本文摘自資深技術(shù)專家李運(yùn)華在極客時(shí)間 App/ 小程序上開設(shè)的 50 期付費(fèi)專欄《從 0 開始學(xué)架構(gòu)》。更多架構(gòu)文章，請戳此查看目錄， 新用戶注冊立減 30 元，支持微信支付 。

對于技術(shù)人員來說，“架構(gòu)”是一個(gè)再常見不過的詞了。我們會(huì)對新員工培訓(xùn)整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)，參加架構(gòu)設(shè)計(jì)評審，學(xué)習(xí)業(yè)界開源系統(tǒng)（例如，MySQL、Hadoop）的架構(gòu)，研究大公司的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)（例如，微信架構(gòu)、淘寶架構(gòu)）……雖然“架構(gòu)”這個(gè)詞常見，但如果深究一下 [strong_begin]“架構(gòu)”到底指什么 [strong_end]，大部分人也許并不一定能夠準(zhǔn)確地回答。例如：

??? 1. 架構(gòu)和框架是什么關(guān)系？有什么區(qū)別？

??? 2. Linux 有架構(gòu)，MySQL 有架構(gòu)，JVM 也有架構(gòu)，使用 Java 開發(fā)、MySQL 存儲(chǔ)、跑在 Linux 上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)也有架構(gòu)，應(yīng)該關(guān)注哪個(gè)架構(gòu)呢？

??? 3..微信有架構(gòu)，微信的登錄系統(tǒng)也有架構(gòu)，微信的支付系統(tǒng)也有架構(gòu)，當(dāng)我們談微信架構(gòu)時(shí)，到底是在談什么架構(gòu)？

要想準(zhǔn)確地回答這幾個(gè)問題，關(guān)鍵在于梳理幾個(gè)有關(guān)系而又相似的概念，包括：系統(tǒng)與子系統(tǒng)、模塊與組件、框架與架構(gòu)。

系統(tǒng)與子系統(tǒng)

我們先來看維基百科定義的“系統(tǒng)”。

系統(tǒng)泛指由一群有關(guān)聯(lián)的個(gè)體組成，根據(jù)某種規(guī)則運(yùn)作，能完成個(gè)別元件不能單獨(dú)完成的工作的群體。它的意思是“總體”“整體”或“聯(lián)盟”。

我來提煉一下里面的關(guān)鍵內(nèi)容：

關(guān)聯(lián)：系統(tǒng)是由一群有關(guān)聯(lián)的個(gè)體組成的，沒有關(guān)聯(lián)的個(gè)體堆在一起不能成為一個(gè)系統(tǒng)。例如，把一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)和一臺(tái) PC 放在一起不能稱之為一個(gè)系統(tǒng)，把發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、輪胎、車架組合起來才能成為一臺(tái)汽車。

規(guī)則：系統(tǒng)內(nèi)的個(gè)體需要按照指定的規(guī)則運(yùn)作，而不是單個(gè)個(gè)體各自為政。規(guī)則規(guī)定了系統(tǒng)內(nèi)個(gè)體分工和協(xié)作的方式。例如，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)責(zé)產(chǎn)生動(dòng)力，然后通過變速器和傳動(dòng)軸，將動(dòng)力輸出到車輪上，從而驅(qū)動(dòng)汽車前進(jìn)。

能力：系統(tǒng)能力與個(gè)體能力有本質(zhì)的差別，系統(tǒng)能力不是個(gè)體能力之和，而是產(chǎn)生了新的能力。例如，汽車能夠載重前進(jìn)，而發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、傳動(dòng)軸、車輪本身都不具備這樣的能力。

我們再來看子系統(tǒng)的定義。

子系統(tǒng)也是由一群有關(guān)聯(lián)的個(gè)體所組成的系統(tǒng)，多半會(huì)是更大系統(tǒng)中的一部分。

其實(shí)子系統(tǒng)的定義和系統(tǒng)定義是一樣的，只是觀察的角度有差異，一個(gè)系統(tǒng)可能是另外一個(gè)更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)。

