我是靠谱客的博主 优雅乐曲,最近开发中收集的这篇文章主要介绍业务架构-可扩展架构1、系统的构成:模块 + 关系2、扩展性的本质3、打造可扩展的模块体系:模块拆分4、打造可扩展的模块体系:模块整合5、总结,觉得挺不错的,现在分享给大家,希望可以做个参考。

概述

本文是阅读《极客时间-架构实战案例解析》的读书笔记

在实际工作中,业务需求总在不断变化,因此,经常会面临以下这些问题:

  • (1)如何快速地上线新业务?老板很可能明天就想看到效果。
  • (2)对某个功能进行修改,如何不影响到系统其它的功能?

对于新的需求变化,我们一方面要快快搞定,另一方面要稳稳接住。但问题是软件虽然姓"软",但也不是想变就能变,如果事先没有经过良好的设计,调整起来,往往牵一发动全身,导致系统到处出问题。

那如何设计一个具有良好扩展性的系统,能够快速支持业务变化落地呢?

接下来,我们围绕系统的可扩展,先来了解下什么是系统,什么样的系统才能具备良好的扩展能力。然后通过一个实际的例子,说明如何通过架构手段打造一个可扩展的系统。

1、系统的构成:模块 + 关系

我们天天和系统打交道,但你有没想过系统到底是什么?在我看来,系统内部是有明确结构的,它可以简化表达为:系统 = 模块 + 关系。

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在这里,模块是系统的基本组成部分,它泛指子系统、应用、服务或功能模块。关系指模块之间的依赖关系,简单地讲,就是模块之间有调用,我们知道,调用区分发起方和服务方,因此,依赖关系是有方向性的。

这个模型虽然简单,但它给我们提供了一个深入分析系统的工具。接下来,我们就从业务扩展性出发,讨论什么样的模块是容易修改的,什么样的依赖关系是容易调整的。

1.1 模块

我们先看模块,模块定义系统都有哪些基本的“玩家”,分别承担什么职责。从业务的角度看,每个模块都代表了某个业务概念,或者说业务领域。

模块内部由数据和业务逻辑组成,其中数据是核心,业务逻辑围绕着数据,对数据做进一步加工,方便外部使用。

从扩展性的角度出发,首先,我们对模块的要求是:定位明确,概念完整

每个模块要有明确的定位,模块有了定位,说明我们已经想清楚了它的核心职责是什么,这样,每个人对它的期望和理解就会一致。在实践中,我们经常会争论一个功能应该放到 A 模块还是 B 模块,表面上看,各有各的道理,谁也说不服谁,但如果对照模块的定位,回到模块设计的初心,我们往往很快就能有答案。

定位比较抽象,在具体划分模块职责的时候,要保证模块业务概念的完整性。数据上,模块需要覆盖对应业务领域的全部数据,比如一个订单模块,它要覆盖所有渠道的订单,包括三方平台的订单、自有商城的订单、线下门店的订单等,这些不同类型订单的数据模型和实际数据,都由订单模块负责。

功能上,模块要包含业务领域的全部功能,比如订单模块包含所有订单相关的功能,包括订单数据的增删改查、订单业务规则校验、订单的状态和生命周期管理等。

其次,模块还要:自成体系,粒度适中

模块的业务逻辑尽量围绕自身内部数据进行处理,对外部依赖越小,模块的封装性越好,稳定性也越强,不会随着外部模块的调整而调整。

模块的粒度要保持适中,不能为了追求定位清晰,把粒度划分得很小,导致系统的碎片化。

比如系统早期的时候,一般我们把积分功能放到用户模块里面,不单独构建积分模块,如果
后续积分的概念越来越突出,承载的业务越来越复杂,到时候可以把积分功能分离出来,单
独成模块。

这里,为帮助你更好的理解,我举一个模块划分的反面例子。在实际工作中,很多老系统都有体量很大的模块,我们称之为“肿瘤”,它的特点就是定位模糊,职责泛滥,功能无所不包,这样,模块的可维护性很差,没人敢轻易对它动刀子。

好了,说完了模块,我们再继续看下模块的依赖关系。

1.2 依赖关系

依赖关系定义了模块如何协作,一起完成业务流程,依赖关系实质上体现的是模块的组织结构。

如果不对模块的依赖关系做针对性设计的话,依赖关系就是一个多对多的网状结构,一个有 N 个模块的系统,理论上有 N×N 个依赖关系,如果考虑依赖具有方向性,这个数字还要加倍。

所以,要简化模块的依赖关系,我们就要同时简化依赖的方向和减少依赖的数量。

首先,我们希望模块之间的依赖是单向的,尽量避免相互调用,为什么单向更好呢?我们知道业务流程是有顺序的,如果模块依赖关系越直观地体现业务流程的顺序,越能帮助人理解,否则,我们会被双向的依赖箭头绕的晕头转向,很难通过模块之间的依赖关系还原实际业务的处理过程。

