架构类型以及软件架构逻辑详解

架构类型：分布式、SOA架构、单体式。

分布式架构

分布式应用架构中，相互独立，代码独立开发，独立部署，通过API接口互相通信。通讯协议一般使用HTTP，数据格式是JSON(是一种轻量级的数据交换格式)，应用集成方式比较简化。

优点: 应用内部高内聚，独立开发、测试和部署，应用之间松耦合，业务边界清晰，业务依赖明确，支持大项目并行开发。

缺点: API接口需求变化，应用就需要重新部署，通信可靠性和数据的封装性相对于进程内调用比较差。

SOA架构[现在也流程SAAS服务模式架构也称云架构]

SOA也是分布式应用架构一种。

SOA架构提供配套的服务治理，包括服务注册、服务路由、服务授权、服务降级、服务监控等等。

SOA架构既体现业务的拆分，又体现业务的整合，更多地从业务整体上考虑系统拆分。

优点：以服务层为主，聚焦核心业务，同时以提供整个系统共享，服务作为独立的应用，独立部署，接口清晰，很容易做自动化测试和部署，服务是无状态的，很容易做水平扩展；通过容器虚拟化技术，实现故障隔离和资源高效利用。

缺点：系统依赖复杂，给开发/测试/部署带来不便，分布式数据一致性和分布式事务支持困难，一般通过最终一致性简化解决。

单体式应用

系统只有一个应用、打包成一个应用；部署在一台机器；在一个DB里存储数据.

单体式应用采用分层架构，一般为表示层、业务层、数据访问层、DB层，表示层负责用户体验，业务层负责业务逻辑，数据访问层负责DB层的数据存取

优点：开发、编译、调试一站式、一个应用程序包含所有功能点，容易测试和部署

缺点：系统逐渐庞大时，代码复杂度高，难以维护，应用扩展水平低，业务和模块职责区分不清晰。

软件架构

软件架构

一、微服务架构

微服务架构（microservices architecture）是服务导向架构（service-oriented architecture，缩写 SOA）的升级。

每一个服务就是一个独立的部署单元（separately deployed unit）。这些单元都是分布式的，互相解耦，通过远程通信协议（比如REST、SOAP）联系。

微服务架构分成三种实现模式。

RESTful API 模式：服务通过 API 提供，云服务就属于这一类

RESTful 应用模式：服务通过传统的网络协议或者应用协议提供，背后通常是一个多功能的应用程序，常见于企业内部

集中消息模式：采用消息代理（message broker），可以实现消息队列、负载均衡、统一日志和异常处理，缺点是会出现单点失败，消息代理可能要做成集群

优点

扩展性好，各个服务之间低耦合

容易部署，软件从单一可部署单元，被拆成了多个服务，每个服务都是可部署单元

容易开发，每个组件都可以进行持续集成式的开发，可以做到实时部署，不间断地升级

易于测试，可以单独测试每一个服务

缺点

由于强调互相独立和低耦合，服务可能会拆分得很细。这导致系统依赖大量的微服务，变得很凌乱和笨重，性能也会不佳。

一旦服务之间需要通信（即一个服务要用到另一个服务），整个架构就会变得复杂。典型的例子就是一些通用的 Utility 类，一种解决方案是把它们拷贝到每一个服务中去，用冗余换取架构的简单性。

分布式的本质使得这种架构很难实现原子性操作，交易回滚会比较困难。

微服务架构

二、事件驱动架构

事件（event）是状态发生变化时，软件发出的通知。

事件驱动架构（event-driven architecture）就是通过事件进行通信的软件架构。它分成四个部分。

事件驱动架构

事件队列（event queue）：接收事件的入口。

分发器（event mediator）：将不同的事件分发到不同的业务逻辑单元。

事件通道（event channel）：分发器与处理器之间的联系渠道。

事件处理器（event processor）：实现业务逻辑，处理完成后会发出事件，触发下一步操作

对于简单的项目，事件队列、分发器和事件通道，可以合为一体，整个软件就分成事件代理和事件处理器两部分。

事件驱动架构

优点

分布式的异步架构，事件处理器之间高度解耦，软件的扩展性好；适用性广，各种类型的项目都可以用；性能较好，因为事件的异步本质，软件不易产生堵塞；事件处理器可以独立地加载和卸载，容易部署

缺点

涉及异步编程（要考虑远程通信、失去响应等情况），开发相对复杂难以支持原子性操作，因为事件通过会涉及多个处理器，很难回滚分布式和异步特性导致这个架构较难测试。

三、分层架构。

分层架构（layered architecture）是最常见的软件架构，也是事实上的标准架构。如果你不知道要用什么架构，那就用它。

这种架构将软件分成若干个水平层，每一层都有清晰的角色和分工，不需要知道其他层的细节。层与层之间通过接口通信。

虽然没有明确约定，软件一定要分成多少层，但是四层的结构最常见。

表现层（presentation）：用户界面，负责视觉和用户互动。

业务层（business）：实现业务逻辑。

持久层（persistence）：提供数据，SQL 语句就放在这一层。

数据库（database） ：保存数据。

有的软件在逻辑层和持久层之间，加了一个服务层（service），提供不同业务逻辑需要的一些通用接口。

用户的请求将依次通过这四层的处理，不能跳过其中任何一层。

分层架构

优点

1、结构简单，容易理解和开发。

2、不同技能的程序员可以分工，负责不同的层，天然适合大多数软件公司的组织架构

3、每一层都可以独立测试，其他层的接口通过模拟解决

缺点

1、一旦环境变化，需要代码调整或增加功能时，通常比较麻烦和费时

2、部署比较麻烦，即使只修改一个小地方，往往需要整个软件重新部署，不容易做持续发布

软件升级时，可能需要整个服务暂停

3、扩展性差。用户请求大量增加时，必须依次扩展每一层，由于每一层内部是耦合的，扩展会很困难。

五、微核架构。

微核架构（microkernel architecture）又称为"插件架构"（plug-in architecture），指的是软件的内核相对较小，主要功能和业务逻辑都通过插件实现。

内核（core）通常只包含系统运行的最小功能。插件则是互相独立的，插件之间的通信，应该减少到最低，避免出现互相依赖的问题。

优点

1、良好的功能延伸性（extensibility），需要什么功能，开发一个插件即可

2、功能之间是隔离的，插件可以独立的加载和卸载，使得它比较容易部署，

3、可定制性高，适应不同的开发需要

4、可以渐进式地开发，逐步增加功能

缺点

1、扩展性（scalability）差，内核通常是一个独立单元，不容易做成分布式

2、开发难度相对较高，因为涉及到插件与内核的通信，以及内部的插件登记机制。

五、云架构。

云结构（cloud architecture）主要解决扩展性和并发的问题，是最容易扩展的架构。

它的高扩展性，主要原因是没使用中央数据库，而是把数据都复制到内存中，变成可复制的内存数据单元。然后，业务处理能力封装成一个个处理单元（prcessing unit）。访问量增加，就新建处理单元；访问量减少，就关闭处理单元。由于没有中央数据库，所以扩展性的最大瓶颈消失了。由于每个处理单元的数据都在内存里，最好要进行数据持久化。

这个模式主要分成两部分：处理单元（processing unit）和虚拟中间件（virtualized middleware）。

处理单元：实现业务逻辑

虚拟中间件：负责通信、保持sessions、数据复制、分布式处理、处理单元的部署。

云架构

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