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米熊app功能架构思维导图设计
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电子病历系统架构设计
本文具体介绍了电子病历系统架构设计以及相应的数据处理方式。电子病历系统架构设计01什么是系统架构?系统整体架构,从需求到设计的每个细节都要考虑到,把我整个项目使得设计的项目尽量效率高,开发容易,维护方便,升级简单给出开发桂发,搭建系统实现的核心架构,并澄清技术细节、扫清主要的项目难点。系统架构是一系列相关的抽象模式,用户指导大型软件系统各个方面的设计。系统架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的链接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段,这些抽象组件被细化为实际的组件,比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中,组件之间的链接通常用接口来实现。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。就像建筑师设定建筑项目的设计原则和目标,作为绘图员画图的基础一样,一个润健架构师或者系统架构师陈述软件架构以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。02基于电子病历的医院信息平台技术架构电子病历是指医务人员在医疗活动过程中,使用医疗机构信息系统生成的文字、符号、图表、图形、数据、影像等数字化信息,并能实现存储、管理、传输和重现的医疗记录,是病历的一种记录形式。而非狭义的纸质病历的电子化。卫计委提出的《电子病历临床文档数据组与数据元》是研制电子病历数据交换的标准,在电子病历生成的过程中必须与这一标准接合。本标准规定了电子病历临床文档中数据组的构成、数据元的内容范围、分类编码和数据元及其值域代码调用标准,建立了数据元分类表、数据组分类目录表与数据元与数据组分类子目录表。为了医疗机构使用方便在数据元的基础中建立了。这些文档按树形结构保存到数据表中,在电子病历模板中选择数据组与数据元时将其数据元标识符代入电子病历中相应的标签中。03电子病历的五项设计原则简单易用:主要体现在符合临床逻辑思维方式的功能组织和符合临床场景应用需求的信息内容组织。扩展性强:不同时期对信息系统的个性化需求或外延扩展的需求设计注意分层架构、模块化设计、数据建模、流程建模、状态建模、安全权限建模。信息集成:电子病历系统是临床医务工作者和患者信息为双中心的信息工作平台,将网络所在范围内的信息系统的数据与信息进行集成。知识辅助:辅助临床医务供着人员进行有效的临床逻辑分析与判断,为临床医疗行为在信息应用环节提供有力的保障,都离不开各种临床知识库的辅助。安全可靠04电子病历的实现技术电子病历系统作为一个行业应用系统,主要从终端实现方式,信息系统架构分层、电子病历数据存储了解实现的技术方法。1.用户终端实现方式:采用的是窗体应用程序方式和浏览器方式通过IE潜入ActiveX控件。2.信息系统架构分层:分为单机系统、客户端加服务器架构、多层架构系。例如:三层架构,该模式将系统架设在数据服务器、应用服务器、浏览器三个层次上,数据服务器专门存放数据,应用服务器提供明类服务组件来访问数据服务器和响应客户的请求,浏览器端供用户访问网站。这种模式的系统维护比为简单,系统的修改和升级只需在应用服务器进行即可,客户端的用户界面一致,用户操作起来比较容易上手。3.电子病历数据存储采用的是可扩展标记语言(XML)。05电子病历数据处理方式客观资料的数据采集:客观临床资料是通过医务人员观测,或借助工具、仪器进行观测采集,电子病历系统只需要完成对这些数据类设备或信息系统完成数据接口的开发,定义好数据采集、数据映射接口就能完成临床数据的自动化采集。主观资料的数据录入分为纯结构化数据录入与结构化文档录入。电子病历的展现方用户终端实现方式分为纸质类(现已经被淘汰)、集成可视化展示性。06数据结构化建模电子病历系统中产生的大量信息,不简单是文字,如何最大化的利用各种信息,就需要结构化的分析和储存。结构化信息是指信息竞购分析后可以分解成多个互相关联的组成部分,各组成部分间有明确的层次结构,其使用和维护通过数据库进行管理,并有一定的操作规格。电子病历数据结构分为四层(见图1):1.临床文档位于电子病历数据结构的最顶层,是由特定医疗服务活动(卫生事件)产生和记录的患者(或保健对象)临床诊疗和指导干预信息的数据集合。如:门(急)诊病历、住院病案首页、会诊记录等。2.文档段结构化的临床文档一般可拆分为若干逻辑上的段,即文档段。文档段为构成该文档段的数据提供临床语境,即为其中的数据元通用定义增加特定的约束。结构化的文档段一般由数据组组成,并通过数据组获得特定的定义。本标准中未明确定义文档段,但隐含了文档段概念。3.数据组由若干数据元构成,作为一个数据元集合体构成临床文档的基本单元,具有临床语义完整性和可重用性特点。数据组可以存在嵌套结构,即较大的数据组中可包含较小的子数据组。如:文档标识、主诉、用药等。4.数据元位于电子病历数据结构的最底层,是可以通过定义、标识、表示和允许值等一系列属性进行赋值的最小、不可再细分的数据单元。数据元的允许值由值域定义。图1电子病历数据结构对比卫生部2010年发布的EMR结构标准,可以发现其与CDALevel3的对应关系。区别只是在于,卫生部EMR结构标准限定了Section为两层、Entry为一层;而在CDALevel3结构中,Section和Entry都是采用Composite模式设计,允许无穷层次地嵌套。也就是说,符合卫生部的EMR结构标准,未必能符合CDALevel3标准,但是符合CDALevel3标准,一定能符合卫生部EMR结构标准。其表现层次关系如下:由于界面中的控件与数据元不为对应关系,如:控件姓名,对应数据元HR02.01.001.01、HR02.01.001.02与HR02.01.002,必须通过设计复合元素将控件或文档与数据元对应。复合元素在电子病历生成中占着重要的地位,通过复合元素的设计与录入可以大大提高电子病历标准化,加快医生录入速度,并为数据检索与决策打下良好基础。07数据结构化与自然语言处理在进行临床数据结构化过程中,不论采用预结构化还是后结构模式,都存在需要对自然语言识别的阶段,对尚未进行数据结构化的文本进行结构化分析,在结构化分析过程中自然离不开术语体系,受控医学词汇、分词技术、自然语言处理等技术的应用。08数据加工处理电子病历系统通过个大临床信息系统手机产生大量的临床数据。不仅仅为了完成存储,还需要完成数据在病情描述、病程进展动态描述中的综合利用,分析病情做二次数据加工。数据元定语以及描述场景自然数据队列以与相对时间数据的一、二次加工
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前端架构设计