按照這個(gè)定義，系統(tǒng)和子系統(tǒng)比較容易理解。我們以微信為例來做一個(gè)分析。

1. 微信本身是一個(gè)系統(tǒng)，包含聊天、登錄、支付、朋友圈等子系統(tǒng)。

2. 朋友圈這個(gè)系統(tǒng)又包括動(dòng)態(tài)、評論、點(diǎn)贊等子系統(tǒng)。

3. 評論這個(gè)系統(tǒng)可能又包括防刷子系統(tǒng)、審核子系統(tǒng)、發(fā)布子系統(tǒng)、存儲(chǔ)子系統(tǒng)。

4. 評論審核子系統(tǒng)不再包含業(yè)務(wù)意義上的子系統(tǒng)，而是包括各個(gè)模塊或者組件，這些模塊或者組件本身也是另外一個(gè)維度上的系統(tǒng)。例如，MySQL、Redis 等是存儲(chǔ)系統(tǒng)，但不是業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。

模塊與組件

模塊和組件兩個(gè)概念在實(shí)際工作中很容易混淆，我們經(jīng)常能夠聽到類似這樣的說法：

1. MySQL 模塊主要負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，而 ElasticSearch 模塊主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)搜索。

2. 我們有安全加密組件、有審核組件。

3. App 的下載模塊使用了第三方的組件。

造成這種現(xiàn)象的主要原因是，模塊與組件的定義并不好理解，也不能很好地進(jìn)行區(qū)分。我們來看看這兩者在維基百科上的定義。

軟件模塊（Module）是一套一致而互相有緊密關(guān)連的軟件組織。它分別包含了程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩部分。現(xiàn)代軟件開發(fā)往往利用模塊作為合成的單位。模塊的接口表達(dá)了由該模塊提供的功能和調(diào)用它時(shí)所需的元素。模塊是可能分開被編寫的單位。這使它們可再用和允許人員同時(shí)協(xié)作、編寫及研究不同的模塊。

軟件組件定義為自包含的、可編程的、可重用的、與語言無關(guān)的軟件單元，軟件組件可以很容易被用于組裝應(yīng)用程序中。

可能你看完這兩個(gè)定義后一頭霧水，還是不知道這兩者有什么區(qū)別。造成這種現(xiàn)象的根本原因是，模塊和組件都是系統(tǒng)的組成部分，只是從不同的角度拆分系統(tǒng)而已。

從邏輯的角度來拆分系統(tǒng)后，得到的單元就是“模塊”；從物理的角度來拆分系統(tǒng)后，得到的單元就是“組件”。劃分模塊的主要目的是職責(zé)分離；劃分組件的主要目的是單元復(fù)用。其實(shí)，“組件”的英文 component 也可翻譯成中文的“零件”一詞，“零件”更容易理解一些，“零件”是一個(gè)物理的概念，并且具備“獨(dú)立且可替換”的特點(diǎn)。

我以一個(gè)最簡單的網(wǎng)站系統(tǒng)來為例。假設(shè)我們要做一個(gè)學(xué)生信息管理系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)從邏輯的角度來拆分，可以分為“登錄注冊模塊”“個(gè)人信息模塊”“個(gè)人成績模塊”；從物理的角度來拆分，可以拆分為 Nginx、Web 服務(wù)器、MySQL。

框架與架構(gòu)

框架是和架構(gòu)比較相似的概念，且兩者有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，所以在實(shí)際工作中，這兩個(gè)概念有時(shí)我們?nèi)菀追植磺宄?。參考維基百科上框架與架構(gòu)的定義，我來解釋兩者的區(qū)別。

軟件框架（Software framework）通常指的是為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)或完成特定基本任務(wù)的軟件組件規(guī)范，也指為了實(shí)現(xiàn)某個(gè)軟件組件規(guī)范時(shí)，提供規(guī)范所要求之基礎(chǔ)功能的軟件產(chǎn)品。

我來提煉一下其中關(guān)鍵部分：

1. 框架是組件規(guī)范：例如，MVC 就是一種最常見的開發(fā)規(guī)范，類似的還有 MVP、MVVM、J2EE 等框架。

2. 框架提供基礎(chǔ)功能的產(chǎn)品：例如，Spring MVC 是 MVC 的開發(fā)框架，除了滿足 MVC 的規(guī)范，Spring 提供了很多基礎(chǔ)功能來幫助我們實(shí)現(xiàn)功能，包括注解（@Controller 等）、Spring Security、Spring JPA 等很多基礎(chǔ)功能。

