分享下 阿里 P9 李運華 對于「架構」話題的思考错邦。

你好，我是李運華型宙。

2018 年撬呢，我發(fā)布了《從 0 開始學架構》這門課程，分享了我之前在電信業(yè)務和移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務方面的經(jīng)驗和感悟妆兑。

后來魂拦，我轉崗去了螞蟻國際，從事更加復雜的支付業(yè)務搁嗓。為什么說支付業(yè)務更加復雜芯勘？因為它涉及的關聯(lián)方多、業(yè)務流程長腺逛、業(yè)務模型復雜荷愕，對安全、高可用、高性能等都有更高的要求安疗。我有幸參與了一個海外錢包從 0 到 1 的建設過程抛杨，積累了不少實戰(zhàn)經(jīng)驗，于是對復雜業(yè)務的架構設計有了新的理解荐类。

2020 年蝶桶，因為身體等原因，我離開了螞蟻國際掉冶，之后就一邊休養(yǎng)身體真竖，一邊系統(tǒng)地總結梳理過去的經(jīng)驗，先后創(chuàng)作了《大廠晉升指南》和《架構實戰(zhàn)營》厌小。在打磨課程和與各位同學交流的過程中恢共，我對于架構學習的難點和應用的痛點，又有了新的心得體會璧亚。

因此讨韭，我決定更新這門課程的部分內容，把這些新的收獲也全部分享出來癣蟋，希望能幫助你與時俱進地提升架構水平透硝。

架構到底是指什么

對于技術人員來說，“架構”是一個再常見不過的詞了疯搅。我們會對新員工培訓整個系統(tǒng)的架構濒生，參加架構設計評審，學習業(yè)界開源系統(tǒng)（例如 MySQL 和 Hadoop）的架構幔欧，研究大公司的架構實現(xiàn)（例如微信架構和淘寶架構）……

雖然“架構”這個詞很常見罪治，但如果深究一下，“架構”到底是指什么礁蔗，大部分人就搞不清楚了觉义。例如以下這些問題，你能夠準確地回答嗎浴井？

身為架構師跨新，如果你連架構的定義都搞不清楚富腊，那么無論是自己設計架構、給別人講解架構域帐，還是學習別人的架構赘被，都會暴露問題，要么無從下手肖揣，要么張冠李戴民假。這無疑會成為你面試、晉升和帶領團隊工作時的絆腳石龙优。

比如有些同學明明在系統(tǒng)架構上做了不少有價值的工作羊异，但是在給晉升面試的評委講解的時候，只會說“我們是微服務架構”彤断，然后就不知道講什么了霞势。結果得到的評價大打折扣晰赞，晉升失敗，非常可惜诫钓。

要想準確地理解架構的定義，關鍵就在于把三組容易混淆的概念梳理清楚：

系統(tǒng)與子系統(tǒng)

我們先來看維基百科定義的“系統(tǒng)”：

系統(tǒng)泛指由一群有關聯(lián)的個體組成彪笼，根據(jù)某種規(guī)則運作睬愤，能完成個別元件不能單獨完成的工作的群體。它的意思是“總體”“整體”或“聯(lián)盟”劲蜻。

我來提煉一下里面的關鍵內容陆淀。

我們再來看子系統(tǒng)的定義：

子系統(tǒng)也是由一群有關聯(lián)的個體所組成的系統(tǒng)，多半會是更大系統(tǒng)中的一部分厨幻。

其實相嵌，子系統(tǒng)的定義和系統(tǒng)定義是一樣的，只是觀察的角度有差異况脆，一個系統(tǒng)可能是另外一個更大系統(tǒng)的子系統(tǒng)饭宾。

按照這個定義，系統(tǒng)和子系統(tǒng)比較容易理解格了，我們以微信為例來做一個分析：

現(xiàn)在续徽，我們可以回答第一個問題了。一個系統(tǒng)的架構架谎，只包括頂層這一個層級的架構，而不包括下屬子系統(tǒng)層級的架構辟躏。所以微信架構谷扣，就是指微信系統(tǒng)這個層級的架構。當然捎琐，微信的子系統(tǒng)会涎，比如支付系統(tǒng)，也有它自己的架構瑞凑，同樣只包括頂層末秃。