前端架构是一系列工具和流程的集合,旨在提升前端代码的质量,并实现高效,可持续的工作流.前端架构的四个核心(一)代码归根到底,所有的网站都是由一堆文本文件和资源文件组成的.当我们面对制作网站所产生的大量代码时,就会发现为代码和资源设定一个期望是多么重要.在代码部分,我们会专注于如果实现系统架构中的HTML,CSS,JavaScript.(二)流程现在早已过了FTP上传文件的时代,那么现在重要的是思考怎么用工具和流程构建一个高效且避免出错的工作流.工作流变得越来越复杂,那些用于它们的工具也同样如此.这些工具在提高生产力,加快效率和保持代码一致性上带来了惊人的效果,但也伴随着过度工程化和抽象化的风险.所以,现有的工作流是需要改变的.(三)测试要构建一个可扩展和可持续优化的系统,必须保证新代码和老代码能够很好的兼容.我们的代码不会独立存在,它们都是大型系统中的一部分.创建覆盖面广泛的测试方案,能确保老代码还能正常运作.(四)文档一般而言,如果不是团队中的重要成员要离开,我们几乎都不会意识到文档的重要性.等到那个时候,大家将不得不停下手头的工作,优先编写所有的文档.作为前端机构师,你要善于在项目开发的同时编写良好的文档.代码核心(一)HTML在前端的架构中,HTML作为页面的基础是十分重要的.如果初始的HTML写得很烂,将要写出很多不必要的CSS和JavaScript来弥补.反之,如果如果初始的HTML写得足够好,就能写出根据可扩展性和可维护的CSS和JavsScript.首先我们来看一些初级的前端工程师可能写出的HTML代码:菜单1菜单2这类"div乱炖"的代码,是很多初级的前端为应付切页面的工作写出来的.只是单纯为了还原psd图,而完全你不考虑HTML的可读性和可维护性.随后,在HTML5之后,标签的语义化受到了大家的重视,采用语义化的标签,不仅增加了代码的可读性,也有利于SEO.HTML语义化标签的使用,这也是在前端架构中需要考虑到的,下面我们来看一下使用语言化标签写的这段代码:菜单1菜单2但是如果我们的页面的菜单有数10项的时候,就会额外添加菜单N,这类重复的工作量完全可以交给Mustache这类模板引擎来解决,已Vue中的模板引擎语法来写HTML,会减少很多的工作量:{item}exportdefault{data(){navList:['菜单1','菜单2','菜单3','菜单4','菜单5','菜单6','菜单7','菜单8','菜单9','菜单10']}}你也可以使用Handlebars,Jade,artTemplate各种模板引擎到你的项目中,当然这些都是需要取决于前端架构师前期的所选择的技术选型.做为前端架构师,需要评估HTML产生的过程,你对内容的顺序,使用的元素和CSS类名有多大的控制权?这些元素在将来改动起来会有多大难度?模板的易用性?你可以通过系统做出更改,还是需要手动处理?通过回答这些问题,可能会颠覆你自己构建HTML和CSS的方法.(二)CSS构建CSS现在有很多成熟的方法,例如使用新的命名空间,扩充数据属性或在JavaScript里面定义CSS.这些方法你可以从BootStrap,ElementUI这类UI框架中找到影子.下面,介绍3种比较常用的方法.1.OOCSS方法(Object-OrientedCSS面向对象的CSS)标题详细内容上面这段代码就展示了如何使用OOCSS方法创建一个可切换的HTML代码,OOCSS有两个主要的原则:分离结构和外观分离容器和内容分离结构和外观这里的toggle用来控制结构,simple用来控制外观,这就是分离结构和外观的表现.这样可以实现外观的复用,例如当前的simple皮肤使用直角,而complex皮肤可能使用圆角,还加了阴影.分离容器和内容这里使用toggle-title就是分离容器和内容的表现,无论toggle-title的容器是用的还是或者是,一旦加上了toggle-title这个类名,那么该容器均已该类名所定义的样式呈现内容.2.SMACSS方法(ScalableandModularArchitectureforCSS模块化架构的可扩展的CSS)标题2详细内容上面的这段代码基本展示了如何使用SMACSS方法,在我个人的理解中,OOCSS更多的其实是提供了一种CSS构建思想,该思想要求将结构和外观分离,将容器和内容分离.但是并没有提供一套完整的CSS构建规范,而SMACSS是提供了一套样式系统,该样式系统有5个具体类别:基础:如果不添加CSS类名,标记会以什么外观呈现布局:把页面分成一些区域模块:设计中的模块化,可复用的单元状态:描述在特定的状态或情况下,模块或布局的的显示方法主题:一个可选的视觉外观层,可以让你更换不同主题基础//base.cssbody,form{margin:0;padding:0;}a{color:#039;}a:hover{color:#03F;}在基础代码中,应该规定的是页面中的一些通用样式,例如将body的margin和padding设置为0,设置a标签的颜色等.类似于某些人常用的initial.css文件.布局//layout.css#header,#article,#footer{width:960px;margin:auto;}#article{border:solid#CCC;border-width:1px00;}这里的布局指的是页面中一些通用的布局组件,例如头部,侧边栏,主体和底部这些.这些布局组件会在多个页面通用,所以最好把其放入到一个css文件中.方便复用.在SMACSS中,推荐将布局容器的顶级标签设置为id,这样确保了每个页面中拥有唯一持有该样式的布局容器,也方便其css和js选择器的使用.当然,你也可以使用一个唯一的类名替代id.模块//module.css//module1.module1>h2{padding:5px;}.module1span{padding:5px;}//module2.module2>h2{padding:10px;}.module2span{padding:10px;}模块是指页面中可以单独分离并提取出来复用的部分,例如导航条,侧边栏,对话框或一些widget等.所以,模块禁止使用id,而应该采用类名的方式.状态Thereisanerror!SearchState负责定义元素不同的状态下,所呈现的样式.上面的一段代码中,已is-开头的就是表示状态的类名,is-collapsed,is-error等类名不会单独使用,而是和前面的布局和模块一起使用.下面的代码,就是在tab栏模块和状态一起使用://state.css.tab{background-color:purple;color:white;}.is-tab-active{background-color:white;color:black;}主题//module-name.css.mod{border:1pxsolid;}//theme.css.mod{border-color:blue;}这里的主题理解为皮肤更加合适,已上面的代码为例,在module-name.css中定义了边框除颜色之外的样式,在theme.css文件中定义了该边框的颜色,这样的好处就是,如果定义其他颜色的类名去覆盖这些有颜色的样式,那么就可以通过类名去切换皮肤的颜色.达到更换主题的效果.
