你有沒(méi)有聽(tīng)過(guò)四維架構(gòu)？
在程序員界流傳著很多傳說(shuō)，這些傳說(shuō)由于歷史太過(guò)久遠(yuǎn)，漸漸被人們遺忘，只剩下一些流行的名詞，比如架構(gòu)，銀彈，程序員三大愛(ài)好，重構(gòu)，人月，設(shè)計(jì)模式等等。今天我們就來(lái)講講架構(gòu)，而且不是普通的架構(gòu)，是一個(gè)可能你聽(tīng)都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)的四維架構(gòu)。
架構(gòu)是什么
行業(yè)里并沒(méi)有一個(gè)明確標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)于架構(gòu)的定義，有些人按照系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)來(lái)定義架構(gòu)，有些人根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循的決策來(lái)定義架構(gòu)。這里我們采用關(guān)于 rest 那個(gè)著名的論文里的定義：架構(gòu)是系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的高層抽象
架構(gòu)存在的理由
- 交流的需要
人類(lèi)使用語(yǔ)言來(lái)交流的只能是概念和抽象，我們實(shí)際上無(wú)法使用語(yǔ)言傳達(dá)一個(gè)真實(shí)存在的事物，所以你跟一個(gè)沒(méi)有桌子這個(gè)概念的人是無(wú)法交流桌子的，而你要傳達(dá)桌子這個(gè)概念時(shí)，也只能使用柱子，平面等等這些概念。
所以當(dāng)我們?cè)谟懻撘粋€(gè)系統(tǒng)時(shí)，通常討論的是概念模型或抽象。如果討論的是一些類(lèi)型系統(tǒng)時(shí)，比如分布式，大數(shù)據(jù)處理，我們通常會(huì)使用概念模型，比如分布式事務(wù)，兩階段提交就是兩個(gè)概念模型。當(dāng)我們?cè)谟懻撘粋€(gè)具體的系統(tǒng)時(shí)，我們通常使用的是抽象。網(wǎng)上搜到某某系統(tǒng)的架構(gòu)圖，其實(shí)就是系統(tǒng)的高層抽象，所以至少為了交流，我們也需要架構(gòu)。
- 設(shè)計(jì)的需要
我們最終的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)一個(gè)存在指定功能集并且實(shí)際可運(yùn)行的系統(tǒng)。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，我們通常會(huì)有兩種方式。拿畫(huà)畫(huà)來(lái)做比喻，你即可以直接開(kāi)始畫(huà)，也可以先構(gòu)圖?；旧蟻?lái)說(shuō)，如果你胸有成竹了，那就可以直接上，如果沒(méi)有，那還是先做設(shè)計(jì)比較好（ TDD 倡導(dǎo)的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，也是設(shè)計(jì)的一種）。
假設(shè)我們選擇了先進(jìn)行設(shè)計(jì)（這個(gè)也是大部分非個(gè)人項(xiàng)目的實(shí)際選擇），那么我們進(jìn)行的就是架構(gòu)設(shè)計(jì)。所以要有架構(gòu)這個(gè)概念的存在，才能做架構(gòu)設(shè)計(jì)。
- 決策的需要
無(wú)論是上層設(shè)計(jì)時(shí)，還是具體開(kāi)發(fā)過(guò)程中，我們常常需要面對(duì)一些選擇，比如通訊方式選擇那一種，又比如執(zhí)行方式應(yīng)該是同步還是異步，又或者應(yīng)該返回空還是拋出異常。當(dāng)我們面對(duì)多種選擇時(shí)，需要一個(gè)準(zhǔn)則來(lái)指導(dǎo)我們做出正確（至少是一致）的選擇。而這個(gè)準(zhǔn)則就來(lái)自于架構(gòu)。
