企業(yè)規(guī)模的軟件系統(tǒng)該如何設(shè)計呢鱼蝉?在開始寫代碼之前,我們需要選擇一個合適的架構(gòu)箫荡,這個架構(gòu)將決定軟件實施過程中的功能屬性和質(zhì)量屬性魁亦。因此,了解軟件設(shè)計中的不同架構(gòu)模式對我們的軟件設(shè)計會有較大的幫助羔挡。
什么是架構(gòu)模式洁奈?根據(jù)維基百科:架構(gòu)模式是針對特定軟件架構(gòu)場景常見問題的通用、可重用解決方案绞灼。架構(gòu)模式類似于軟件設(shè)計模式利术,但范圍更廣。本文將簡要解釋10種常見架構(gòu)模式及其用法低矮、優(yōu)缺點印叁。
分層模式(Layered pattern)
客戶端-服務(wù)器模式(Client-server pattern)
主從模式(Master-slave pattern)
管道-過濾器模式(Pipe-filter pattern)
代理模式(Broker pattern)
點對點模式(Peer-to-peer pattern)
事件-總線模式(Event-bus pattern)
模型-視圖-控制器模式(Model-view-controller pattern)
黑板模式(Blackboard pattern)
解釋器模式(Interpreter pattern)
1. 分層模式
此模式用于可分解為子任務(wù)的結(jié)構(gòu)化程序,每個子任務(wù)都位于特定的抽象層級,每一層都為上一層提供服務(wù)轮蜕。一般信息系統(tǒng)最常見的4個層次如下昨悼。
表示層(也稱為UI層)
應(yīng)用層(也稱為服務(wù)層)
業(yè)務(wù)邏輯層(也稱為領(lǐng)域?qū)?
數(shù)據(jù)訪問層(也稱為持久層)
應(yīng)用場景:
一般的桌面應(yīng)用程序
電子商務(wù)web應(yīng)用程序
一般的移動App
3.主從模式
這種模式由兩部分組成:主節(jié)點和從節(jié)點。主節(jié)點將工作分配給相同的從節(jié)點痊剖,并根據(jù)從節(jié)點返回的結(jié)果計算最終結(jié)果韩玩。
應(yīng)用場景:
在數(shù)據(jù)庫復(fù)制中,主數(shù)據(jù)庫被視為權(quán)威源數(shù)據(jù)庫陆馁,從數(shù)據(jù)庫與之同步找颓。
通過總線連接到計算機系統(tǒng)(主驅(qū)動器和從驅(qū)動器)的外圍設(shè)備。
進程內(nèi)的多線程應(yīng)用叮贩。
4.管道-過濾器模式
這種模式可用于構(gòu)造生成和處理數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)桃纯。每個處理步驟都包含一個過濾器組件酷誓。要處理的數(shù)據(jù)通過管道傳遞。這些管道可用于緩沖或同步目的态坦。
應(yīng)用場景:
編譯器盐数。連續(xù)過濾器執(zhí)行詞法分析、詞法解析伞梯、語義分析和代碼生成玫氢。
生物信息學(xué)的工作流
工具鏈式的應(yīng)用程序
5. 代理模式
這種模式通過解耦組件來構(gòu)造分布式系統(tǒng)。這些組件可以通過遠程服務(wù)調(diào)用彼此交互壮锻。代理組件負責(zé)協(xié)調(diào)組件之間的通信琐旁。服務(wù)器向代理發(fā)布功能(服務(wù)和特征)〔滦澹客戶端向代理請求服務(wù)灰殴,然后代理將客戶端重定向到合適的服務(wù)。需要注意broker,agent牺陶,proxy以及delegate的區(qū)別伟阔。
應(yīng)用場景:
消息代理軟件,例如:Apache ActiveMQ掰伸、Apache Kafka皱炉、RabbitMQ和JBoss消息傳遞。
網(wǎng)絡(luò)傳輸中的代理軟件狮鸭。
6. P2P模式
在這種模式中催跪,每個組件都稱為對等節(jié)點锁蠕。對等節(jié)點既可以作為客戶機(從其他對等節(jié)點請求服務(wù)),也可以作為服務(wù)器(向其他對等節(jié)點提供服務(wù))懊蒸。對等節(jié)點可以充當(dāng)單個客戶機或服務(wù)器荣倾,也可以同時充當(dāng)客戶機和服務(wù)器,并且可以隨著時間變化動態(tài)地更改角色榛鼎。
使用場景:
文件共享網(wǎng)絡(luò)逃呼,例如Gnutella和G2等。
多媒體協(xié)議者娱,如P2PTV和PDTP抡笼。
7. 事件-總線模式
這種模式也被稱為訂閱發(fā)布模式,主要處理事件黄鳍,有4個主要組件:事件源推姻、事件監(jiān)聽者、通道和事件總線框沟。事件源將消息發(fā)布到事件總線上的特定通道藏古,監(jiān)聽者訂閱特定的通道。消息發(fā)布到監(jiān)聽者之前訂閱的通道忍燥,監(jiān)聽者將收到消息的通知拧晕。
使用場景:
安卓開發(fā)
通知服務(wù)
注冊中心
8. 模型-視圖-控制器模式
這種模式,也稱為MVC模式梅垄,將一個交互應(yīng)用程序分為三個部分:
模型-包含核心功能和數(shù)據(jù)
視圖——向用戶顯示信息(可以定義多個視圖)
控制器——處理來自用戶的輸入
這樣做是為了將信息的內(nèi)部表示厂捞、信息呈現(xiàn)給用戶的方式、接受用戶輸入的方式分離開來。這種模式解耦組件并允許有效的代碼重用靡馁。
應(yīng)用場景:
一般的web應(yīng)用程序架構(gòu)
Django和Rails等Web框架
一般的GUI 應(yīng)用程序
9. 黑板模式
這種模式對于沒有確定解決方案策略的問題非常有用欲鹏。黑板圖案由三個主要部分組成:
黑板:一個結(jié)構(gòu)化的全局內(nèi)存,包含來自解決方案空間的對象
知識源:具有自己表示形式的專門化模塊
控制組件:選擇臭墨、配置和執(zhí)行模塊
所有的組件都可以到達黑板赔嚎。組件可以生成添加到黑板上的新數(shù)據(jù)對象。組件在黑板上查找特定類型的數(shù)據(jù)胧弛,并通過與現(xiàn)有的知識源進行模式匹配找到這些數(shù)據(jù)尤误。
應(yīng)用場景:
語音識別
車輛識別及追蹤
蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)識別
聲納信號的解釋
10. 解釋器模式
這種模式用于設(shè)計一個解釋專用語言編寫的程序組件。它主要指定如何評估每一行程序揖盘,即用特定語言編寫的句子或表達式眉厨。其基本思想是語言的每個符號都有一個類。
應(yīng)用場景:
數(shù)據(jù)庫查詢語言兽狭,如SQL憾股。
用于描述通信協(xié)議的語言。
】下面的表格總結(jié)了每種架構(gòu)模式的優(yōu)缺點箕慧。
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