系统架构方法论基础篇
如何进行系统架构设计

如何进行系统架构设计在软件开发领域,系统架构设计是确保软件系统功能、性能、安全性和可扩展性的关键环节。
一个好的系统架构设计可以帮助开发团队合理规划项目,提高开发效率,同时确保系统的稳定和可维护性。
本文将介绍如何进行系统架构设计,包括需求分析、设计原则、架构模式和最佳实践等方面。
1. 需求分析系统架构设计的第一步是进行需求分析。
了解和理解系统的功能和业务需求,明确系统所需的基本功能以及预期的性能和安全性要求。
此外,还要考虑系统可能面临的未来扩展需求,以确保系统架构具有可扩展性。
2. 设计原则在进行系统架构设计时,需要遵循一些设计原则来确保系统的稳定性和可维护性。
以下是一些常用的设计原则:- 单一职责原则:每个模块或组件应该具有清晰的单一功能。
- 开放封闭原则:系统架构应该对扩展开放,但对修改封闭。
- 依赖倒置原则:模块之间的依赖关系应该依赖于抽象而不是具体实现。
- 接口隔离原则:接口应该小而专一,而不是大而全。
- 里氏替换原则:子类应该能够替代父类并保持系统行为的一致性。
3. 架构模式选择适合系统需求的架构模式是系统架构设计的关键。
以下是一些常用的架构模式:- 分层架构:将系统划分为不同的层次,每个层次负责不同的功能。
常见的分层架构包括三层架构和MVC架构。
- 微服务架构:将系统拆分为多个小型的、独立的服务,每个服务独立部署和扩展。
- 事件驱动架构:系统内各个组件通过事件进行通信和交互。
- 中间件架构:使用中间件来协调不同组件之间的通信和数据传输。
4. 组件选择在进行系统架构设计时,需要选择合适的组件来实现系统的功能。
选择合适的组件可以提高开发效率和系统性能。
在选择组件时,需要考虑以下因素:- 功能是否符合系统需求;- 组件的可靠性和稳定性;- 组件的性能和扩展性;- 组件的兼容性和维护性。
5. 最佳实践系统架构设计并不是一蹴而就,需要在实践中不断调整和优化。
以下是一些最佳实践的建议:- 进行原型设计来验证架构是否满足需求;- 使用设计模式来解决常见的设计问题;- 采用自动化部署和测试工具来提高开发效率;- 使用监控和日志记录工具来监控和诊断系统性能和异常情况;- 进行定期的系统审查和评估,以确保系统架构与业务需求的一致性。
系统工程方法论范文

系统工程方法论范文系统工程(System Engineering)是一种将科学和工程原理应用于系统的设计、开发、运行和退役的方法论。
它涉及组织、人员、流程、设备和技术,以实现满足特定需求的复杂系统。
在系统工程中,多个学科和领域的知识被整合在一起,以确保系统在整个生命周期内的高效运作。
系统工程的目标是通过全面而系统地分析问题、制定可行的解决方案,实现系统的可靠、安全、高效运行。
其方法论包括以下几个方面:1.需求分析与管理:系统工程将需求分析作为关键步骤,通过与利益相关方的交互,明确系统的功能、性能、接口等需求,并进行优先级排序和冲突解决。
需求管理则负责跟踪、评估和验证需求的变化,并确保其与系统设计和实施保持一致。
2.系统架构设计:系统架构是对系统进行整体划分和组织,定义各个组件之间的关系和相互作用。
在系统工程中,通过选择合适的架构模型和方法,如分层架构、模块化设计等,保证系统的灵活性、可扩展性和可维护性。
3.可行性研究与技术评估:在系统工程的初期阶段,进行可行性研究和技术评估是十分重要的。
