软件架构设计的思想与模式
10种常见的软件体系架构模式分析以及它们的用法、优缺点
10种常见的软件体系架构模式分析以及它们的用法、优缺点有没有想过要设计多大的企业规模系统？在主要的软件开发开始之前，我们必须选择一个合适的体系结构，它将为我们提供所需的功能和质量属性。
因此，在将它们应用到我们的设计之前，我们应该了解不同的体系结构。
根据维基百科中的定义：
架构模式是一个通用的、可重用的解决方案，用于在给定上下文中的软件体系结构中经常出现的问题。
架构模式与软件设计模式类似，但具有更广泛的范围。
在本文中，将简要地解释以下10种常见的体系架构模式，以及它们的用法、优缺点。
一. 分层模式
这种模式也称为多层体系架构模式。
它可以用来构造可以分解为子任务组的程序，每个子任务都处于一个特定的抽象级别。
每个层都为下一个提供更高层次服务。
一般信息系统中最常见的是如下所列的4层。
•表示层(也称为UI层)•应用层(也称为服务层)•业务逻辑层(也称为领域层)•数据访问层(也称为持久化层)
使用场景：•一般的桌面应用程序•电子商务Web应用程序
二. 客户端-服务器模式
这种模式由两部分组成：一个服务器和多个客户端。
服务器组件将为多个客户端组件提供服务。
客户端从服务器请求服务，服务器为这些客户端提供相关服务。
此外，服务器持续侦听客户机请求。
使用场景：•电子邮件，文件共享和银行等在线应用程序
三. 主从设备模式
这种模式由两方组成;主设备和从设备。
主设备组件在相同的从设备组件中分配工作，并计算最终结果，这些结果是由从设备返回的结果。
使用场景：•在数据库复制中，主数据库被认为是权威的来源，并且要与之同步•在计算。
软件架构设计思想总结
软件架构设计思想总结软件架构设计思想总结软件架构设计思想是指在软件开发过程中，为了实现软件系统的可靠性、可维护性、可扩展性等目标，所采用的一套指导原则和方法。
软件架构设计是软件开发的重要环节，能够帮助开发人员更好地组织和管理软件系统的各个组成部分，提高软件系统的质量和效率。
以下是对几种常见的软件架构设计思想进行总结和分析。
1. 分层架构设计思想：分层架构设计思想是将软件系统分为若干层进行开发和管理，各个层之间通过接口进行通信。
分层架构设计使得软件系统的各个功能模块更容易被理解和维护，同时也提高了软件系统的可扩展性和可维护性。
常见的分层架构设计思想有三层架构和MVC架构。
2. 模块化设计思想：模块化设计思想是将软件系统划分为若干相互独立的模块，每个模块拥有自己的功能和接口，可以独立地进行开发和测试。
模块化设计使得软件系统的开发更加高效和可维护，同时也便于扩展和重用。
常见的模块化设计思想有面向对象设计和面向服务设计。
3. 面向对象设计思想：面向对象设计思想是将软件系统的各个模块视为对象，通过定义对象的属性和方法来描述其行为和状态，并通过对象之间的消息传递来实现功能。
面向对象设计思想使得软件系统具有高内聚、低耦合、易扩展的特点，可以更好地实现系统的复用和维护。
4. 面向服务设计思想：面向服务设计思想是将软件系统划分为相互独立的服务，并通过定义服务之间的接口和消息来实现功能。
面向服务设计思想使得软件系统具有更高的灵活性和可拓展性，可以方便地实现系统的集成和改造。
常见的面向服务设计思想有SOA（服务导向架构）和微服务架构。
5. 领域驱动设计思想：领域驱动设计思想是将软件系统的设计和开发聚焦在解决问题域中，通过定义领域模型和领域对象来实现系统的功能。
领域驱动设计思想强调软件系统与业务需求的紧密结合，使得系统具有更好的可维护性和高质量的代码。
常见的领域驱动设计思想有六边形架构和CQRS模式。
总的来说，软件架构设计思想为软件系统的开发和管理提供了指导原则和方法，能够帮助开发人员更好地组织和管理软件系统，提高软件系统的质量和效率。
软件研发基于微服务的架构设计
软件研发基于微服务的架构设计在当今数字化时代，软件研发已经成为了各行各业的关键能力之一。
随着技术的不断发展和互联网的普及，微服务架构逐渐崭露头角。