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大型网站架构设计
框架是什么,比较一般的说法是“最高水平的计划,不可改变的决定”,这些计划和决定构筑了事物的未来发展方向和最终的蓝图。大型网站架构设计对架构一个高性能,高可用,可伸缩,可扩展的分布式网站进行了概要性描述,并给出一个架构参考。一部分为读书笔记,一部分是个人经验总结。对大型分布式网站架构有很好的参考价值一、大型网站的特点用户多,分布广泛大流量,高并发海量数据,服务高可用安全环境恶劣,易受网络攻击功能多,变更快,频繁发布从小到大,渐进发展以用户为中心免费服务,付费体验二、大型网站架构目标高性能:提供快速的访问体验。高可用:网站服务一直可以正常访问。可伸缩:通过硬件增加/减少,提高/降低处理能力。安全性:提供网站安全访问和数据加密,安全存储等策略。扩展性:方便的通过新增/移除方式,增加/减少新的功能/模块。敏捷性:随需应变,快速响应;三、大型网站架构模式分层:一般可分为,应用层,服务层,数据层,管理层,分析层;分割:一般按照业务/模块/功能特点进行划分,比如应用层分为首页,用户中心。分布式:将应用分开部署(比如多台物理机),通过远程调用协同工作。集群:一个应用/模块/功能部署多份(如:多台物理机),通过负载均衡共同提供对外访问。缓存:将数据放在距离应用或用户最近的位置,加快访问速度。异步:将同步的操作异步化。客户端发出请求,不等待服务端响应,等服务端处理完毕后,使用通知或轮询的方式告知请求方。一般指:请求——响应——通知模式。冗余:增加副本,提高可用性,安全性,性能。安全:对已知问题有有效的解决方案,对未知/潜在问题建立发现和防御机制。自动化:将重复的,不需要人工参与的事情,通过工具的方式,使用机器完成。敏捷性:积极接受需求变更,快速响应业务发展需求。四、高性能架构以用户为中心,提供快速的网页访问体验。主要参数有较短的响应时间,较大的并发处理能力,较高的吞吐量,稳定的性能参数。可分为前端优化,应用层优化,代码层优化,存储层优化。前端优化:网站业务逻辑之前的部分;浏览器优化:减少Http请求数,使用浏览器缓存,启用压缩,CssJs位置,Js异步,减少Cookie传输;CDN加速,反向代理;应用层优化:处理网站业务的服务器。使用缓存,异步,集群代码优化:合理的架构,多线程,资源复用(对象池,线程池等),良好的数据结构,JVM调优,单例,Cache等;存储优化:缓存,固态硬盘,光纤传输,优化读写,磁盘冗余,分布式存储(HDFS),NOSQL等;五、高可用架构大型网站应该在任何时候都可以正常访问。正常提供对外服务。因为大型网站的复杂性,分布式,廉价服务器,开源数据库,操作系统等特点。要保证高可用是很困难的,也就是说网站的故障是不可避免的。如何提高可用性,就是需要迫切解决的问题。首先,需要从架构级别,在规划的时候,就考虑可用性。行业内一般用几个9表示可用性指标。比如四个9(99.99),一年内允许的不可用时间是53分钟。不同层级使用的策略不同,一般采用冗余备份和失效转移解决高可用问题。应用层:一般设计为无状态的,对于每次请求,使用哪一台服务器处理是没有影响的。一般使用负载均衡技术(需要解决Session同步问题),实现高可用。服务层:负载均衡,分级管理,快速失败(超时设置),异步调用,服务降级,幂等设计等。数据层:冗余备份(冷,热备[同步,异步],温备),失效转移(确认,转移,恢复)。数据高可用方面著名的理论基础是CAP理论(持久性,可用性,数据一致性[强一致,用户一致,最终一致])六、可伸缩架构伸缩性是指在不改变原有架构设计的基础上,通过添加/减少硬件(服务器)的方式,提高/降低系统的处理能力。应用层:对应用进行垂直或水平切分。然后针对单一功能进行负载均衡(DNS,HTTP[反向代理],IP,链路层)。服务层:与应用层类似;数据层:分库,分表,NOSQL等;常用算法Hash,一致性Hash。七、可扩展架构可以方便的进行功能模块的新增/移除,提供代码/模块级别良好的可扩展性。模块化,组件化:高内聚,内耦合,提高复用性,扩展性。稳定接口:定义稳定的接口,在接口不变的情况下,内部结构可以“随意”变化。设计模式:应用面向对象思想,原则,使用设计模式,进行代码层面的设计。消息队列:模块化的系统,通过消息队列进行交互,使模块之间的依赖解耦。分布式服务:公用模块服务化,提供其他系统使用,提高可重用性,扩展性。八、安全架构对已知问题有有效的解决方案,对未知/潜在问题建立发现和防御机制。对于安全问题,首先要提高安全意识,建立一个安全的有效机制,从政策层面,组织层面进行保障。比如服务器密码不能泄露,密码每月更新,并且三次内不能重复;每周安全扫描等。以制度化的方式,加强安全体系的建设。同时,需要注意与安全有关的各个环节。安全问题不容忽视。包括基础设施安全,应用系统安全,数据保密安全等。基础设施安全:硬件采购,操作系统,网络环境方面的安全。一般采用,正规渠道购买高质量的产品,选择安全的操作系统,及时修补漏洞,安装杀毒软件防火墙。防范病毒,后门。设置防火墙策略,建立DDOS防御系统,使用攻击检测系统,进行子网隔离等手段。应用系统安全:在程序开发时,对已知常用问题,使用正确的方式,在代码层面解决掉。防止跨站脚本攻击(XSS),注入攻击,跨站请求伪造(CSRF),错误信息,HTML注释,文件上传,路径遍历等。还可以使用Web应用防火墙(比如:ModSecurity),进行安全漏洞扫描等措施,加强应用级别的安全。数据保密安全:存储安全(存在在可靠的设备,实时,定时备份),保存安全(重要的信息加密保存,选择合适的人员复杂保存和检测等),传输安全(防止数据窃取和数据篡改);常用的加解密算法(单项散列加密[MD5,SHA],对称加密[DES,3DES,RC]),非对称加密[RSA]等。九、敏捷性网站的架构设计,运维管理要适应变化,提供高伸缩性,高扩展性。方便的应对快速的业务发展,突增高流量访问等要求。除上面介绍的架构要素外,还需要引入敏捷管理,敏捷开发的思想。使业务,产品,技术,运维统一起来,随需应变,快速响应。十、大型架构举例以上采用七层逻辑架构,第一层客户层,第二层前端优化层,第三层应用层,第四层服务层,第五层数据存储层,第六层大数据存储层,第七层大数据处理层。客户层:支持PC浏览器和手机APP。差别是手机APP可以直接访问通过IP访问,反向代理服务器。前端层:使用DNS负载均衡,CDN本地加速以及反向代理服务;应用层:网站应用集群;按照业务进行垂直拆分,比如商品应用,会员中心等;服务层:提供公用服务,比如用户服务,订单服务,支付服务等;数据层:支持关系型数据库集群(支持读写分离),NOSQL集群,分布式文件系统集群;以及分布式Cache;大数据存储层:支持应用层和服务层的日志数据收集,关系数据库和NOSQL数据库的结构化和半结构化数据收集;大数据处理层:通过Mapreduce进行离线数据分析或Storm实时数据分析,并将处理后的数据存入关系型数据库。(实际使用中,离线数据和实时数据会按照业务要求进行分类处理,并存入不同的数据库中,供应用层或服务层使用)。
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软件架构设计