架構(gòu)設(shè)計(jì)的原則
《大道至易》里說(shuō)架構(gòu)設(shè)計(jì)通常是帶有架構(gòu)意圖的，而架構(gòu)意圖則是架構(gòu)師分析完一個(gè)系統(tǒng)之后產(chǎn)生的。面對(duì)不同的系統(tǒng)，產(chǎn)生的架構(gòu)意圖也會(huì)不同，當(dāng)然設(shè)計(jì)的架構(gòu)也不同。然而我們依然可以總結(jié)出一組較為通用的原則來(lái)設(shè)計(jì)架構(gòu)，就像程序設(shè)計(jì)領(lǐng)域的 solid 原則一樣。 Stephen Mellor 在《架構(gòu)之美》里討論了7個(gè)架構(gòu)原則。
- 概念完整性
- 功能多樣性
- 增長(zhǎng)適應(yīng)性
- 修改獨(dú)立性
- 熵增抵抗性
- 可構(gòu)架性
- 自動(dòng)傳播
架構(gòu)設(shè)計(jì)的方法
Roy Thomas Fielding 在他的博士論文里介紹了兩個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)的方法。
- 根據(jù)已存在的一組架構(gòu)風(fēng)格做為基礎(chǔ)進(jìn)行修改調(diào)整。以得到滿(mǎn)足目標(biāo)架構(gòu)約束的一種架構(gòu)風(fēng)格（也可以是具體的架構(gòu)）
- 分析目標(biāo)架構(gòu)的各種約束條件，根據(jù)約束條件選擇模式，通過(guò)模式組合形成一種滿(mǎn)足所有（或者大部分）約束條件的目標(biāo)架構(gòu)。（具體模式和約束條件的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以及論證可以參見(jiàn)論文）
另外還有 RUP 的 4＋1 的視圖方法?；蛘摺盾浖軜?gòu)設(shè)計(jì)》上說(shuō)的五視圖方法。都有討論架構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，感興趣的可以找相應(yīng)的書(shū)籍來(lái)看。
四維又是什么
上面說(shuō)了這么多關(guān)于架構(gòu)的東西，那么四維又是什么呢？四維其實(shí)就是比三維多一維（時(shí)間緯度）。所謂四維架構(gòu)就是隨著時(shí)間會(huì)成長(zhǎng)的構(gòu)架。
這個(gè)世界上唯一不變的就是變化，架構(gòu)會(huì)隨著時(shí)間變化不是一句廢話(huà)嘛。其實(shí)不然，變化不等于成長(zhǎng)。不同的架構(gòu)熵增抵抗性是不同的，大部分架構(gòu)隨著時(shí)間流逝，以不同的速度腐爛老去，最后死亡。另外一些好的架構(gòu)，則隨著時(shí)間不停的變化以適應(yīng)新的情況。
是不是這些好的架構(gòu)就是我想說(shuō)的四維架構(gòu)呢？雖然也可以說(shuō)這些好的構(gòu)架確實(shí)是隨著時(shí)間“成長(zhǎng)”的架構(gòu)。但是通常這種“成長(zhǎng)”是隨機(jī)的，不可測(cè)的。其結(jié)果就是雖然一年后這個(gè)系統(tǒng)還是一個(gè)運(yùn)行良好并且擁有良好架構(gòu)的系統(tǒng)，但這個(gè)架構(gòu)一定跟一年前很不一樣了，甚至不太認(rèn)得出來(lái)了。
一條小狗長(zhǎng)大后，不可能變成一只貓，所以四維架構(gòu)就是一個(gè)架構(gòu)在成型的那一刻就確定了它永遠(yuǎn)的樣子。通俗點(diǎn)說(shuō)就是四維架構(gòu)是擁有基因的架構(gòu)。那么怎么設(shè)計(jì)一個(gè)擁有基因的架構(gòu)呢？
最后說(shuō)兩句
感覺(jué)這篇文章被我寫(xiě)爛了，后面實(shí)在編不下去了。但是我又不想去掉四維，把它變成一篇單純寫(xiě)架構(gòu)的文章，因?yàn)槲覍?xiě)它的目的就是為了寫(xiě)四維，可能這個(gè)概念在我腦中還沒(méi)完全成型吧。