模塊與組件

模塊和組件兩個概念在實際工作中很容易混淆，我們經(jīng)常能夠聽到類似這樣的說法：

造成這種現(xiàn)象的主要原因是，模塊與組件的定義并不好理解哑梳，也不能很好地進行區(qū)分劲阎。我們來看看這兩者在維基百科上的定義：

軟件模塊（Module）是一套一致而互相有緊密關連的軟件組織。它分別包含了程序和數(shù)據(jù)結構兩部分○妫現(xiàn)代軟件開發(fā)往往利用模塊作為合成的單位悯仙。模塊的接口表達了由該模塊提供的功能和調用它時所需的元素。模塊是可能分開被編寫的單位吠卷。這使它們可再用和允許人員同時協(xié)作锡垄、編寫及研究不同的模塊。

軟件組件定義為自包含的祭隔、可編程的偎捎、可重用的、與語言無關的軟件單元序攘，軟件組件可以很容易被用于組裝應用程序中茴她。

可能你看完這兩個定義后一頭霧水，還是不知道這兩者有什么區(qū)別程奠。造成這種現(xiàn)象的根本原因是丈牢，模塊和組件都是系統(tǒng)的組成部分，只是從不同的角度拆分系統(tǒng)而已瞄沙。

從業(yè)務邏輯的角度來拆分系統(tǒng)后己沛，得到的單元就是“模塊”慌核；從物理部署的角度來拆分系統(tǒng)后，得到的單元就是“組件”申尼。劃分模塊的主要目的是職責分離垮卓；劃分組件的主要目的是單元復用。

其實师幕，“組件”的英文 Component 也可翻譯成中文的“零件”一詞粟按。“零件”更容易理解一些霹粥，它是一個物理的概念灭将，并且具備“獨立且可替換”的特點。

我以一個最簡單的網(wǎng)站系統(tǒng)來為例后控。假設我們要做一個學生信息管理系統(tǒng)庙曙，這個系統(tǒng)從邏輯的角度來拆分，可以分為“登錄注冊模塊”“個人信息模塊”和“個人成績模塊”浩淘；從物理的角度來拆分捌朴，可以拆分為 Nginx、Web 服務器和 MySQL张抄。

現(xiàn)在男旗，我們可以回答第二個問題了。如果你是業(yè)務系統(tǒng)的架構師欣鳖，首先需要思考怎么從業(yè)務邏輯的角度把系統(tǒng)拆分成一個個模塊角色察皇，其次需要思考怎么從物理部署的角度把系統(tǒng)拆分成組件角色，例如選擇 MySQL 作為存儲系統(tǒng)泽台。但是對于 MySQL 內部的體系架構（Parser什荣、Optimizer、Caches&Buffers 和 Storage Engines 等）怀酷，你其實是可以不用關注的稻爬，也不需要在你的業(yè)務系統(tǒng)架構中展現(xiàn)這些內容。

框架與架構

框架是和架構比較相似的概念蜕依，且兩者有較強的關聯(lián)關系桅锄，所以在實際工作中，這兩個概念有時我們容易分不清楚样眠。參考維基百科上框架與架構的定義友瘤，我來解釋兩者的區(qū)別。

軟件框架（Software framework）通常指的是為了實現(xiàn)某個業(yè)界標準或完成特定基本任務的軟件組件規(guī)范檐束，也指為了實現(xiàn)某個軟件組件規(guī)范時辫秧，提供規(guī)范所要求之基礎功能的軟件產(chǎn)品。

我來提煉一下其中關鍵部分：

軟件架構指軟件系統(tǒng)的“基礎結構”懂诗，創(chuàng)造這些基礎結構的準則蜂嗽，以及對這些結構的描述。

單純從定義的角度來看殃恒，框架和架構的區(qū)別還是比較明顯的：框架關注的是“規(guī)范”植旧，架構關注的是“結構”。

框架的英文是 Framework离唐，架構的英文是 Architecture病附，Spring MVC 的英文文檔標題就是“Web MVC framework”。

究竟什么說法是對的，什么說法是錯的呢庵朝？

其實這些說法都是對的吗冤。造成這種現(xiàn)象的根本原因隱藏于架構的定義中，關鍵就是“基礎結構”這個概念九府，并沒有明確說是從什么角度來分解的椎瘟。采用不同的角度或者維度，可以將系統(tǒng)劃分為不同的結構侄旬，其實我在“模塊與組件”中的“學生管理系統(tǒng)”示例已經(jīng)包含了這點降传。