它涉及对现有技术和方法的评估,了解新技术的发展趋势和应用前景,以及对各种技术方案进行比较和选择。
4.风险管理:系统工程着重于风险的识别、评估和控制。
通过对潜在风险的分析和预测,采取相应的措施进行风险控制,以确保系统的稳定性和可靠性。
在系统工程中,风险管理是一个持续的过程,需要不断监控和调整。
5.集成与测试:系统工程将各个组件和部分进行集成,并进行全面的测试,以验证系统的功能和性能是否达到设计要求。
集成和测试是一个复杂而耗时的过程,需要设计合适的测试方法和策略,确保系统在不同条件下的正常运行。
6.项目管理:系统工程要求对项目进行全面的管理,包括时间管理、资源管理、成本管理等。
通过制定详细的计划和进度表,分配任务和责任,并进行监控和控制,确保项目按时、按质量完成。
7.生命周期支持:系统工程关注系统的整个生命周期,包括从概念设计到退役阶段。
结构化系统开发方法

结构化系统开发方法结构化系统开发方法(SSDM)是一种系统开发的方法论,它强调系统开发过程中的结构化分析和设计,以及模块化的程序开发。
SSDM方法的核心理念是将系统划分为多个模块,每个模块负责特定的功能,通过模块之间的协作来完成整个系统的开发。
本文将介绍SSDM的基本原理、流程和特点。
首先,SSDM方法强调系统开发过程中的结构化分析和设计。
在系统开发的初期阶段,开发团队需要对系统进行全面的分析,了解系统的功能需求和业务流程。
在此基础上,开发团队进行系统设计,将系统划分为多个模块,并确定模块之间的接口和数据流动关系。
这种结构化的分析和设计有助于开发团队清晰地了解系统的整体架构,从而更好地进行后续的开发工作。
其次,SSDM方法强调模块化的程序开发。
在系统设计确定后,开发团队将系统分解为多个模块,并分别对每个模块进行开发。
每个模块负责特定的功能,开发团队可以并行开发多个模块,从而提高开发效率。
此外,模块化的程序开发还有利于代码的复用,当系统需要进行升级或扩展时,可以更方便地对特定模块进行修改或添加新的模块,而不会影响整个系统的稳定性。
SSDM方法的特点还包括可维护性和可扩展性。
由于SSDM方法将系统划分为多个模块,每个模块负责特定的功能,因此当系统需要进行维护或扩展时,开发团队可以更方便地定位和处理特定模块的问题,而不会影响整个系统的稳定性。
此外,SSDM方法还有利于团队协作,不同开发人员可以分别负责不同的模块,从而提高开发效率和质量。
总之,结构化系统开发方法是一种强调结构化分析和设计、模块化程序开发、可维护性和可扩展性的系统开发方法。
通过SSDM方法,开发团队可以更好地理解系统的整体架构,提高开发效率和质量,同时也有利于系统的后续维护和扩展。
希望本文对SSDM方法有所了解,并能够在实际的系统开发中加以运用。
系统架构设计的基本原则和方法

系统架构设计的基本原则和方法系统架构设计是指在软件开发过程中,设计并规划出一个稳定、高效、易于维护和扩展的软件系统架构的过程。
它是开发人员在软件开发前期进行的必要准备工作,是确保软件系统性能与开发效率的重要因素。
本文将围绕着系统架构设计的基本原则和方法进行探讨。
一、系统架构设计的基本原则1.开放性原则系统架构设计应该具有开放性,以实现与外部环境和其他系统互联互通。
同时还必须具有可扩展性和可协作性,保持多个组件之间的开放性、互联性和交互性,防止技术僵化。
2.抽象化原则系统架构设计应该采用抽象化的方法,对系统进行多层次抽象,这样可以使得系统架构在形式上独立于实现,而且在不同的实现方案中都可以保持一致性。
