相信大多軟件工程師在談及軟件架構(gòu)（software architecture）時立刻會聯(lián)想到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（data structure），這是正常的反應(yīng)。但是，有些工程師卻誤以為軟件架構(gòu)就完全是關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這就不對了。之所以將軟件架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在本文中并提討論，是為了讓我們對之有更清晰的認(rèn)識。讀者后面會明白，這種清晰的認(rèn)識對于我們的工作是有益的。 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在Wikipedia上的定義是：為了有效使用數(shù)據(jù)而在計算機中存儲和組織數(shù)據(jù)的特定方法。這一定義說明了為什么我們又稱之為算法。同樣是在Wikipedia上，我們能找到對于軟件架構(gòu)的定義：一個系統(tǒng)所需結(jié)構(gòu)的集合，包括軟件元素（element）、元素間的關(guān)系和屬性。定義中的“元素”是一個很寬泛的稱呼，即可以指軟件組件（component），也可以指一個獨立的子設(shè)備。
單從定義來看，軟件架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有不同的抽象層次，前者更放眼于功能，后者更著力于效率。為了讀者能更好地理解這種層次之別，讓我們以軟件開發(fā)流程中的兩個關(guān)鍵步驟為例加以說明。軟件開發(fā)的設(shè)計階段存在概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩大步驟，概要設(shè)計應(yīng)重點闡述軟件架構(gòu)，而詳細(xì)設(shè)計應(yīng)著力于解釋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。我們都知道，在開發(fā)過程中概要設(shè)計先于詳細(xì)設(shè)計，因而可以推測出軟件架構(gòu)處于更高的抽象層次。我看到過不少軟件概要設(shè)計文檔一上來就講數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這是文檔的作者對于軟件架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)沒有加以明晰的緣故。
做軟件設(shè)計首當(dāng)其沖的不是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，而是架構(gòu)設(shè)計，這一點無論怎樣規(guī)模的軟件都正確。架構(gòu)設(shè)計強調(diào)的是設(shè)計概念（我有時也稱之為模型），即軟件“長什么樣”。對于實現(xiàn)同樣功能的軟件模塊，在有概念和沒有概念時所設(shè)計出來的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會很不一樣。即使采用的算法相同，但命名很有可能不同，且有概念的命名更具可讀性。因此，“先架構(gòu)后結(jié)構(gòu)”的方法，有助于寫出更具可維護性的代碼。現(xiàn)實中，之所以存在大量難以維護的代碼，正是因為設(shè)計者省去了概念塑造這一步驟。
另一點需要指出的是，軟件架構(gòu)設(shè)計與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計對工程師的能力要求并不完全相同。軟件架構(gòu)設(shè)計需要更多的是概念能力，即將細(xì)節(jié)進行一定的抽象和概括的能力。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的能力卻是對于計算機體系結(jié)構(gòu)、編程語言和各種算法的掌握。
分清軟件架構(gòu)與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的意義在于： 1) 方便溝通。不至于他人在說軟件架構(gòu)時，我們卻只想著數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 2) 明白架構(gòu)設(shè)計的重要性。架構(gòu)設(shè)計用于引導(dǎo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計是用來表達架構(gòu)的。 3) 理解架構(gòu)設(shè)計與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計所需的能力之別，而不至于認(rèn)為“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是軟件的一切”。

總結(jié)

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