结构施工图是设计结构、说明结构的核心手段和方法。作为分割结构视图的手段,设计者可以分别对结构的不同方面、相对独立进行分析,设计不同的子问题软件架构设计的目地针对承包工作种类的顶目,软件架构设计的目地与产品类别的顶目大不一样,这儿关键探讨承包种类顶目的软件架构设计目地。1、为大规模开发提供基础和规范,并提供可重用的资产,软件系统的大规模开发,必须要有一定的基础和遵循一定的规范,这既是软件工程本身的要求,也是客户的要求。架构设计的过程中可以将一些公共部分抽象提取出来,形成公共类和工具类,以达到重用的目的。2、一定程度上缩短项目的周期,利用软件架构提供的框架或重用组件,缩短项目开发的周期。3、降低开发和维护的成本,大量的重用和抽象,可以提取出一些开发人员不用关心的公共部分,这样便可以使开发人员仅仅关注于业务逻辑的实现,从而减少了很多工作量,提高了开发效率。4、提高产品的质量,好的软件架构设计是产品质量的保证,特别是对于客户常常提出的非功能性需求的满足。软件架构设计的原则软件架构设计必须遵循以下原则:1、满足功能性需求和非功能需求。这是一个软件系统最基本的要求,也是架构设计时应该遵循的最基本的原则。2、实用性原则,就像每一个软件系统交付给用户使用时必须实用,能解决用户的问题一样,架构设计也必须实用,否则就会“高来高去”或“过度设计”。3、满足复用的要求,最大程度的提高开发人员的工作效率。软件架构设计的几种视图我们常常在讨论架构设计该做些什么的时候,或是在架构设计评审的会议上,会提出各种各样的问题,例如开发人员该如何记录Log,事务如何控制?怎样才能提高我们的开发人员的工作效率,即在单位时间内更有品质的完成更多的功能?怎样满足客户的非功能性需求?怎样让生产环境的平台管理人员更好的维护系统?上面这些问题,实际上是软件系统的不同的干系人站在不同的角度上提出的问题,要回答上面这些问题,我们就得从不同的视角来看待软件架构设计这项工作。1、逻辑架构视角,从系统用户的角度考虑问题,设计出来的软件架构能够满足业务逻辑的需求,能够处理现在越来越复杂的业务逻辑需求。2、开发架构视角,从系统开发人员的角度来考虑问题,设计的架构要易于理解,易于开发,易于单元测试,最好做到让开发人员可以用最少的代码行数完成功能的开发。3、运行架构视角,从系统运行时的质量需求考虑问题,特别关注于系统的非功能需求,客户常常都会要求我们系统的功能画面的最长响应时间不超过4秒,能满足2000个用户同时在线使用,基于角色的系统资源的安全控制等。4、物理架构视角,关注系统安装和部署在什么样的环境上,例如现在最流行的企业应用服务解决方案IBMHttpServer+WebSphereApplicationServer+DB2,WebLogic+Oracle等。5、数据架构视角,如今我们开发的各类系统,如MIS,ERP,SAP,基本上都是对各类数据的操作,把一堆不太好懂的数据展现成用户容易看懂的数据,自动处理各类数据的运算等,所以数据的持久化是十分重要的一件事情。1、分析需求和理解业务模型(或领域建模),并选定关键Usecase。软件的需求,可以分为从用户视角和开发人员视角来看,从用户的角度看,又可以分为功能性和非功能性需求,我们必须从不同的视角和级别去全面的认识需求并分析需求,理解业务模型。实践表明,常常被我们忽视的非功能性需求常常会导致整个项目失败。理解业务需求最好的方式莫过于进行领域建模,领域建模与需求分析往往是交替穿叉进行的,领域建模主要有以下三个方面的作用:◆探索复杂问题,弄清领域知识。MartinFowler曾经说过,他采用面向对象方法最大的好处就是它有助于解决更为复杂的问题。领域建模本身作为辅助思维的工具,帮助我们将注意力始终保持在最为重要的业务概念及其关系上,使我们能够不断深入地,系统的对需求进行分析和认识。领域建模往往是一个从模糊到清晰,从零散到系统的过程。◆决定功能范围,影响可扩展性。任何模型都是对现实世界某种程序的抽象,这种抽象就会忽略某一些东西,例如忽略对象的属性和对象间的关系,而这些忽略往往都是带有一定的目的性的,这种忽略就决定了功能的范围。模型揭示了各种功能背后的结构,如果说定义功能相当于“拍照片”的话,那么领域建模就相当于“做透视”,更加关注问题领域的内在结构,相当于对问题领域进行了一定的抽象,良好的领域模型不仅能很好的支持现有的功能,而且还可以在一定程度上支持未来可能出现的新需求,体现良好的可扩展性。◆提供交流基础,促进有效沟通。领域建模通常会使用UML图作为呈现的方式,这样为我们的沟通提供了方便。当然,有时候文字在描述某些特定领域的问题时可能更适合,可以灵活运用。在我们公司的实际软件开发流程中,往往领域建模缺少这一环节,这可能是在以后的工作中需要进一步提高之处。虽然我们总是期望架构设计师能全面掌握需求,但由于时间和精力的限制,摆在我们面前的现实就是架构设计师没有时间对所有需求进行深入分析,所以我们的策略就是“把好钢用在刀刃上”,即把大部分时间和精力花在对决定架构最重要的关键需求上。在选择关键需求时要注意:高优先级的需求往往是从用户的角度来看的,可能并不是真正的关键需求。在《RUP实践者指南》一书中向我们讲述了如何确定关键功能需求?A.作为应用程序的核心或实现了系统的主要接口的功能,B.必须被实现的功能,即如果这些功能不被实现,则开发出来的软件就失去了价值,C.覆盖了系统架构的一些方面,但没有被其他重要的Usecase覆盖到的功能。2、分别从各个视角来考虑软件架构的方方面面。软件的架构设计必须考虑到各方面,根据前期工作确立的领域模型,关键需求,系统约束等进行设计,必须从系统用户,开发人员,系统管理员,部署管理员,数据管理员等人员的角度去分析并解决问题。比如说,如果我们的运行架构采用Cluster方式时,就必须小心Cache和Session等的使用;如果我们的业务逻辑要求我们要操作多个数据库时,就要考虑采用支持二阶段事务提交的方式。只有将这些方方面面的问题都考虑到了,这样的架构设计才是完整的。至于每一个视图中,我们应该设计到什么细节这一问题,实际上与整个项目的过程定义有关。例如,如果我们有专门安排数据库概要设计的活动,那我们在架构设计的过程中就可以只需要关注更高层次的数据库特性及数据库之间的关系,而每一张表的数据字典可以在后续的相关活动中进行设计,但如果没有这样的活动,那我们就要细化到每一张表的每一个栏位,以及表之间的关系。3、解决技术面的重点问题和难题在软件架构设计的过程中,我们往往会需要攻克一些技术面的重点问题和难题,这完全是一项极其需要扎实的理论知识和丰富的实践经验支撑的工作。例如,我们如何提高整个系统的性能?如何能很好的导出极其复杂的“中国式报表”(一般比西方国家产出的报表要复杂很多,而且很多开源的BI类的框架并不能完全解决问题)?当遇到确实是很困难的问题,可以去百度一下或Google一下,也可以去请教公司的资深技术人员或专家,或者召开小范围的技术专题讨论会议,采用脑力激荡的方法试着找找答案,这样才能提高工作的效率。4、召开架构设计评审会议进行同行评审。架构设计评审是极其重要的一环,我曾将其形容为“七种武器”中的离别钩,就是因为在会议上,同行们可能会提很多问题或意见,而且很多意见很尖锐,所以一定要虚心接受,并做好记录,正所谓“良药苦口利于病,忠言逆耳利于行”。在评审会议之前,我们要完成很多准备工作,最好是能准备一份简明扼要的电子简报,把最重要的问题列出来,这样在进行评审会议时,就不会漫无目的,在会议前就将这些资料发给与会人员,请他们抽空先了解一下,在会议进行时,要学会控制会议的进度,提高会议的效率。5、针对关键Usecase在设计的架构上实现功能来验证架构。对于架构设计的验证也是一项十分重要的工作,其验证技术有很多种,在我们公司通常会采用Sample的形式,即XP中所说的迭代0,RUP中所说的切片。这样做的好处是既可以从实际的产品角度出发来有效的验证架构是否满足要求,又可以比抛弃型原型验证技术节省成本。这个Sample绝不是我们在解决架构设计中的问题时拿来做实验的一些代码的拼凑,而是完整的实现某一关键Usecase的符合架构设计和一系列规范的可交付的代码及相关文档。同时,这个Sample可以作为你在给大家讲解或培训架构时的教材,也可以作为开发人员使用此架构进行开发的蓝本,甚至是只需要复制粘贴,加上简单的修改即可。6、交付给客户Review。这一环节,在很多公司可能并不存在,因为他们的软件架构并不一定需要客户Review,但像我们这种做服务的公司,最重要的就是客尊,落实到软件架构设计这一活动,就是让客户理解并接受你的架构设计方案,同时,客户也会起到帮你验证架构的作用。