3.模块化原则系统架构设计应该采用模块化的方法,将整个系统分为多个独立的模块,并且在这些模块之间定义好接口,在后期的开发、测试、维护和扩展中可以很方便地通过调用接口实现模块之间的通信和互动。
4.可用性原则系统架构设计必须具有可用性,即保证系统的运行可靠性和稳定性,降低系统故障的概率。
同时还应当具有可移植性和可维护性,使得系统可以方便地进行移植以及进行修缮和升级。
5.安全性原则系统架构设计应该具有系统安全性,即在软件架构设计中应该考虑到用户数据的安全、身份验证、授权管理和其他相关方面,以及不同模块之间的数据传输加密和签名验证。
二、系统架构设计的方法1.业务流程分析在系统架构设计之前,需要先进行业务流程分析,对业务流程进行详细的描述和分析,找出业务流程中的瓶颈和瓶颈原因,确定系统架构的需求和目标,然后再进行系统架构设计。
2.需求分析与设计在进行系统架构设计之前,需要进行需求分析与设计,在确定系统架构的技术目标、功能模块和接口设计、数据处理方式等方面进行详细的设计,并且在设计中考虑到系统的多样性、安全性和系统运行的扩展性。
3.模块化设计在系统架构设计中,采用模块化设计是一个很好的方法。
在设计中把整个系统划分为多个模块,在模块之间进行接口设计,并且定义好接口协议。
架构方法论

架构方法论架构方法论是指在软件系统设计中,采用一定的原则和方法来进行系统的整体设计和构建。
它是一种基于经验总结和实践验证的理论体系,旨在提高软件系统的可靠性、可维护性、可扩展性和可重用性。
本文将从以下几个方面介绍架构方法论。
一、架构设计原则1. 单一职责原则单一职责原则是指一个类只负责一个功能领域中的相应职责。
这样做可以使类具有高内聚性,降低类之间的耦合度,便于修改和维护。
2. 开放封闭原则开放封闭原则是指软件实体(类、模块等)应该对扩展开放,对修改关闭。
这样做可以保证软件系统的稳定性,并且方便后续功能扩展。
3. 里氏替换原则里氏替换原则是指子类必须能够替换掉父类并且不会影响程序的正确性。
这样做可以保证程序的可扩展性和重用性。
4. 接口隔离原则接口隔离原则是指客户端不应该依赖于它不需要使用的接口。
这样做可以降低类之间的耦合度,提高系统的可维护性和可扩展性。
5. 依赖倒置原则依赖倒置原则是指高层模块不应该依赖于低层模块,它们应该依赖于抽象接口。
这样做可以降低类之间的耦合度,提高系统的可维护性和可扩展性。
二、架构设计模式1. MVC模式MVC模式是一种常用的软件架构模式,它将软件系统分为三个部分:Model(模型)、View(视图)和Controller(控制器)。
其中Model负责数据存储和处理,View负责用户界面显示,Controller 负责业务逻辑处理。
这样做可以使系统具有高内聚性、低耦合度、易于维护和扩展等特点。
2. 分层架构模式分层架构模式是一种将软件系统分为多个层次的设计方法。
通常将软件系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层三个部分。
其中表示层负责用户界面显示,业务逻辑层负责业务逻辑处理,数据访问层负责数据存储和访问。
这样做可以使系统具有高内聚性、低耦合度、易于维护和扩展等特点。
3. 事件驱动架构模式事件驱动架构模式是一种将软件系统分为多个独立的组件,并使这些组件通过事件进行通信的设计方法。
