成為架構(gòu)師系列: 怎樣畫系統(tǒng)架構(gòu)圖? 背后的本質(zhì)是對問題的本質(zhì)思考

開發(fā)人員必須鉆研領(lǐng)域以獲取業(yè)務(wù)知識。他們必須磨礪其建模技巧爬虱,并精通領(lǐng)域設(shè)計隶债。

Eric《Domain-Driven Design》

所謂的領(lǐng)域建模,是一種通過日常不斷實(shí)踐跑筝,來強(qiáng)化開發(fā)人員思維死讹,逼迫開發(fā)人員進(jìn)入深度思考的過程,并通過在這個過程中的不斷錘煉曲梗,可以使得開發(fā)人員形成結(jié)構(gòu)化思考方式的方法論赞警。

領(lǐng)域模型

概念模型

現(xiàn)實(shí)世界中對象可視化表達(dá)

問題領(lǐng)域? > 業(yè)務(wù)領(lǐng)域概念 > 建立業(yè)務(wù)領(lǐng)域概念之間的關(guān)系

“物質(zhì)基礎(chǔ)決定上層建筑”?

馬克思


從架構(gòu)上來說,領(lǐng)域模型是處于應(yīng)用架構(gòu)的最底層虏两,Domain層涵蓋了模型治理愧旦、流程抽象、流程治理等方面的知識碘举。我們可以很清楚地看到忘瓦,如果領(lǐng)域模型沒有把控好,那么就相當(dāng)于大樓地基沒有打好,帶來的后續(xù)建筑或是維護(hù)成本之高耕皮,是難以想象的境蜕。


Problem space 與 Solution space

Explore the problem space before thinking about the solution

https://mashhoodalam.com/2015/07/03/what-is-design-thinking-and-why-is-it-better/

先探索問題空間,然后再考慮解決方案凌停。

首先使用發(fā)散思維, 探索有關(guān)利益相關(guān)者及其背景的所有不同觀點(diǎn)粱年,總結(jié)歸納出對利益相關(guān)者的共同理解,并使用聚合思維定義需要解決的問題罚拟。

?這有助于在考慮“如何”和“什么”之前回答倡議的“為什么”台诗。

抽象領(lǐng)域模型的具體步驟:

1.收集用例描述集合

?一系列需求文字描述的用例集合

2.尋找概念

對用例描述進(jìn)行語言分析,識別名詞

3.添加模型關(guān)聯(lián)

名詞之間存在語義聯(lián)系赐俗,則往往存在模型關(guān)聯(lián)拉队,例如上面的發(fā)布,聯(lián)系了金牛和文章兩個名詞

4.屬性完善

形容詞完善阻逮,例如上面的領(lǐng)域建模相關(guān)粱快,如果文章存在標(biāo)簽屬性,那么它的值在我們這個用例里就是領(lǐng)域建模叔扼。

實(shí)際的工程中領(lǐng)域建模事哭,會比這個復(fù)雜。例如還存在子域劃分瓜富、模型組合等手段鳍咱。

學(xué)會了領(lǐng)域建模,有助于提升自己的抽象能力与柑。如果在早期就有了抽象的思維谤辜,你會發(fā)現(xiàn)隨著時間推移,你所需要建立的“原則”越來越少仅胞,已有的原則會越來越完善每辟。

架構(gòu)概論

1. 什么是架構(gòu)

架構(gòu)就是對系統(tǒng)中的實(shí)體以及實(shí)體之間的關(guān)系所進(jìn)行的抽象描述,是一系列的決策干旧。

架構(gòu)是結(jié)構(gòu)和愿景。

系統(tǒng)架構(gòu)是概念的體現(xiàn)妹蔽,是對物/信息的功能與形式元素之間的對應(yīng)情況所做的分配椎眯,是對元素之間的關(guān)系以及元素同周邊環(huán)境之間的關(guān)系所做的定義。

做好架構(gòu)是個復(fù)雜的任務(wù)胳岂,也是個很大的話題编整,本篇就不做深入了。有了架構(gòu)之后乳丰,就需要讓干系人理解掌测、遵循相關(guān)決策。

2. 什么是架構(gòu)圖

系統(tǒng)架構(gòu)圖是為了抽象的表示軟件系統(tǒng)的整體輪廓和各個組件之間的相互關(guān)系和約束邊界产园,以及軟件系統(tǒng)的物理部署和軟件系統(tǒng)的演進(jìn)方向的整體視圖汞斧。

3. 架構(gòu)圖的作用

一圖勝千言夜郁。要讓干系人理解、遵循架構(gòu)決策粘勒,就需要把架構(gòu)信息傳遞出去竞端。架構(gòu)圖就是一個很好的載體。那么庙睡,畫架構(gòu)圖是為了:

解決溝通障礙

達(dá)成共識

減少歧義

4. 架構(gòu)圖分類

搜集了很多資料事富,分類有很多,有一種比較流行的是4+1視圖乘陪,分別為場景視圖统台、邏輯視圖、物理視圖啡邑、處理流程視圖和開發(fā)視圖饺谬。


畫架構(gòu)圖遇到的常見問題

1. 方框代表什么?


為什么適用方框而不是圓形谣拣,它有什么特殊的含義嗎募寨?隨意使用方框或者其它形狀可能會引起混淆。

2. 虛線森缠、實(shí)線什么意思拔鹰?箭頭什么意思浴捆?顏色什么意思俘陷?


