各種小禮品一樣，這些小禮品就是我們要實現(xiàn)的各種功能。
有了這個概念，通常比較難實現(xiàn)的用戶級別權(quán)限控制也有了思路，將具體用戶或組也是和樹形結(jié)構(gòu)的節(jié)點link在一起，這樣就間接實現(xiàn)了用戶對相應(yīng)功能的權(quán)限控制，有了這樣的基本設(shè)計方案的架構(gòu)無疑具備很靈活的拓展性。
?關(guān)于文檔中觀點的補(bǔ)充：
1. 最大化的重用：
提高重用，需要架構(gòu)中的構(gòu)件具有較高的獨(dú)立性，構(gòu)件的實現(xiàn)變更不導(dǎo)致其它構(gòu)件的設(shè)計變更；另外一點是構(gòu)件間接口的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性，如果因為實現(xiàn)新增需求必須對接口作變更，如果相關(guān)構(gòu)件不支持這個新增需求，可以保持接口不變。
提高重用的另外一個手段，是利用類似已有的構(gòu)件。理想的重用是只需從不同地方拿來構(gòu)件，經(jīng)過簡單的組合，可實現(xiàn)新的產(chǎn)品需求。
2. 盡可能的簡單明了
使設(shè)計簡單的方式可以是對系統(tǒng)做分層，分層可以是基于功能需求的。比如協(xié)議方面的分層：協(xié)議的編解碼、協(xié)議的可靠傳輸、協(xié)議的應(yīng)用層適配。
要使分層基于功能需求，需要對原始需求做功能需求分析，把原始需求總結(jié)歸納成幾個或幾十個類似或相近的功能需求，以這些功能需求搭建系統(tǒng)的功能框架，以此功能框架為基礎(chǔ)，對原始需求在此功能架構(gòu)上做運(yùn)行分析。如果有需求不能實現(xiàn)，則調(diào)整架構(gòu)。這個過程依賴于經(jīng)驗和能力。
3. 最靈活的拓展性
靈活的拓展性，依賴于接口定義、模塊間的松耦合性。
總結(jié)