《从0开始学架构》——学习笔记(基础篇和高性能篇)

《从0开始学架构》——学习笔记(基础篇和⾼性能篇)
4⽉份在某⽹订阅了李运华先⽣的《从0开始学架构》课程,⽬前已经更新了22期,其中前21期介绍的是架构基础知识篇和⾼性能篇,学习完后对整体的架构知识增进了⼀些了解,所以把⼼得整理记录下来。
要说对这个课程的评价如何呢?总体⽽⾔还是不错的,尤其是适⽤于从0开始未接触过架构设计的同学们,但如果对于有些架构经验的同学,这个课程就不太合适了(当然李运华先⽣说不定看到本篇,在后⾯的30期⾥⾯丰富了内容也说不定,哈哈),请这样的⼤侠直接绕过吧^_^
请尊重作者劳动成果,转载请标明原⽂链接:
不多说了,直接上图。
⽬前先整理基础知识篇和⾼性能篇,后期等某⽹更新完后,再整理⾼可⽤篇和可扩展篇,按某⽹的更新速度,估计时间会是在2个⽉以后,敬请期待:)。
架构的方法论

今天和大家推荐一篇来自阿里资深技术专家张荣华的经典文章,和技术同学分享下架构设计的方法论。
这套方法论中包含了详细的架构推导逻辑,希望能够帮助大家在工作中从各个粒度、各个层次来做好架构工作。
背景架构中的问题识别需求分析,架构实现,(新需求,架构改动)* n = 推倒重来。
这个过程是一个循环往复的过程,有的产品每年都会推倒重来一次。
而这个过程是如何造成的呢?原因之一可能是每次迭代过程都没有用正确的架构方法来进行迭代,就像在歪楼上继续加盖楼层一样。
悲伤的是,这是一个时常会发生的故事,或者说我们大多数人都经历过的场景。
要解决这个问题,就需要在每次迭代中,都做好架构设计。
就像一幢大楼,架构设计得越有问题,这幢大楼被重造的可能性就越大。
接下来本文会阐述一整套架构方法论,该方法论中包含了详细的架构推导逻辑,可以帮助我们在工作中在各个粒度,各个层次做好架构工作。
首先,我们来聊聊什么叫架构。
什么是架构?十几年前,我在土豆网做广告平台,同时也做视频CDN 的相关事情,当时做一个服务,基础架构是lighttpd + squid + tomcat,将静态资源分离到httpd,get 请求使用squid 缓存,智能路由使用HTTP post 请求,并让tomcat 提供服务,当时觉得这就是架构。
再后来,做了视频CDN 相关基础建设的工作,也觉得是在做架构。
后来慢慢成长,又去做了几年中间件(包括高性能RPC 和JSR-170)。
当时也没有前辈跟我讲什么是架构,那个时候的我对架构是没有体系化认知的,都是凭着感觉做的。
再后来加入阿里做应用研发和架构,发现业务开发中也包含了各种方法论。
以前看过的建模相关的资料,在中间件等基础设施上没有太大的感觉,反而在业务技术领域发挥出了巨大的作用。
发现越靠近用户的架构,随着企业的慢慢壮大会变得越来越重要。
曾经和不少业务的研发同学讨论过架构是什么,撇去基础设施架构和物理架构等视角不谈(这些视角聊起来也是篇幅很长的),我挑应用逻辑架构并从几个角度来尝试描述一下:1.从架构总原则的角度:尽可能简单(在当前场景下要尽可能简单便于扩展和维护),但是不能太简单(相对而言太过于简单可能在场景上有所遗漏)。
软件工程的基本原理与方法论

软件工程的基本原理与方法论软件工程是一门涉及软件开发、维护和管理的学科,它的目标是提高软件的质量、效率和可靠性。
在实践中,软件工程有一套基本的原理和方法论,这些原理和方法论对软件工程师的工作至关重要。
