解读 5 种软件架构模式

2022 年 2 月 15 日 InfoQ

作者 | Orkhan Huseynli

译者 | Sambodhi

策划 | 辛晓亮

当一些人开始涉足软件工程领域，总有一天他会需要学习软件架构模式的基本知识。在我第一次接触编程的时候，我并不知道如何才能了解到现有的架构模型，这样就不会过于详尽，也不会让人感到混乱，而是非常抽象和简单的理解。

在我发现 Mark Richards 的 Software Architecture Patterns（《软件架构模式》，暂无中译本）一书之前，这个问题就一直存在。在此，我将与你分享这本书的最重要部分和架构模式。（要了解更多信息，我强烈建议你阅读这本书或他的报告https://www.oreilly.com/content/software-architecture-patterns/）

1 为什么作为软件工程师，至少要学习基本的架构模式？

我肯定有许多文章可以解答这个问题，但是我会告诉你一些原因。首先，如果你了解架构模式，你将更容易遵循架构师的要求。其次，理解这些模式可以帮助你在代码中作出决策：比如，如果你的应用设计是基于事件驱动的微服务，作为一名软件工程师，如果你注意到现有服务中逻辑的复杂性和责任的增加，你就必须把你的代码解耦到一个单独的服务中。（不懂的话，就跟着文中的内容走，这种模式在本文中已经做了一个简要的说明。）

Mark Richards 在他著的书中，描述了 5 种模式：

分层架构
驱动架构
微内核架构（或插件架构）
微服务架构
基于空间的架构（或云架构模式）

1. 分层架构

它是单体应用最常见的架构。该模式的基本思想是将应用程序的逻辑划分为若干层，每层都封装了特定的角色。例如，持久层将负责应用程序与数据库引擎之间的通信。

图 1：分层架构模式

2. 事件驱动架构

这种模式背后的思想是将应用逻辑解耦为单一用途的事件处理组件，以异步方式接收和处理事件。这是一种广受欢迎的分布式异步架构模型，它以高可扩展性和适应性而闻名。

图 2：事件驱动架构代理拓扑

3. 微内核架构

微内核架构，也被称为插件架构，这种设计模式包含两大部分：核心系统和插件模块（或扩展）。Web 浏览器就是一个很好的例子，它相当于核心系统，可以让你无限地安装扩展（或者插件）。

图 3：微内核架构

4. 微服务架构

微服务架构由单独部署的服务组成，每个服务最好都有一个单一的责任。这些服务彼此之间是相互独立的，当其中一个服务出现故障时，其他服务不会因此中断。

图 4：微服务架构

5. 基于空间的架构

基于空间的模式背后的主要思想是分布式共享内存，以缓解经常发生在数据库层面的问题。它的假设是，通过使用内存数据处理大部分操作，这样我们就可以避免在数据库中进行额外的操作，从而避免未来可能由此产生的任何问题（例如，如果你的用户活动数据实体发生了变化，你不需要改变一堆代码来持久化和从数据库中检索这些数据）。

基本的方法是将应用程序分离成处理单元（可以根据需求自动扩大和缩小），数据将在这些单元之间进行复制和处理，无需持久化到中央数据库（虽然当系统发生故障时，也会有本地存储）。