接下来,我们看下模块的组织结构。我们知道,网状结构是一种松散的结构,节点之间的依赖关系比较复杂,一般用于表示非正式的关系,比如人群的社交关系;而层次结构是一种更有序的结构,一般用于表示正式的关系,比如公司内部的人员关系。

在模块的组织结构设计上也是如此,我们要尽量把网状结构转化为层次结构,模块结构层次化是简化模块依赖关系的有力手段。

具体做法就是,我们按照模块定位的不同,把模块划分为不同层次,比如划分为上面的应用层和下面的资源层。这样,一个层通过把多个模块组织在一起,就形成了概念上更大粒度的模块。有了层以后,我们理解业务时,因为模块定位相同,往往关注这个更大粒度的层就可以,依赖关系只要指向这个层,而不是层里面的各个模块。这样,从人理解业务的角度,依赖的数量大幅度地减少了。

另外,我们知道,层与层之间的依赖关系都是层与层之间自上而下的依赖,相对于多对多的网状依赖,层次依赖的方向更清晰,特别符合人的理解习惯。

举个具体例子,作为开发,我们都比较了解 MVC 架构,系统模块按照定位,分为表示层、 应用层、聚合服务层、基础服务层。

  • 表示层,对应前端的模块,如 App、小程序、公众号等,属于 View 层。
  • 应用层,对应和前端表示层直接关联的服务端,属于 Control 层。
  • 聚合服务层,如果系统业务比较复杂,经常需要单独的聚合服务层负责业务流程的编排组合,这个属于 Model 层的加强。
  • 基础服务层,代表最基础的业务模块管理,如订单、商品、用户等,属于实际的 Model 层。

我在这里贴了一张 MVC 分层结构图,你可以看到,模块总体上是非常清晰的层次结构。

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现在,我们清楚了一个可扩展系统对模块和依赖关系的要求,接下来,我们再回到系统扩展性目标,做个深入总结。

2、扩展性的本质

在文章开头,我们说因为业务总在变化,所以需要架构设计给系统提供良好的扩展性。

这只是表象,深层的原因是,一个新的需求进来,系统不只是为它增加一个新功能这么简单,系统的调整会引起一系列的连锁反应,从而大面积地影响系统的现有功能。架构设计时,如果模块划分的不好,一个 N 个模块的系统,它的复杂度就是 N×N(这个在《业务架构》介绍的支付宝一代架构中,体现得很明显)。如果再加一个新的模块,复杂度就变成(N+1)×(N+1),系统的复杂度随着功能的数量指数级地上升,这样一来,当系统的规模到 一定程度,复杂度就会失控,导致系统彻底无序。

所以,要支持系统的扩展,架构设计上必须能够控制系统的复杂度,面对新需求,要让系统复杂度做加法而不是乘法,从而保证系统的调整是局部化和最小化的,所以,业务架构扩展性的本质是:通过构建合理的模块体系,有效地控制系统复杂度,最小化业务变化引起的系统调整。

那如何打造一个合理的模块体系呢?具体的架构手段就是按照业务对系统进行拆分和整合:
通过拆分,实现模块划分;通过整合,优化模块依赖关系。

接下来,我们以一个在线出行公司为例,它有出租车、快车和顺风车 3 条业务线,来具体看下如何为它打造合理的模块体系。

3、打造可扩展的模块体系:模块拆分

我们先对系统进行模块化拆分,拆分有两种方式:水平拆分和垂直拆分。

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3.1 水平方向拆分

水平拆分是指从上到下把系统分为多层,按照系统处理的先后顺序,把业务拆分为几个步骤。

比如,整个叫车过程,我们可以分为 UI 展现、地图搜索、运力调度和订单支付等几个环节,这是根据系统的处理过程进行划分的。

这样一来,我们就把一个复杂流程,分解为几个相对独立的环节,分别进行处理,这么做带来了很多好处。

首先,UI 展现部分独立成为一个模块,实现了前后端的分离。我们知道,前端的用户体验和界面样式会经常变化,而后端的数据和业务逻辑相对稳定,通过水平拆分,我们实现了稳定部分和不稳定部分的分开,避免相互影响。

这里的后端包含三个模块,其中地图搜索负责路径规划,运力调度负责人车匹配,订单支付负责交易管理。

可以看到,通过水平拆分,可以使每一块职责都比较明确,功能内聚,每个模块管理自己内部的复杂性。同时,模块之间相互松耦合,一个模块的修改不影响另一个模块,比如地图搜索模块中改变了优先路径的推荐,不会影响运力调度模块中的人车匹配算法。

水平分层可以很好地满足现有业务做深度扩展,当业务有变化时,系统在特定层做调整,对其他层影响有限,这样把变化局限在一个小范围。

3.2 垂直方向拆分

垂直拆分指的是按照不同的业务线拆分,比如,将整个出行业务分为出租车业务、快车业务和顺风车业务,按照不同的业务场景,自上而下进行竖切,让每个业务都自成体系,形成自己的业务闭环。