通常,我们的架构得到客户的认可后,便可进入大规模的开发。在交付给客户Review时,通常可能会以会议的形式进行Review,所以我们可以参照评审会议时好的做法来召开会议,在这里就不再冗述。软件架构设计的常见误区及解决办法1、架构设计的常常会“高来高去”。所谓高来高去,实际上就是我们的架构设计仅停留在模型阶段,但也绝不是产生第一支样例程式。2、架构设计时常常会在某些方面过度设计(Overengineering)。为了一些根本不会发生的变化而进行一系列复杂的设计,这样的设计就叫过度设计,往往会带来资源的浪费并且会增加开发的工作量或难度。虽然我们必须考虑到系统的扩展性,可维护性等,但切忌过度设计。有时候或许你并不能判断出哪些设计是过度设计,此时你可以请教你的PM,让他站在整个项目的高度来帮你决策一下。3、架构(Architecture)不是框架(Framework),也不是简单的将几种框架或技术的组合,框架本身也是有架构的。框架一般是针对于某一方面或领域的重用性和可扩展性非常好的半成品,我们可以用一句较为经典的话来总结:框架是软件,架构不是软件,框架是一种特殊的软件。我们在工作中通过将许多方面的可重用的工具类,公共类,基础类等抽象出来,即可形成一些可重用的框架。4、架构设计绝不是新技术展示平台,合适的技术才是对于项目有利的技术,必须考虑到开发人员的能力和维护人员的能力。作为一名架构设计师应该更多的考虑如何平衡业务需求,织织运作(主要指团队中的协作)和技术三者的关系,而不仅仅是去关注那些技术细节。5、架构设计的成功与否决定着系统品质的好坏,因为架构设计不好而导致交付的系统Bug过多,无法满足客户非功能性需求等问题,从而导致项目取消的案例时有发生。架构设计不是架构设计师一个人的事情,也不是几天就能完成的一项工作,必须是架构设计师付出大量辛勤劳动后的成果,其成败往往与组织、主管、项目经理的支持有着密切的关系。关于架构设计的一点通用技巧1、分层(Layer)规则。这里的层是指逻辑上的层次(Layer),并非指物理上的层次(Tier)。目前的绝大多数的企业级应用系统中都分为三层,即表现层,领域层和数据层。在对各层次进行划分时,主要可以从以下几个方面来考虑:A、每一层是一个相对独立的部分,可以作为一个整体,无需对其它层了解;B、将层次间的依赖性降到最低,即降低耦合;C、可以从某种程度上替换掉某一层,而对其它层不会产生过多的影响;D,层次并不能封闭所有的东西,假如用户界面上增加了一个栏位,那么领域层就要增加一个数据域,数据层就要增加一个相应的字段。同时,过多的分层可能会对性能造成一定的影响。2、包(package)之间不要产生循环依赖。通常包的划分会先按不同的逻辑层来划分,在层的包下面再按功能来划分。避免包间的循环依赖是一个比较通用的规则,这样的规则一定有其存在的价值和道理,之所以这样主要是出于以下原因:A、循环依赖会使分层失去意义;B、循环依赖会带来许多潜在的风险,如可能会产生嵌套事务(nestedtransaction,JavaEE标准中并不支持这种事务)的现象,我就曾遇到过这样的问题,在一个项目中,事务放在业务逻辑层统一控制,但由于开发人员忽视了架构中这样的原则,在持久层调用了展现层的公用类,形成了回圈的现象,导致了嵌套事务的发生。3、设计模式的应用。在很多人的观念里,提供设计模式就等同于GOF的设计模式,其实设计模式是个广泛的概念,比如需求模式、领域模式、反模式等都属于设计模式。模式其实是一门工具,是人们对于过去解决某一类问题的经验总结,所以我们可以在设计活动中应用各种设计模式,但是在应用这些模式之前一定要先分析清楚问题,否则就可能出现“牛头不对马嘴”的现象。
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电商支付架构设计
电商支付架构设计
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什么是架构设计?架构设计需要注意什么问题?
一、软件架构设计的六大原则1.单一职责原则(SingleResponsibilityPrinciple-SRP)原文:Thereshouldneverbemorethanonereasonforaclasstochange.译文:永远不应该有多于一个原因来改变某个类。理解:对于一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。说白了就是,不同的类具备不同的职责,各施其责。这就好比一个团队,大家分工协作,互不影响,各做各的事情。应用:当我们做系统设计时,如果发现有一个类拥有了两种的职责,那就问自己一个问题:可以将这个类分成两个类吗?如果真的有必要,那就分吧。千万不要让一个类干的事情太多!更多详情,请浏览http://gonglue.epwk.com/213678.html二、系统架构设计的原则和模式分层架构是最常见的架构,也被称为n层架构。多年以来,许多企业和公司都在他们的项目中使用这种架构,它已经几乎成为事实标准,因此被大多数架构师、开发者和软件设计者所熟知。分层架构中的层次和组件是水平方向的分层,每层扮演应用程序中特定的角色。根据需求和软件复杂度,我们可以设计N层,但大多数应用程序使用3-4层。有太多层的设计会很糟糕,将导致复杂度的上升,因为我们必须维护每一层。在传统的分层架构中,分层包括表现层、业务或者服务层,以及数据访问层。表现层负责应用程序的用户交互和用户体验(外观和视觉)。通常我们会使用数据传输对象(DataTransferObject)将数据带到这一层,然后使用视图模型(ViewModel)渲染到客户端。业务层接收请求并执行业务规则。数据访问层负责操作各种类型的数据库,每个访问数据库的请求都要经过这一层。更多详情,请浏览http://gonglue.epwk.com/214047.html三、棋牌游戏服务器的架构设计注意项一、棋牌类服务器的特点1、棋牌类不分区不分服一般来说,棋牌游戏都是不分区不分服的。所以棋牌类服务器要满足随着用户量的增加而扩展的需要。2、房间模式即在同一局游戏中就是在同一个房间中,同一个房间中的人可以接收到其他人的消息。3、每个房间的操作必须是顺序性这个特性类似与一般游戏的回合制,每个玩家的操作都是有顺序性的。更多详情,请浏览http://gonglue.epwk.com/217342.html四、网站基本架构设计的主要步骤是什么?1.确定电子商务网站功能定位2.确定网站的收费对象和收费规则3.确定网站栏目的功能4.确定网站的信息流和控制流5.网站的后台管理6.网站的数据库设计更多详情,请浏览http://ask.epwk.com/49159.html以上就是本文的全部内容,更多详情,请浏览http://www.epwk.com/special/jgsheji/
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棋牌游戏服务器的架构设计注意项