一、需求分析和规划在软件工程中,需求分析是最重要的步骤之一。
它需要软件工程师与用户或者客户进行深入的沟通和了解,以便明确软件系统的需求和目标。
在需求分析过程中,软件工程师需要学会运用各种工具和技术,例如用例图、数据流程图、需求文档等,来定义、记录和验证需求。
二、系统设计与架构软件系统的设计与架构是软件工程的核心内容之一。
它涉及到如何将需求转化为具体的系统设计方案,并构建系统的结构和组件。
在系统设计过程中,软件工程师需要运用结构化设计、面向对象设计等方法,选择合适的设计模式和架构风格,以确保系统的可扩展性、可维护性和可重用性。
三、编码与实现编码与实现是软件工程中最直接的活动之一。
在这个阶段,软件工程师将设计好的系统转化为可执行的代码。
为了确保代码的质量和可读性,软件工程师需要遵循良好的编码规范和代码管理原则,使用合适的编程语言和开发工具,并进行代码审查和测试。
四、测试与验证软件测试是软件工程中至关重要的环节。
它旨在发现和纠正系统中的错误和缺陷,以提高软件的可靠性和稳定性。
软件工程师需要学会制定测试策略和测试计划,编写测试用例和测试脚本,运用各种测试技术和工具,如单元测试、集成测试、性能测试等,来验证系统的正确性和性能。
五、部署与维护软件部署与维护是软件工程的最后一环节。
一旦软件系统开发完成,它需要被部署到现实环境中,供用户使用。
在部署过程中,软件工程师需要学会进行软件发布和配置管理,协调系统的安装和运行。
此外,软件工程师还需要进行系统的维护和更新,及时修复bug和漏洞,提供技术支持和用户培训。
六、团队协作与项目管理在软件工程中,团队协作和项目管理是非常重要的。
软件工程师通常会与其他人员一起合作完成项目,因此需要良好的沟通和协作能力。
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架构设计必会之关键词:分层
?分层设计是架构设计的最重要的法宝之一 ?分层设计的要点
– 业务分层 – 技术分层
?好的分层设计往往能够让您名垂千古
分层设计示例
接入层
客户经理 营业厅人员 销售型SI 集团客户热线 业务管理人员 集团部领导
关注应用的安装和部署问题, 以及如何部署机器和网络来
配合实现软件系统的可靠性、 可伸缩性等要求。
物理架构
运行架构
关注进程、线程、对象等运 行时概念,以及相关的开发、 同步、通信等问题
实际工作中常见的架构
功能架构
系统架构 (逻辑架构)
逻辑架构
数据架构
开发架构
部署架构
物理架构 运行架构
技术架构
集成架构
框架与架构
?框架是软件,架构不是软件
需求
先构建通用 的半成品
先规划抽象的解决方案
架构 抽象解决方案
将系统或者子系 统架构框架化
框架也需要设 计
再实现细节
框架 (软件半成品)
客户化特定功能
最终完整解决方案
为什么要做架构
?上承业务目标 ?下接技术决策 ?控制整体复杂性 ?有利于软件目标的沟通并达成一致 ?有利于软件的组织和开发 ?有利于迭代开发和增量交付 ?架构设计关注性能、可扩展性、可测试性等非功能性要求,有利于提
系统架构方法论
基础篇
程文宇 2009.5
培训目标
?解开架构的神秘面纱 ?列举众多的示例,供大家参考 ?希望人人了解架构,人人都可以从架构师的高度开展工作
我们,采集的只是石头,却必须时刻展望未来的大教堂。 ---采石工人的信条
培训目录
?掀起了你的盖头来 ?架构其实不复杂
? 架构是需要维护的
什么是架构?