通过垂直拆分,一个复杂的出行场景就拆分为几个具体的场景,我们可以根据各个业务线的特点去设计系统,从而降低了整个系统的复杂性。

垂直拆分可以很好地满足业务广度上的扩展,比如说增加一条新的业务线,可以按照这个思路落地系统。

一般做业务架构时,我们先考虑垂直拆分,从大方向上,把不同业务给区分清楚,然后再针对具体业务,按照业务处理流程进行水平拆分。

如果同时进行垂直拆分和水平拆分,一个大系统被拆分为了一个二维的模块矩阵,每个模块既属于某个业务线,也属于业务流程的某个环节。这样一来,每个模块的职责都很清晰,当业务变化了,我们可以清楚地知道,这个变化涉及哪些模块,然后,对这些模块进行相应的调整就可以。

为了帮你更好地理解这两种拆分方式的好处,我这里举个搭积木的例子。经过拆分,每个业务模块都成为一个积木,然后,我们以搭积木的方式来构造系统。当业务发生变化,我们就调整对应的积木,如果系统拆分得合理,拆分后的模块就具有良好的封装性,也就意味着我们主要是调整积木的内部,而它的外观基本不变。这样一来,相邻的积木不会受到影响,系统整体也不需要大的调整。结果是,系统的变化是局部和可控的,保证了灵活的应对变化能力。

4、打造可扩展的模块体系:模块整合

系统拆完后,接下来就是模块整合的工作,整合也有两种好的手段:通用化和平台化。

4.1 通用化整合

通用化指的是通过抽象设计,让一个模块具备通用的能力,能够替代多个类似功能的模块。

回到刚才的出行平台,我们发现 3 条业务线都有地图搜索、运力调度、订单支付这些模块,不同的业务线之间,这些同名的模块逻辑高度类似,只是细节方面有差别。

那么,我们能不能对这些类似的模块进行抽象化处理,整合成一个通用的模块呢?答案是可以的,我们可以在模块接口中,通过输入参数标识调用来自哪个业务,是出租车、快车还是顺风车,然后在模块内部,针对不同业务线的差异化部分做针对性处理。结果可能是这个通用模块增加 5% 的逻辑,但避免了 95% 的重复逻辑,这样,经过通用化整合,新的模块以很低的代价,就为多个业务线提供了复用。而且,当新的业务线进来,很可能这个通用化的模块,就已经提供了现成的支持。

通过模块通用化,模块的数量减少了,模块的定位更清晰,概念更完整,职责更聚焦。在实践中,当不同业务线对某个功能需求比较类似时,我们经常会使用这个手段。

4.2 平台化整合

平台化是把定位相同的模块组织在一起,以组团的方式对外提供服务。对于外部系统来说,我们可以把这些模块看成是一个整体,一起对业务场景提供全面的支撑。

如下图所示,我们可以看到,地图搜索、运力调度、订单支付,都是各个业务线都需要的基础和通用的业务能力,当我们增加新的业务线时,还是离不开这些基础能力。

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所以,我们可以把这些基础模块放在同一层,构成一个基础业务平台。之前,它们是一个个离散的服务,独立地输出能力,现在变成一个大的业务平台,可以提供整体的能力输出。

通过打造业务平台,一方面,我们对多个业务模块进行包装,形成更大粒度的抽象,相当于减少了模块的数量;另一方面,作为平台,它的定位更明确,系统依赖关系也更清晰;而且,如果新的业务线进来,它可以基于业务平台快速落地。

业务平台化是模块依赖关系层次化的一个特例,只是它偏向于基础能力,在实践中,当业务线很多,业务规则很复杂时,我们经常把底层业务能力抽取出来,进行平台化处理。

5、总结

首先,我们对系统进行建模,系统 = 模块 + 关系,这样会简化你对系统的认识。

基于这个模型,我们对模块划分和关系定义提出具体的要求,在实际设计时参考这些要求。

另外,深入地分析了扩展性的本质。系统的扩展能力来自于内部模块体系的有序,这样才能低成本地应对业务变化,认识到了这一点,有助于你从根本上理解和重视架构的扩展性设计。

最后,提供了一个出行平台的例子,来理解,如何通过模块拆分和整合的手段,具体地设计一个可扩展的架构。

最后

以上就是优雅乐曲为你收集整理的业务架构-可扩展架构1、系统的构成:模块 + 关系2、扩展性的本质3、打造可扩展的模块体系:模块拆分4、打造可扩展的模块体系:模块整合5、总结的全部内容,希望文章能够帮你解决业务架构-可扩展架构1、系统的构成:模块 + 关系2、扩展性的本质3、打造可扩展的模块体系:模块拆分4、打造可扩展的模块体系:模块整合5、总结所遇到的程序开发问题。

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