一、棋牌类服务器的特点1、棋牌类不分区不分服一般来说,棋牌游戏都是不分区不分服的。所以棋牌类服务器要满足随着用户量的增加而扩展的需要。2、房间模式即在同一局游戏中就是在同一个房间中,同一个房间中的人可以接收到其他人的消息。3、每个房间的操作必须是顺序性这个特性类似与一般游戏的回合制,每个玩家的操作都是有顺序性的。二、需要解决的技术点1、数据共享因为棋牌类游戏不分区不分服,我们在设计服务器的时候,是按世界服的思想去设计,即服务器是一个n多台物理机的集群。当用户登陆服务器,创建房间时,可能根据负载均衡算法,它可以在任何一台服务器上面。所以,不管用户登陆到哪一台服务器上面了,都可以获得自己的数据。我们可以使用redis来做数据共享。2、如何进入房间在同一局游戏中,我们要求所有人都在同一个房间中,我们可以规定在同一个房间中的用户,必须登陆到同一台物理服务器上面。在创建房间完成之后,其他人根据房间号查找房间的时候,可以根据房间号,获取这个房间所在的服务器ip和端口,判断一个当前用户登陆的服务器ip与房间所在的服务器ip是否相同,如果相同,就不做切换,如果不一样,客户端就使用ip和端口,连接到房间所在的服务器上面。3、保证房间操作的顺序性创建房间成功之后,接下来的操作都要保证它的顺序性,所以房间需要有一个它自己的消息个队列。我们可以把每个房间到达服务器的消息封装为一个任务,把这个任务放到消息队列中,然后有一个任务执行者去按顺序执行这些任务。三、系统架构1、功能设计登陆。一般都是需要接第三方登陆,登陆这一块是http操作,我们统一提供一个web服务,用来做登陆验证。因为在登陆时,调用第三方的http服务,这个过程可能很慢,如果放在逻辑服务器的话,可能会卡业务逻辑任务。因为可能不同的玩家业务请求可能同在一个线程中,如果有任务卡了,那么这个任务以后新来的请求请会卡住,导致消息延迟。获取游戏公告,也放在web服务中。公告一般是游戏登陆的时候向服务器获取一次。把它放在web服务器中,与业务逻辑分离的好处是,当业务逻辑服务器维护或更新的时候,不影响用户的登陆,和获取公告,这样用户体验会好一些。创建用户唯一的id,因为棋牌类游戏服务器是世界服,无分区,所以用户的id必须是全局唯一的。可以利用redis的incr方法,原子的递增,如果不想被别人根据userid的递增推算出有多少注册用户,递增的梯度可以随机,比如每次递增的值从1到1024中随机一个。创建房间,当房间主创建房间时,房间的id需要在任何台服务器上可以查询到,所以创建房间成功后,房间id要存储在共享内存redis中,每个房间id对应一个房间所在的ip地址或服务器id.这样,当有用户要进入房间,在查询房间id时,可能判断这个房间是否和自己登陆的游戏服务器相同。查找加入房间。根据房间id查询房间,查找到房间后,获取房间所在的ip地址或服务器id,如果发现和自己所登陆的服务器一样,直接可以加入房间。如果不一样,把这个房间所在的ip和端口返回给客户端,让客户端重新与房间所在的服务器建立连接,使用登陆时的token验证用户。游戏脚本调用。在验证游戏是否合法时,客户端与服务器都要验证,验证的算法是一样的,所以可以使用脚本来写,写一份脚本,在服务器与客户端中同时使用。可以使用lua。同一个算法使用同一个脚本,这样在开发新的同类型棋牌游戏时,只需要替换一下这个脚本就行了,不用再重复开发。2、后台管理系统这个一般是根据运营需求开发的,每个公司不一样。不过有一点,后台管理系统可能要和游戏服务器通信,这种通信方式最好是采用redis的订阅/发布机制。这样可以把某个消息事件同时发送到所有的业务服务器上面。根据用户所在的服务器进行处理。3、玩家同屏玩家同屏是棋牌游戏中的一个重点,对于做过那些大型的arpg,或mmo游戏的程序员来说,这并不是什么难事。因为同屏就是服务器对客户端的消息进行转发。一个房间四个人,一个人出的牌或操作能被其他三个人同时看到。因为棋牌游戏的同步数据量比较小。一般常见的同步方式有两种:1、客户端主动拉取客户端定时主动向服务器请求一个用户的消息队列,当一个玩家有操作需要同步到其他玩家时,在服务器端先把这个消息放到这个用户的消息队列中。等待客户端的拉取操作。这种方式的好处是,不需要考虑网络闪断或网络不好的情况,信息都是同步获取的。缺点是,定时拉取的时间间隔很短,可能不到一秒就会拉取一次。2、服务器主动推送当一个用户出牌的消息需要同步给其他玩家时,服务器会获得这个玩家与服务器建立的socket连接,然后服务器使用socket主动向客户端发送消息。这种方式要考虑网络闪断,消息丢失的问题。因为服务器推送的消息,客户端有可能会收不到。所以客户端需要根据心跳来判断网络是否有断开过,如果有断开,需要重新从服务器拉取整个房间状态的消息。或者根据服务器发送的消息号,如果客户端发现接收到的服务器消息号有跳号的,比如应该接收10,却收到了12,说明中间有消息丢失,需要重新拉取整个房间的状态信息。这种方式的缺点是,开发复杂,需要考虑一些网络问题。优点是,只有在有消息的时候才会推送,没有的话不推送,不占用带宽等系统资源,可以增加用户同时在线量,也就是增加了服务器的承载量。4、数据同步和持久化1、由于棋牌类的游戏数据少,计算量也小,所以完全可以不使用内存缓存,而直接使用redis共享内存,用户的所有数据都缓存在redis中。更新也同步更新到redis中,这样不管一个用户登陆哪一台业务服务器,都能获得自己的最新数据。2、更新数据库,由于数据第一缓存是redis,所以活跃的用户数据都是可以从redis中直接获得的,而不用查询数据库,所以数据库的更新可以采取异步更新,而不会产会数据的延迟。需要注意的一点是,数据的异步更新必须保证是有顺序的。那么这就会产生一个问题,怎么保证用户的更新不会乱呢?3、如何保证更新的顺序性因为我们的业务服务器是多个的,用户可能连接其中的任何一个,如果说登陆的是服务器A,加入的房间在服务器B上,那么连接就会切换。为了保证数据更新的顺序,我们可以做一个数据库持久化服务,把需要更新数据库的任务实时发送到这台服务器上,由数据库持久化服务执行对数据库的更新。这样不管用户连接的哪台业务服务器,它的更新都是有顺序保证的。4、一种快速简单的方法由于棋牌类的业务少,数据更新少,所以查询可以有redis缓存,减少数据库查询的压力,而更新实行实时更新到数据库,前期不需要开发数据库持久化服务。等用户积累到一定程序之后,发现更新数据库比较慢的时候,再单独做一个数据库持久化服务。四、服务器架构1、登陆时,客户端首先向登陆的web服务器请求登陆信息,登陆成功之后,返回登陆的token,为了适应大规模的web请求和登陆服务的稳定,可以使用nginx做负载均衡。2、登陆成功之后,请求负载均衡服务器,获取一台连接的业务服务器。这个负载均衡服务器可以和登陆web在一个进程中,也可以独立出来。3、拿到登陆成功的token和需要连接的业务服务器的ip和端口之后,再去连接业务服务器。连接成功之后,要使用token到登陆服务器去验证,这个用户是否登陆了。4、同一个房间的用户要连接到同一台物理服务器上面。在上面已经说过了。5、redis用来做共享缓存。6、mysql做持久化存储。7、数据库持久化服务器,统一做数据入库操作。五、关于网关的问题1、网关的作用转发消息包业务的负载均衡,比如A业务由服务器a处理,B业务由服务器b处理,由网关进行转发。维护与客户端的连接带宽的整合,一般的云服务都是按购买的服务器计算带宽的。通过一台服务器转发消息,可以只购买一个大带宽就可以了,以节约成本。2、棋牌类游戏需要网关吗?我认为不太需要,因为棋牌类游戏业务比较单一,做的最多的就是消息同屏转发。最多是再有一些任务或活动,这些由一台服务器直接处理完全可以搞定。而且开发网关也是一个复杂的工作,没必要在这个上面花太多的时间。
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系统架构设计的原则和模式