從業(yè)務邏輯的角度分解，“學生管理系統(tǒng)”的架構是：

從物理部署的角度分解勾怒，“學生管理系統(tǒng)”的架構是：

從開發(fā)規(guī)范的角度分解婆排，“學生管理系統(tǒng)”可以采用標準的 MVC 框架來開發(fā)声旺，因此架構又變成了 MVC 架構：

這些“架構”，都是“學生管理系統(tǒng)”正確的架構段只，只是從不同的角度來分解而已腮猖，這也是 IBM 的 RUP 將軟件架構視圖分為著名的“4+1 視圖”的原因。

現(xiàn)在赞枕，我們可以回答第三個問題了澈缺。框架是一整套開發(fā)規(guī)范炕婶，架構是某一套開發(fā)規(guī)范下的具體落地方案姐赡，包括各個模塊之間的組合關系以及它們協(xié)同起來完成功能的運作規(guī)則。

重新定義架構：4R 架構

參考維基百科的定義柠掂，再結合我自己的一些理解和思考项滑，我將軟件架構重新定義為：軟件架構指軟件系統(tǒng)的頂層（Rank）結構，它定義了系統(tǒng)由哪些角色（Role）組成涯贞，角色之間的關系（Relation）和運作規(guī)則（Rule）枪狂。

因為這個定義中的 4 個關鍵詞，都可以用 R 開頭的英文單詞來表示宋渔，分別是 Rank州疾、Role、Relation 和 Rule皇拣，所以我把定義簡稱為“4R 架構定義”严蓖，每個 R 的詳細解釋如下。

第一個 R氧急，Rank颗胡。它是指軟件架構是分層的，對應“系統(tǒng)”和“子系統(tǒng)”的分層關系态蒂。通常情況下杭措，我們只需要關注某一層的架構，最多展示相鄰兩層的架構钾恢，而不需要把每一層的架構全部糅雜在一起手素。無論是架構設計還是畫架構圖，都應該采取“自頂向下瘩蚪，逐步細化”的方式泉懦。以微信為例，Rank 的含義如下所示：

注：L0\L1\L2 指層級疹瘦，一個 L0 往下可以分解多個 L1崩哩，一個 L1 可以往下分解多個 L2，以此類推，一般建議不超過 5 層（L0~L4）邓嘹。

第二個 R酣栈，Role。它是指軟件系統(tǒng)包含哪些角色汹押，每個角色都會負責系統(tǒng)的一部分功能矿筝。架構設計最重要的工作之一就是將系統(tǒng)拆分為多個角色。最常見的微服務拆分其實就是將整體復雜的業(yè)務系統(tǒng)按照業(yè)務領域的方式棚贾，拆分為多個微服務窖维，每個微服務就是系統(tǒng)的一個角色。

第三個 R妙痹，Relation铸史。它是指軟件系統(tǒng)的角色之間的關系，對應到架構圖中其實就是連接線怯伊，角色之間的關系不能亂連琳轿，任何關系最后都需要代碼來實現(xiàn)，包括連接方式（HTTP震贵、TCP利赋、UDP 和串口等）水评、數(shù)據(jù)協(xié)議（JSON猩系、XML 和二進制等）以及具體的接口等。

第四個 R中燥，Rule寇甸。它是指軟件系統(tǒng)角色之間如何協(xié)作來完成系統(tǒng)功能。我們在前面解讀什么是“系統(tǒng)”的時候提到過：系統(tǒng)能力不是個體能力之和疗涉，而是產(chǎn)生了新的能力拿霉。那么這個新能力具體如何完成的呢？具體哪些角色參與了這個新能力呢咱扣？這就是 Rule 所要表達的內容绽淘。在架構設計的時候，核心的業(yè)務場景都需要設計 Rule闹伪。

在實際工作中沪铭，為了方便理解，Rank偏瓤、Role 和 Relation 是通過系統(tǒng)架構圖來展示的杀怠，而 Rule 是通過系統(tǒng)序列圖（System Sequence Diagram）來展示的。

我們以一個簡化的支付系統(tǒng)為例厅克，支付系統(tǒng)架構圖如下所示：

“掃碼支付”這個核心場景的系統(tǒng)序列圖如下所示：

小結

今天我為你梳理了與架構有關的幾個容易混淆的概念赔退，包括系統(tǒng)與子系統(tǒng)、模塊與組件、框架與架構硕旗，并且提煉出了 4R 架構定義窗骑，希望對你有所幫助。

這就是今天的全部內容漆枚，留一道思考題給你吧慧域。你原來理解的架構是如何定義的？對比我今天講的架構定義浪读，你覺得差異在哪里昔榴？