二、系统知识笔记-系统架构概述

一、系统架构定义

系统架构是指对一个系统的整体结构和组成部分进行描述和规划的过程。系统架构定义决定了系统的设计、开发和实施过程中的关键方向和决策。是系统的骨架和根基，支撑和链接各个部分，包括组件、连接件、约束规范以及指导这些内容设计与演化的原理。它是刻画系统整体抽象结构的一种手段。架构设计优劣决定了系统的健壮性和生命周期的长短。

二、架构设计的作用

• 解决相对复杂的需求分析问题
• 解决非功能属性在系统占据重要位置的设计问题解决生命周期长、扩展性需求高的系统整体结构问题
• 解决系统基于组件需要的集成问题
• 解决业务流程再造难的问题。

系统架构设计是成熟系统开发过程中的一个重要环节，它不仅是连接用户需求和系统进一步设计与实现的桥梁，也是系统早期阶段质量保证的关键步骤。

三、软件架构的发展阶段

软件架构大致经历了四个发展阶段:
①、基础研究阶段(1968-1994): 逐步形成了以描述软件高次结构为目标的体系，形成了软件架构的雏形，随着软件规模的增大，模块化开发方法被逐步采用，为后续软件架构的发展奠定了基础

②、概念体系和核心技术形成阶段(1999-2000年):BoochRunbaugh等对软件架构进行了全新诠释，认为架构是一系列重要决策模式，同时IBM等大型软件开发组织开始关注软件架构，联手进行产品线架构的重用性调查。这一阶段的最重要的成果是软高级项目经理任铄件组件化技术，提升了软件能力和质量。

③、理论体系完善与发展阶段(1996年至今)架构研究方向成为软件工程领域的研究重点，包括:软件架构描述与表示、软件架构分析、设计与测试，软件架构发现、演化与重用;基于软件架构开发方法;软件架构风格;动态软件架构等

④、普及应用阶段(2000 年至今)

四、软件架构的常用分类及建模方法

1.软件架构的常用分类

(1)分层架构
将软件分为若干个水平层、类似于Web应用的 MVC架构 、每一层完成各自的功能不需要直到其他层的实现细节、 各层直接通过接口调用的方式完成通信。

(2)事件驱动架构
事件驱动架构(EDA)是通过事件进行通信的软件架构，是一种流行的分布式异步架构模式，适用于松散耦合系统。

分成四个部分

• 事件队列:接收事件的入口
• 分发器:将不同的事件分发到不同的业务逻辑单元
• 事件通道:分发器与处理器之间的联系渠道
• 事件处理器:实现业务逻辑，处理完成后会发出事件，触发下步操作。

(3)微核架构
又称为插件架构，是一种面向功能进行拆分的可扩展性架构，软件的内核相对较小，主要功能和业务逻辑都通过插件实现。

包含两类组件:

• 核心系统(内核):负责和具体业务功能无关的通用功能(系统运行的最小功能)，例如模块加载、模块间通信等
• 插件模块:负责实现具体的业务逻辑，插件是互相独立的，插件之间的通信应该减少到最低，避免出现互相依赖的问题

(4)微服务架构
微服务架构演进

单体架构
将业务的所有功能集中在一个项目中开发，打成一个包部署。

分布式架构
根据业务功能对系统进行拆分，每个业务模块作为独立项目开发，称为一个服务。

微服务架构
服务导向架构(SOA)的升级。每一个服务就是一个独立的部署单元，这些单元都是分布式互相解耦，通过远程通信协议(例如HTTP \ RPC等)联系。

(5)云架构
云架构指构成云系统的各种技术组件的组合。通常涉及使用虚拟化技术将多个资源放在一起并通过网络共享它们。
云架构主要解决扩展性和并发的问题，是最容易扩展的架构。
云架构主要分成两部分: 处理单元和虚拟中间件

• 处理单元: 实现业务逻辑
• 虚拟中间件:负责通信、保持会话控制、数据复制、分布式处理和处理单元的部署

2.系统架构的常用建模方法 (这个需要理解记忆 可能会考选择题 ☆☆☆☆☆)

软件架构的模型分成4种:

结构模型:以架构的构件、连接件和其他概念来刻画结构。并力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统的配置约束、隐含的假设条件、风格和性质。研究结构模型的核心是架构描述语言。

框架模型:框架模型与结构模型类似，但它不太侧重描述结构的细节，而更侧重整体的结构。框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对和适应问题的结构。

动态模型:动态模型是对结构或框架模型的补充，主要研究系统的"大颗粒行为的性质。例如，描述系统的重新配置或演化这里的动态可以是指系统总体结构的配置、建立或拆除通信或计算的过程，这类系统模型常是激励型的。

过程模型:过程模型是研究构造系统的步骤和过程，其结构是遵循某些过程脚本的结果。

4 种模型并不是完全独立的，通过有机的结合才可形成一个完整的模型来刻画软件架构。软件架构从不同角度来描述用户所关心架构的特征。