1分层架构分层架构是最常见的架构,也被称为n层架构。多年以来,许多企业和公司都在他们的项目中使用这种架构,它已经几乎成为事实标准,因此被大多数架构师、开发者和软件设计者所熟知。分层架构中的层次和组件是水平方向的分层,每层扮演应用程序中特定的角色。根据需求和软件复杂度,我们可以设计N层,但大多数应用程序使用3-4层。有太多层的设计会很糟糕,将导致复杂度的上升,因为我们必须维护每一层。在传统的分层架构中,分层包括表现层、业务或者服务层,以及数据访问层。表现层负责应用程序的用户交互和用户体验(外观和视觉)。通常我们会使用数据传输对象(DataTransferObject)将数据带到这一层,然后使用视图模型(ViewModel)渲染到客户端。业务层接收请求并执行业务规则。数据访问层负责操作各种类型的数据库,每个访问数据库的请求都要经过这一层。分层无需知道其他层如何去做,比如业务层无需知道数据访问层是如何查询数据库的,相反,业务层在调用数据层的特定方法时,只需关注需要部分数据还是全部数据。这就是我们所说的关注点分离。这是非常强大的功能,每层负责其所负的责任。分层架构中的核心概念是管理依赖。如果我们使用依赖倒置原则和测试驱动开发(TestDrivenDevelopment),我们的架构会有更好的健壮性。因为,我们要保证所有可能的用例都有测试用例。我们需要这样的冗余,即使业务层没有处理业务规则,也要通过业务层来调用数据层,这叫分层隔离。对于某些功能,如果我们从表现层直接访问数据层,那么数据层后续的任何变动都将影响到业务层和表现层。分层架构中的一个重要的概念就是分层的开闭原则。如果某层是关闭的,那么每个请求都要经过着一层。相反,如果该层是开放的,那么请求可以绕过这一层,直接到下一层。分层隔离有利于降低整个应用程序的复杂度。某些功能并不需要经过每一层,这时我们需要根据开闭原则来简化实现。分层架构是SOLID原则的通用架构,当我们不确定哪种架构更合适的时候,分层架构将是一个很好的起点。我们需要注意防止架构陷入污水池反模式。这种反模式描述了请求经过分层,但没做任何事或者只处理了很少的事。如果我们的请求经过所有分层而没有做任何事,这就是污水池反模式的征兆。如果20%的请求只是经过各层,而80%的请求实际做事,这还好,如果这个比率不是这样的,那么我们已经患上反模式综合征。此外,分层架构可以演变为巨石应用(Monolith),导致代码库难以维护。分层架构分析:敏捷性:总体敏捷性是指对不断变化的环境作出反应的能力。由于其整体风格(Monolith)的性质,可能会变得难以应对通过所有层的变化,开发者需要注意依赖性和分层分离。易于部署:大型应用程序的部署会是个麻烦。一个小要求,可能需要部署整个应用程序。如果能做好持续交付,可能会有所帮助。可测试性:使用Mocking和Faking,每一层可以独立测试,因此测试上很容易。性能:虽然分层应用程序可能表现良好,但是因为请求需要经过多个分层,可能会存在性能问题。可伸缩性:因为耦合太紧以及整体风格(Monolith)的天生特质,很难对分层应用程序进行伸缩。然而,如果分层能够被构建为独立的部署,还是可以具备伸缩能力的。但是,这样做的代价可能很昂贵。易于开发:这种模式特别易于开发。许多企业采用这种模式。大多数开发者也都知道、了解,并且可以轻松学习如何使用它。2事件驱动架构事件驱动架构(EventDrivenArchitecture)是一种流行的分布式异步架构模式,用于创建可伸缩的应用程序。这种模式是自适应的,可用于小规模或者大规模的应用程序。事件驱动架构可以与调停者拓扑(MediatorTopology)或者代理者拓扑(BrokerTopology)一起使用。理解拓扑的差异,为应用程序选择正确的拓扑是必不可少的。调停者拓扑调停者拓扑需要编排多种事件。比如在交易系统中,每个请求流程必须经过特定的步骤,如验证、订单、配送,以及通知买家等。在这些步骤中,有些可以手动完成,有些可以并行完成。通常,架构主要包含4种组件,事件队列(EventQueue)、调停者(Mediator)、事件通道(EventChannel)和事件处理器(EventProcessor)。客户端创建事件,并将其发送到事件队列,调停者接收事件并将其传递给事件通道。事件通道将事件传递给事件处理器,事件最终由事件处理器处理完成。事件调停者不会处理也不知道任何业务逻辑,它只编排事件。事件调停者知道每种事件类型的必要步骤。业务逻辑或者处理发生在事件处理器中,事件通道、消息队列或者消息主题用于传递事件给事件处理器。事件处理器是自包含和独立的,解耦于架构。理想情况下,每种事件处理器应只负责处理一种事件类型。通常,企业服务总线、队列或者集线器可以用作事件调停者。正确选择技术和实现能够降低风险。代理者拓扑不像调停者拓扑,代理者拓扑不使用任何集中的编排,而是在事件处理器之间使用简单的队列或者集线器,事件处理器知道处理事件的下一个事件处理器。因其分布式和异步的性质,事件驱动架构的实现相对复杂。我们需要面对很多问题,比如网络分区、调停者失败、重新连接逻辑等。由于这是一个分布式且异步的模式,如果你需要事务,那就麻烦了,你得需要一个事务协调器。分布式系统中的事务非常难以管理,很难找到标准的工作单位模式。另一个充满挑战的概念是契约。架构师声称服务的契约应该预先定义,而应变是非常昂贵的。事件驱动架构分析:敏捷性:由于事件和事件处理器之间解耦,并且可独立维护,因此这种模式的敏捷性很高。变化可以快速、轻松地完成,而不会影响整个系统。易于部署:由于架构是解耦的,因此很容易部署。组件可以独立部署,并且可以在调停者上注册。部署在代理者拓扑上也相当简单。可测试性:虽然独立测试组件很容易,但测试整个应用程序很有挑战。因此端到端的测试是很难的。性能:事件驱动架构性能非常好,因为它是异步的。此外,事件通道和事件处理器可以并行工作,因为它们是解耦的。可伸缩性:事件驱动架构的伸缩性非常好,因为组件之间解耦,组件可以独立扩展。易于开发:这种架构的开发不是很容易。需要明确定义契约,错误处理和重试机制得处理得当。3微内核架构微内核架构(Microkernelarchitecture)模式也被称为插件架构(pluginarchitecture)模式。这是产品型应用程序的理想模式,由两部分组成:核心系统和插件模块。核心系统通常包含最小的业务逻辑,并确保能够加载、卸载和运行应用所需的插件。许多操作系统使用这种模式,因此得名微内核。插件彼此独立,因此解偶。核心系统持有注册器,插件将自己注册其上,因此核心系统知道哪里可以找到它们以及如何运行它们。这种模式非常适合桌面应用程序,但是也可以在Web应用程序中使用。事实上,许多不同的架构模式可以作为整个系统的一个插件。对于产品型应用程序来说,如果我们想将新特性和功能及时加入系统,微内核架构是一种不错的选择。微内核架构分析:敏捷性:由于插件可以独立开发并注册到核心系统,微内核架构具有很高的敏捷性。易于部署:依赖于核心系统的实现,能做到不需要重新启动整个系统来完成部署。可测试性:如果插件开发是独立的,测试就可以独立且隔离地进行。还可以Mock核心系统来测试插件。性能:这取决于我们有多少插件在运行,但性能可以调优。可伸缩性:如果整个系统被部署为单个单元,这个系统将难以扩展。易于开发:这种架构不容易开发。实现核心系统和注册会很困难,而且插件契约和数据交换模型增加了难度。4微服务架构尽管微服务的概念还相当新,但它确实已经快速地吸引了大量的眼球,以替代整体应用和面向服务架构(SOA)。其中的一个核心概念是具备高可伸缩性、易于部署和交付的独立部署单元(SeparatelyDeployableUnits)。最重要的概念是包含业务逻辑和处理流程的服务组件(ServiceComponent)。拿捏粒度设计服务组件是必要而具有挑战性的工作。服务组件是解耦的、分布式的、彼此独立的,并且可以使用已知协议来访问。微服务的发展是因为整体应用和面向服务应用程序的缺陷。整体应用程序通常包含紧耦合的层,难以部署和交付。比如,如果应用程序总在每次应对变化时垮掉,这是一个因耦合而产生的大问题。微服务将应用程序分解为多个部署单元,因此很容易提升开发和部署能力,以及可测性。虽然面向服务架构非常强大,具有异构连接和松耦合的特性,但是性价比不高。它很复杂、昂贵,难于理解和实现,通常对于大多数应用程序来说矫枉过正。微服务简化了这种复杂性。跨服务组件的代码冗余是完全正常的。开发微服务时,为了受益于独立的部署单元,以及更加容易的部署,我们可以违反DRY原则。其中的挑战来自服务组件之间的契约,以及服务组件的可用性。微服务架构分析:敏捷性:由于服务组件可以各自独立开发,彼此没有耦合,因此微服务架构具有很高的敏捷性。独立部署单元能够对变化作出迅速的反应。易于部署:相比其他的架构模式,微服务的优势是服务组件即是单独部署单元。可测试性:服务组件的测试可以独自完成。微服务的可测试性很高。性能:依赖于服务组件和这种特定模式的分布式性质。可伸缩性:独立部署单元天然具备很好的伸缩性。易于开发:每个服务组件可以各自独立实现。