軟件架構(gòu)指軟件系統(tǒng)的“基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”，創(chuàng)造這些基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)則，以及對這些結(jié)構(gòu)的描述。

單純從定義的角度來看，框架和架構(gòu)的區(qū)別還是比較明顯的，框架關(guān)注的是“規(guī)范”，架構(gòu)關(guān)注的是“結(jié)構(gòu)”?？蚣艿挠⑽氖?Framework，架構(gòu)的英文是 Architecture。Spring MVC 的英文文檔標(biāo)題就是“Web MVC framework”。

雖然如此，在實(shí)際工作中我們卻經(jīng)常碰到一些似是而非的說法。例如，“我們的系統(tǒng)是 MVC 架構(gòu)”“我們需要將 android app 重構(gòu)為 MVP 架構(gòu)”“我們的系統(tǒng)基于 SSH 框架開發(fā)”“我們是 SSH 的架構(gòu)”“XX 系統(tǒng)是基于 Spring MVC 框架開發(fā)，標(biāo)準(zhǔn)的 MVC 架構(gòu)”……

究竟什么說法是對的，什么說法是錯(cuò)的呢？

其實(shí)這些說法都是對的，造成這種現(xiàn)象的根本原因隱藏于架構(gòu)的定義中，關(guān)鍵就是“基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”這個(gè)概念并沒有明確說是從什么角度來分解的。采用不同的角度或者維度，可以將系統(tǒng)劃分為不同的結(jié)構(gòu)，其實(shí)我在“模塊與組件”中的“學(xué)生管理系統(tǒng)”示例已經(jīng)包含了這點(diǎn)。

從業(yè)務(wù)邏輯的角度分解，“學(xué)生管理系統(tǒng)”的架構(gòu)是：

從物理部署的角度分解，“學(xué)生管理系統(tǒng)”的架構(gòu)是：

從開發(fā)規(guī)范的角度分解，“學(xué)生管理系統(tǒng)”可以采用標(biāo)準(zhǔn)的 MVC 框架來開發(fā)，因此架構(gòu)又變成了 MVC 架構(gòu)：

這些“架構(gòu)”，都是“學(xué)生管理系統(tǒng)”正確的架構(gòu)，只是從不同的角度來分解而已，這也是 IBM 的 RUP 將軟件架構(gòu)視圖分為著名的“4+1 視圖”的原因。

重新定義架構(gòu)

參考維基百科的定義，我將架構(gòu)重新定義為：軟件架構(gòu)指軟件系統(tǒng)的頂層結(jié)構(gòu)。

這個(gè)定義看似很簡單，但包含的信息很豐富，基本上把系統(tǒng)、子系統(tǒng)、模塊、組件、架構(gòu)等概念都串起來了，我來詳細(xì)解釋一下。

首先，“系統(tǒng)是一群關(guān)聯(lián)個(gè)體組成”，這些“個(gè)體”可以是“子系統(tǒng)”“模塊”“組件”等；架構(gòu)需要明確系統(tǒng)包含哪些“個(gè)體”。

其次，系統(tǒng)中的個(gè)體需要“根據(jù)某種規(guī)則”運(yùn)作，架構(gòu)需要明確個(gè)體運(yùn)作和協(xié)作的規(guī)則。

第三，維基百科定義的架構(gòu)用到了“基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)”這個(gè)說法，我改為“頂層結(jié)構(gòu)”，可以更好地區(qū)分系統(tǒng)和子系統(tǒng)，避免將系統(tǒng)架構(gòu)和子系統(tǒng)架構(gòu)混淆在一起導(dǎo)致架構(gòu)層次混亂。

小結(jié)

今天我為你梳理了與架構(gòu)有關(guān)的幾個(gè)容易混淆的概念，包括系統(tǒng)與子系統(tǒng)、模塊與組件、框架與架構(gòu)，解釋了架構(gòu)的定義，希望對你有所幫助。

這就是今天的全部內(nèi)容，留一道思考題給你吧。你原來理解的架構(gòu)是如何定義的？對比我今天講的架構(gòu)定義，你覺得差異在哪里？

歡迎你把答案寫到留言區(qū)，和我一起討論。相信經(jīng)過深度思考的回答，也會(huì)讓你對知識(shí)的理解更加深刻。