? 决策派
– 软件架构包含了关于一下问题的重要决策
– 软件系统的组织 – 选择组成系统的结构元素和他们之间的接口,以及当这些元素相互协作时所体现的行为 – 如何组合这些元素,使他们逐渐合成更大的子系统 – 用户知道这个系统组织的架构风格:这些元素以及他们的接口、协作和组合
– 软件架构并不仅仅注重软件本身的结构和行为,还注重其他特性:使用、功能性、 性能、弹性、重用、可理解性、经济和技术的限制和权衡,以及美学 – Rational 统一过程
集团客户服务管理
集团客户 管理
集团产品管理
集团帐务管理
业务子流 程n
集团业业务务子资流源程管理1集团合作伙伴管理
集团服客务户1 经理管理
基础运营支撑管理 组件 1
基础服管务理n
组件 n
数据层
服务集成管理
业务数据管理
业务流程管理
数据访问子层
省 级
营销活动功能销售管理功能 客户服务功能 资源管
CRM
DB1
高软件的整体质量
架构5视图
关注持久化数据的存储方案,
不仅包括实体及实体关系的 数据存储方式,还包括数据 传递、数据复制和数据同步 策略等。
逻辑架构
关注功能,不仅包括用户可 见的功能,还包括为实现用 户功能而提供的辅助功能模 块
数据架构
开发架构
关注程序实现,不仅包括要 编写的源程序,还要包括可 以直接使用的第三方SDK和 现成的框架、类库,以及开 发的系统将运行于上的系统 软件和中间件
D理B2功能
渠道协同功能产品管理功能 客户管理功能
数据源
省 合作伙伴 省 级 管理功能 级
运营分析功能 BOSS帐务管理 文系件统BASS
功能
架构设计必会之关键词:封装与复用
?封装的典型设计模式:Adapter模式
客户端访问界面 SDK (new)
第三方计算类SDK
数据服务
变化被隔离, 因此架构拥有弹性
综合管理系统
CRM系统 营销分析系统
本地网
CRM系统
计费系统 结算系统
服务开通与 保障类系统
网络资源 管理类系统
跨专业网络 监控类系统
计费系统
服务开通与 保障类系统
网络资源 管理类系统
跨专业网络 监控类系统
专业网络 管理类系统
专业网络 管理类系统
EDA EDW
EDW ODS
ODS
训目录
?掀起了你的盖头来 ?架构其实不复杂
架构设计必会之关键词:分解(细化)
MSS
To Do EDA的部属
BSS
OSS
EDA
集团
MSS
省公司
本地网集团
OA/知识 管理系统
综合管理系统
BSS CRM系统 营销分析系统
计费系统 结算系统
OSS
服务开通与 保障类系统
网络资源 管理类系统
跨专业网络 监控类系统
专业网络 管理类系统
省
OA/知识 管理系统
? 架构是需要维护的
关于架构的架构
宏观 规划
层
架构的架构 体系架构
需求 映射
层
能力架构(业务视图,需求视图)
功能架构
系统架构(逻辑架构)
开发 架构
具体 实现
层
数据架构 部署(物理)架构
集成架构 运行架构
一、体系架构
一级(总部)业务支撑系统
BOSS
生产系统 容灾系统
BASS
BOMC
BASS
CRM
BOSS
? 组成派
– 软件系统的架构将系统描述为计算组件及组件之间的交互( The architecuture of a software system defines the system in terms of computational components and interactions among those components ) – Mary Shaw 《软件体系结构:一门初露端倪学科的展望》
适配子层 接入适配 1
接入适配 2
接入适配 3
……
集团业务综合运营门户
接入适配 n
… 展示子层 客户经理工作台 运营支撑人员工作台 营销策划人员工作台
展示逻辑 1
展示逻辑 2
展示逻辑 n
管理者工作台
业省务层 级业务流程
集团业务能力管理
渠道控制与协同
集团客户市场营销 集团客户业务销售
ESOP 管理
管理
架构设计必会之关键词:解耦
? 耦合是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。 ? 我们的目标是“高内聚,低耦合”
– 模块与模块之间,尽可能的使其独立存在,让每个模块,尽可能的独立完成某个特定的子功能。 – 模块与模块之间的接口,尽量的少而简单
? 松耦合的设计包含多个层面:
宽带 P-BOSS
生产系统 容灾系统
BOMC
二级(省)业务支撑系统
NGBOSS体系架构
?体系架构给出了整体的 方向性指导
?体系架构在更宏观的层 面上描述体系的的分层 及构成情况,这种分层 和构成情况往往反映了 一个公司内不同实体的 运营职能或者商业逻辑
?体系架构是稳定的、通 用的、面向未来的,反 映了整个体系的建设框 架和目标