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软件架构设计的六大原则
1.单一职责原则(SingleResponsibilityPrinciple-SRP)原文:Thereshouldneverbemorethanonereasonforaclasstochange.译文:永远不应该有多于一个原因来改变某个类。理解:对于一个类而言,应该仅有一个引起它变化的原因。说白了就是,不同的类具备不同的职责,各施其责。这就好比一个团队,大家分工协作,互不影响,各做各的事情。应用:当我们做系统设计时,如果发现有一个类拥有了两种的职责,那就问自己一个问题:可以将这个类分成两个类吗?如果真的有必要,那就分吧。千万不要让一个类干的事情太多!2.开放封闭原则(OpenClosedPrinciple-OCP)原文:Softwareentitieslikeclasses,modulesandfunctionsshouldbeopenforextensionbutclosedformodifications.译文:软件实体,如:类、模块与函数,对于扩展应该是开放的,但对于修改应该是封闭的。理解:简言之,对扩展开放,对修改封闭。换句话说,可以去扩展类,但不要去修改类。应用:当需求有改动,要修改代码了,此时您要做的是,尽量用继承或组合的方式来扩展类的功能,而不是直接修改类的代码。当然,如果能够确保对整体架构不会产生任何影响,那么也没必要搞得那么复杂了,直接改这个类吧。3.里氏替换原则(LiskovSubstitutionPrinciple-LSP)原文:Functionsthatusepointersorreferencestobaseclassesmustbeabletouseobjectsofderivedclasseswithoutknowingit.译文:使用基类的指针或引用的函数,必须是在不知情的情况下,能够使用派生类的对象。理解:父类能够替换子类,但子类不一定能替换父类。也就是说,在代码中可以将父类全部替换为子类,程序不会报错,也不会在运行时出现任何异常,但反过来却不一定成立。应用:在继承类时,务必重写(Override)父类中所有的方法,尤其需要注意父类的protected方法(它们往往是让您重写的),子类尽量不要暴露自己的public方法供外界调用。4.最少知识原则(LeastKnowledgePrinciple-LKP)原文:Onlytalktoyouimmediatefriends.译文:只与你最直接的朋友交流。理解:尽量减少对象之间的交互,从而减小类之间的耦合。简言之,一定要做到:低耦合,高内聚。应用:在做系统设计时,不要让一个类依赖于太多的其他类,需尽量减小依赖关系,否则,您死都不知道自己怎么死的。5.接口隔离原则(InterfaceSegregationPrinciple-ISP)原文:Thedependencyofoneclasstoanotheroneshoulddependonthesmallestpossibleinterface.译文:一个类与另一个类之间的依赖性,应该依赖于尽可能小的接口。理解:不要对外暴露没有实际意义的接口。也就是说,接口是给别人调用的,那就不要去为难别人了,尽可能保证接口的实用性吧。她好,我也好。应用:当需要对外暴露接口时,需要再三斟酌,如果真的没有必要对外提供的,就删了吧。一旦您提供了,就意味着,您将来要多做一件事情,何苦要给自己找事做呢。6.依赖倒置原则(DependenceInversionPrinciple-DIP)原文:Highlevelmodulesshouldnotdependsuponlowlevelmodules.Bothshoulddependuponabstractions.Abstractionsshouldnotdependupondetails.Detailsshoulddependuponabstractions.译文:高层模块不应该依赖于低层模块,它们应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于细节,细节应该依赖于抽象。理解:应该面向接口编程,不应该面向实现类编程。面向实现类编程,相当于就是论事,那是正向依赖(正常人思维);面向接口编程,相当于通过事物表象来看本质,那是反向依赖,即依赖倒置(程序员思维)。应用:并不是说,所有的类都要有一个对应的接口,而是说,如果有接口,那就尽量使用接口来编程吧。将以上六大原则的英文首字母拼在一起就是SOLID(稳定的),所以也称之为SOLID原则。只有满足了这六大原则,才能设计出稳定的软件架构!但它们毕竟只是原则,只是四人帮给我们的建议,有些时候我们还是要学会灵活应变,千万不要生搬硬套,否则只会把简单问题复杂化补充设计原则1.组合/聚合复用原则(Composition/AggregationReusePrinciple-CARP)当要扩展类的功能时,优先考虑使用组合,而不是继承。这条原则在23种经典设计模式中频繁使用,如:代理模式、装饰模式、适配器模式等。可见江湖地位非常之高!2.无环依赖原则(AcyclicDependenciesPrinciple-ADP)当A模块依赖于B模块,B模块依赖于C模块,C依赖于A模块,此时将出现循环依赖。在设计中应该避免这个问题,可通过引入“中介者模式”解决该问题。3.共同封装原则(CommonClosurePrinciple-CCP)应该将易变的类放在同一个包里,将变化隔离出来。该原则是“开放-封闭原则”的延生。4.共同重用原则(CommonReusePrinciple-CRP)如果重用了包中的一个类,那么也就相当于重用了包中的所有类,我们要尽可能减小包的大小。5.好莱坞原则(HollywoodPrinciple-HP)好莱坞明星的经纪人一般都很忙,他们不想被打扰,往往会说:Don'tcallme,I'llcallyou.翻译为:不要联系我,我会联系你。对应于软件设计而言,最著名的就是“控制反转”(或称为“依赖注入”),我们不需要在代码中主动的创建对象,而是由容器帮我们来创建并管理这些对象。其它设计原则1.不要重复你自己(Don'trepeatyourself-DRY)不要让重复的代码到处都是,要让它们足够的重用,所以要尽可能地封装。2.保持它简单与傻瓜(Keepitsimpleandstupid-KISS)不要让系统变得复杂,界面简洁,功能实用,操作方便,要让它足够的简单,足够的傻瓜。3.高内聚与低耦合(HighCohesionandLowCoupling-HCLC)模块内部需要做到内聚度高,模块之间需要做到耦合度低。4.惯例优于配置(ConventionoverConfiguration-COC)尽量让惯例来减少配置,这样才能提高开发效率,尽量做到“零配置”。很多开发框架都是这样做的。5.命令查询分离(CommandQuerySeparation-CQS)在定义接口时,要做到哪些是命令,哪些是查询,要将它们分离,而不要揉到一起。6.关注点分离(SeparationofConcerns-SOC)将一个复杂的问题分离为多个简单的问题,然后逐个解决这些简单的问题,那么这个复杂的问题就解决了。难就难在如何进行分离。7.契约式设计(DesignbyContract-DBC)模块或系统之间的交互,都是基于契约(接口或抽象)的,而不要依赖于具体实现。该原则建议我们要面向契约编程。8.你不需要它(Youaren'tgonnaneedit-YAGNI)不要一开始就把系统设计得非常复杂,不要陷入“过度设计”的深渊。应该让系统足够的简单,而却又不失扩展性,这是其中的难点。