隨意使用線條或者箭頭可能會引起誤會橘茉。

3. 運(yùn)行時與編譯時沖突榜揖?層級沖突围详?架構(gòu)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作塘安,只使用單個圖表來表示架構(gòu)很容易造成莫名其妙的語義混亂叭喜。

推薦的畫圖方法

C4 模型使用容器(應(yīng)用程序膝宁、數(shù)據(jù)存儲跨晴、微服務(wù)等)欧聘、組件和代碼來描述一個軟件系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。這幾種圖比較容易畫端盆,也給出了畫圖要點(diǎn)怀骤,但最關(guān)鍵的是,我們認(rèn)為焕妙,它明確指出了每種圖可能的受眾以及意義蒋伦。

下面的案例來自 C4 官網(wǎng),然后加上了一些我們的理解焚鹊,來看看如何更好的表達(dá)軟件架構(gòu)

1. 語境圖(System Context Diagram)


這是一個想象的待建設(shè)的互聯(lián)網(wǎng)銀行系統(tǒng)痕届,它使用外部的大型機(jī)銀行系統(tǒng)存取客戶賬戶、交易信息,通過外部電郵系統(tǒng)給客戶發(fā)郵件研叫〈敢ぃ可以看到,非常簡單蓝撇、清晰果复,相信不需要解釋,都看的明白渤昌,里面包含了需要建設(shè)的系統(tǒng)本身虽抄,系統(tǒng)的客戶,和這個系統(tǒng)有交互的周邊系統(tǒng)独柑。

用途

這樣一個簡單的圖迈窟,可以告訴我們,要構(gòu)建的系統(tǒng)是什么忌栅;它的用戶是誰车酣,誰會用它,它要如何融入已有的IT環(huán)境索绪。這個圖的受眾可以是開發(fā)團(tuán)隊(duì)的內(nèi)部人員湖员、外部的技術(shù)或非技術(shù)人員。即:

構(gòu)建的系統(tǒng)是什么

誰會用它

如何融入已有的IT環(huán)境

怎么畫

中間是自己的系統(tǒng)瑞驱,周圍是用戶和其它與之相互作用的系統(tǒng)娘摔。這個圖的關(guān)鍵就是梳理清楚待建設(shè)系統(tǒng)的用戶和高層次的依賴,梳理清楚了畫下來只需要幾分鐘時間唤反。

2. 容器圖(Container Diagram)

容器圖是把語境圖里待建設(shè)的系統(tǒng)做了一個展開凳寺。


上圖中,除了用戶和外圍系統(tǒng)彤侍,要建設(shè)的系統(tǒng)包括一個基于java\spring mvc的web應(yīng)用提供系統(tǒng)的功能入口肠缨,基于xamarin架構(gòu)的手機(jī)app提供手機(jī)端的功能入口,一個基于java的api應(yīng)用提供服務(wù)盏阶,一個mysql數(shù)據(jù)庫用于存儲晒奕,各個應(yīng)用之間的交互都在箭頭線上寫明了。

看這張圖的時候般哼,不會去關(guān)注到圖中是直角方框還是圓角方框吴汪,不會關(guān)注是實(shí)線箭頭還是虛線箭頭,甚至箭頭的指向也沒有引起太多注意蒸眠。

我們有許多的畫圖方式,都對框杆融、線的含義做了定義楞卡,這就需要畫圖的人和看圖的人都清晰的理解這些定義,才能讀全圖里的信息,而現(xiàn)實(shí)是蒋腮,這往往是非常高的一個要求淘捡,所以,很多圖只能看個大概的含義池摧。

用途

這個圖的受眾可以是團(tuán)隊(duì)內(nèi)部或外部的開發(fā)人員焦除,也可以是運(yùn)維人員。用途可以羅列為:

展現(xiàn)了軟件系統(tǒng)的整體形態(tài)

體現(xiàn)了高層次的技術(shù)決策

系統(tǒng)中的職責(zé)是如何分布的作彤,容器間的是如何交互的

告訴開發(fā)者在哪里寫代碼

怎么畫

用一個框圖來表示膘魄,內(nèi)部可能包括名稱、技術(shù)選擇竭讳、職責(zé)创葡,以及這些框圖之間的交互,如果涉及外部系統(tǒng)绢慢,最好明確邊界灿渴。

3. 組件圖(Component Diagram)


組件圖是把某個容器進(jìn)行展開,描述其內(nèi)部的模塊胰舆。

用途

這個圖主要是給內(nèi)部開發(fā)人員看的骚露,怎么去做代碼的組織和構(gòu)建。其用途有:

描述了系統(tǒng)由哪些組件/服務(wù)組成

厘清了組件之間的關(guān)系和依賴

為軟件開發(fā)如何分解交付提供了框架

4. 類圖(Code/Class Diagram)


這個圖很顯然是給技術(shù)人員看的缚窿,比較常見棘幸,就不詳細(xì)介紹了。

案例分享

下面是內(nèi)部的一個實(shí)時數(shù)據(jù)工具的架構(gòu)圖滨攻。作為一個應(yīng)該自描述的架構(gòu)圖够话,這里不多做解釋了。如果有看不明白的光绕,那肯定是還畫的不夠好女嘲。


畫好架構(gòu)圖可能有許多方法論,本篇主要介紹了C4這種方法诞帐,C4的理論也是不斷進(jìn)化的欣尼。但不論是哪種畫圖方法論,我們回到畫圖初衷停蕉,更好的交流愕鼓,我們在畫的過程中不必被條條框框所限制。簡而言之慧起,畫之前想好:畫圖給誰看菇晃,看什么,怎么樣不解釋就看懂蚓挤。

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