概述
首先我们思考一个问题”为什么要做架构设计?”
架构设计的误区
关于架构设计的目的,常见的误区有:
1. 因为架构很重要,所以要做架构设计
2. 不是每个系统都要做架构设计吗
3. 公司流程要求系统开发过程中必须有架构设计
4. 为了高性能、高可用、可扩展,所以要做架构设计
架构设计的真正目的
那架构设计的真正目的究竟是什么?
上一篇分享的架构设计的历史背景,可以看到,整个软件技术发展的历史,其实就是一部与“复杂度”斗争的历史,架构的出现也不例外。简而言之,架构也是为了应对软件系统复杂度而提出的一个解决方案,通过回顾架构产生的历史背景和原因,我们可以基本推导出答案:架构设计的主要目的是为了解决软件系统复杂度带来的问题
。
这个结论虽然很简洁,但却是架构设计过程中需要时刻铭记在心的一条准则,为什么这样说呢?
首先,遵循这条准则能够让“新手”架构师心中有数,而不是一头雾水。
新手架构师开始做架构设计的时候,心情都很激动,希望大显身手,甚至恨不得一出手就设计出世界上最牛的 XX 架构,从此走上人生巅峰,但真的面对具体的需求时,往往都会陷入一头雾水的状态:
“这么多需求,从哪里开始下手进行架构设计呢?”。
“架构设计要考虑高性能、高可用、高扩展……这么多高 XX,全部设计完成估计要 1 个月,但老大只给了 1 周时间”。
“业界 A 公司的架构是 X,B 公司的方案是 Y,两个差别比较大,该参考哪一个呢?”。
以上类似问题,如果明确了“架构设计是为了解决软件复杂度”原则后,就很好回答。
“这么多需求,从哪里开始下手进行架构设计呢?”
——通过熟悉和理解需求,识别系统复杂性所在的地方,然后针对这些复杂点进行架构设计。
“架构设计要考虑高性能、高可用、高扩展……这么多高 XX,全部设计完成估计要 1 个月,但老大只给了 1 周时间”
——架构设计并不是要面面俱到,不需要每个架构都具备高性能、高可用、高扩展等特点,而是要识别出复杂点然后有针对性地解决问题
。“业界 A 公司的架构是 X,B 公司的方案是 Y,两个差别比较大,该参考哪一个呢?”
——理解每个架构方案背后所需要解决的复杂点,然后才能对比自己的业务复杂点,参考复杂点相似的方案
。
其次,遵循这条准则能够让“老鸟”架构师有的放矢,而不是贪大求全。
技术人员往往都希望自己能够做出最牛的东西,架构师也不例外,尤其是一些“老鸟”架构师,为了证明自己的技术牛,可能会陷入贪大求全的焦油坑而无法自拔。例如:
“我们的系统一定要做到每秒 TPS 10 万”。
“淘宝的架构是这么做的,我们也要这么做”。
“Docker 现在很流行,我们的架构应该将 Docker 应用进来”。
以上这些想法,如果拿“架构设计是为了解决软件复杂度”这个原则来衡量,就很容易判断。
“我们的系统一定要做到每秒 TPS 10 万”
——如果系统的复杂度不是在性能这部分,TPS 做到 10 万并没有什么用
。“淘宝的架构是这么做的”
——淘宝的架构是为了解决淘宝业务的复杂度而设计的,淘宝的业务复杂度并不就是我们的业务复杂度,绝大多数业务的用户量都不可能有淘宝那么大。
“Docker 现在很流行,我们的架构应该将 Docker 应用进来”
——Docker 不是万能的,只是为了解决资源重用和动态分配而设计的,如果我们的系统复杂度根本不是在这方面,引入 Docker 没有什么意义。
简单的复杂度分析案例
我来分析一个简单的案例,一起来看看如何将“架构设计的真正目的是为了解决软件系统复杂度带来的问题”这个指导思想应用到实践中。
假设我们需要设计一个大学的学生管理系统,其基本功能包括登录、注册、成绩管理、课程管理等。当我们对这样一个系统进行架构设计的时候,首先应识别其复杂度到底体现在哪里。
性能
:一个学校的学生大约 1 ~ 2 万人,学生管理系统的访问频率并不高,平均每天单个学生的访问次数平均不到 1 次,因此性能这部分并不复杂,存储用 MySQL 完全能够胜任,缓存都可以不用,Web 服务器用 Nginx 绰绰有余。
可扩展性
:学生管理系统的功能比较稳定,可扩展的空间并不大,因此可扩展性也不复杂。
高可用
:学生管理系统即使宕机 2 小时,对学生管理工作影响并不大,因此可以不做负载均衡,更不用考虑异地多活这类复杂的方案了。但是,如果学生的数据全部丢失,修复是非常麻烦的,只能靠人工逐条修复,这个很难接受,因此需要考虑存储高可靠,这里就有点复杂了。我们需要考虑多种异常情况:机器故障、机房故障,针对机器故障,我们需要设计 MySQL 同机房主备方案;针对机房故障,我们需要设计 MySQL 跨机房同步方案。
安全性
:学生管理系统存储的信息有一定的隐私性,例如学生的家庭情况,但并不是和金融相关的,也不包含强隐私(例如玉照、情感)的信息,因此安全性方面只要做 3 个事情就基本满足要求了:Nginx 提供 ACL 控制、用户账号密码管理、数据库访问权限控制。
成本
:由于系统很简单,基本上几台服务器就能够搞定,对于一所大学来说完全不是问题,可以无需太多关注。
还有其他方面,如果有兴趣,你可以自行尝试去分析。通过我上面的分析,可以看到这个方案的主要复杂性体现在存储可靠性上,需要保证异常的时候,不要丢失所有数据即可(丢失几个或者几十个学生的信息问题不大),对应的架构如下:
学生管理系统虽然简单,但麻雀虽小五脏俱全,基本上能涵盖软件系统复杂度分析的各个方面,而且绝大部分技术人员都曾经自己设计或者接触过类似的系统,如果将这个案例和自己的经验对比,相信会有更多的收获。
最后
以上就是传统书包为你收集整理的3. 架构设计的目的架构设计的误区架构设计的真正目的简单的复杂度分析案例的全部内容,希望文章能够帮你解决3. 架构设计的目的架构设计的误区架构设计的真正目的简单的复杂度分析案例所遇到的程序开发问题。
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