软件体系结构设计演讲人:日期:
目录CATALOGUE02.设计原则与目标04.架构开发流程05.质量属性保障01.03.常见架构模式06.架构评估方法体系结构基本概念
01体系结构基本概念PART
定义软件体系结构设计是描述软件组成部分及其相互关系,以指导软件开发和维护的过程。核心价值提高软件质量、降低开发成本、增强系统稳定性、便于维护和升级。定义与核心价值
与软件系统交互的其他系统或硬件设备。外部系统用户界面、用户体验和交互设计等方面。人机交括算法、数据结构、功能模块、接口等。软件元素技术选型、性能要求、安全策略等限制条件。系统约束系统核心组成要素
满足基本功能需求,体系结构相对简单。初始阶段演进历程与趋势提高系统性能和稳定性,引入更多设计模式和技术。成长阶段优化系统结构,降低维护成本,提高可扩展性。成熟阶段云计算、大数据、微服务等技术推动下的体系结构变革。当前趋势
02设计原则与目标PART
模块化设计将系统划分为独立且互相协作的模块,每个模块完成独立的功能,便于管理和维护。解耦设计降低模块之间的耦合度,减少模块间的依赖关系,以提高系统的可扩展性和可维护性。模块化与解耦原则
数据抽象将数据与操作分离,定义统一的数据访问接口,实现数据访问的封装和复用。抽象层次划分方法功能抽象将复杂的功能划分为简单的、可复用的功能单元,建立清晰的功能层次结构。控制抽象将控制逻辑与具体业务逻辑分离,实现控制逻辑的通用性和灵活性。
关注点分离在系统中划分不同的层次,每个层次完成不同的职责,实现系统层次的清晰划分。纵向分离横向分离将系统划分为不同的功能模块,每个模块完成独立的功能,降低模块间的相互影响。将不同关注点的问题分开处理,如业务逻辑、数据处理、界面展示等,降低系统的复杂性。关注分离实现路径
03常见架构模式PART
分层架构模型清晰的结构01分层架构将系统划分为不同的层次,如表现层、业务逻辑层和数据访问层,使得开发人员能够更清晰地理解系统的结构和各部分之间的关系。职责分离02每个层次都有特定的职责和角色,例如表现层负责用户界面,业务逻辑层负责处理业务逻辑,数据访问层负责与数据库交互,这有助于降低系统的复杂性。易于维护和扩展03分层架构使得系统更易于维护和扩展,因为可以独立地修改或扩展每一层,而不会对其他层产生过大的影响。安全性04分层架构可以提供更好的安全性,因为可以在表现层和数据访问层之间添加安全层,以控制对敏感数据和功能的访问。
微服务架构允许开发团队选择适合每个服务的最佳技术和工具,从而提高系统的灵活性和可配置性。每个微服务都是独立的实体,可以独立开发、部署和扩展,从而提高系统的可扩展性和可靠性。微服务架构支持持续集成和持续部署,使得新的服务和功能可以更快地部署到生产环境中。微服务架构可以根据需要动态地分配资源,从而提高资源的利用率和系统性能。微服务架构特点高度可配置独立性易于部署高效利用资源
松耦合事件驱动架构通过事件来将各个组件解耦,使得系统更加灵活和易于扩展。可靠性高事件驱动架构通过事件日志和事件队列等方式来保证事件的可靠性和持久性,即使系统出现故障也能保证数据的一致性和完整性。异步处理事件驱动架构支持异步处理,可以在不阻塞主线程的情况下处理多个事件,从而提高系统的响应速度和吞吐量。易于扩展事件驱动架构可以根据需要添加新的事件和处理器,从而方便地扩展系统的功能和性能。事件驱动架构优04架构开发流程PART
需求分析与约束识别业务流程分析明确系统所需完成的业务流程,识别关键业务场景和用户需求。数据流程分析梳理系统中数据的流向,识别关键数据实体和数据操作。技术约束分析分析技术实现的限制和约束条件,如性能、安全性、可扩展性等。法规与标准约束识别适用的法规和标准,确保架构合规。
架构风格选择根据系统特点选择适合的架构风格,如分层架构、事件驱动架构等。关键架构决策制定01技术选型决策基于需求分析和约束识别,选择合适的技术和框架。02数据存储方案确定数据的存储结构、数据库类型及数据备份策略。03分布式系统架构设计确定系统的分布式架构,包括服务拆分、通信机制等。04
架构视图明确架构视图的种类和用途,如逻辑视图、物理视图、数据视图等。架构描述语言选择适当的架构描述语言,如UML、ArchiMate等。架构文档模板制定统一的架构文档模板,包括封面、目录、正文等部分。文档内容要求规定必须包含的内容,如架构目标、架构决策、关键组件等。架构文档编制标准
05质量属性保障PART
冗余设计在关键组件或模块上采用冗余设计,以应对单点故障,提高系统可靠性。可靠性设计策略错误检测与恢复实施全面的错误检测机制,确保及时发现并处理错误,降低系统宕机风险。负载均衡通过负载均衡技术,将请求均匀分配到各个组件,避免单点过载。