本文将介绍基于微服务的架构设计，以及如何在软件研发中应用微服务架构，从而提高系统的可扩展性、灵活性与可维护性。
第一部分：微服务架构的概念及优势（约500字）微服务架构是一种将软件应用拆分为一组更小的、松耦合的服务的设计风格。
它的核心思想是将复杂的单体应用拆分成多个小型服务应用，每个服务应用负责独立的业务功能。
微服务架构的优势主要包括以下几个方面：1. 模块化开发：每个服务应用独立开发，开发人员可以集中精力在特定功能的开发上，提高开发效率。
2. 独立可部署：每个服务应用可以独立部署，使得系统的扩展和升级更加容易。
3. 弹性可伸缩：由于每个服务应用都是独立的，可以根据实际需求对某些服务进行水平扩展，提高系统的性能和并发能力。
4. 技术选型灵活：不同的服务应用可以使用不同的技术栈，根据实际需求选择最适合的技术框架和语言。
5. 容错与隔离：由于每个服务应用是独立的，单个服务的故障不会影响整个系统的运行。
第二部分：软件研发基于微服务的架构设计（约700字）在软件研发中应用微服务架构的关键是如何进行架构设计。
以下是一些基本的步骤和原则：1. 拆分和划分服务：根据业务领域和功能需求将系统拆分为多个独立的服务。
每个服务应该关注特定的业务功能，实现高内聚低耦合的设计原则。
2. 服务间通信与协作：由于每个服务都是独立的，它们之间需要进行通信与协作。
可以使用轻量级的通信协议，如RESTful API或消息队列，实现服务间的数据传输和消息传递。
3. 数据管理和一致性：在微服务架构中，每个服务应用都有自己的数据存储，因此需要考虑数据管理和一致性的问题。
可以采用数据库复制、事件驱动等方式来保证多个服务之间数据的一致性。
4. 安全与权限控制：由于每个服务都是独立的，需要对服务的安全性进行考虑。
软件架构中的分层架构和面向服务架构
软件架构中的分层架构和面向服务架构在当今数字化时代中，软件应用已经成为了现代社会中不可缺少的一部分。
但是，在大规模软件开发过程中，如何保证系统的可靠性、可扩展性与可维护性，成为了技术人员需要解决的难题。
为应对这一问题，软件架构的概念应运而生。
软件架构是指软件系统中各组成部分之间相互关联的结构、属性及行为。
其中，软件架构中的分层架构和面向服务架构是两种常见的架构模式。
本文将对这两个架构模式进行详细的阐述与对比。
一、分层架构分层架构是目前使用最为普遍的软件架构模式之一。
分层架构的基本思想是将一个较为复杂的软件系统拆分为若干层，每一层完成相应的功能，通过接口与其它层交互，从而形成完整的软件系统。
一般来说我们可以将分层架构分为以下4层：1.表现层（Presentation Layer）：表现层是与用户交互的界面部分，一般指的就是网页前端的部分。
表现层通过编写HTML/CSS/JavaScript等代码，将应用程序的数据显示给用户。
它提供了一种人机交互的方式，将用户的请求传递给应用程序的控制层。
表现层的主要任务是为用户提供友好、易于使用的界面。
2.应用层（Application Layer）：应用层主要负责处理表现层传递过来的业务逻辑，并将结果返回给表现层。
这里所说的业务逻辑是指软件系统中具体的功能最终要实现的过程，可以是控制数据的取得、处理、存储、运算等等。
应用层要保证软件系统的核心业务逻辑的正确性和有效性。
3.领域层（Domain Layer）：领域层主要负责封装业务领域的规则、常见的领域模型、特定的业务逻辑等等。
领域层将系统中的业务对象进行定义和设计，并且将关系、规则等业务逻辑实现在此层。
领域层通常是与数据访问层（存储层）相对应的。
4.数据访问层（Data Access Layer）：数据访问层主要负责将领域层中的对象和数据库中的数据相互映射，其主要任务就是进行数据操作和数据访问。
数据访问层一般包含数据操作类和数据持久化类，主要是用来处理数据库的CURD操作。
微服务软件架构设计模式及其应用
I G I T C W技术 应用Technology Application102DIGITCW2024.011 微服务软件架构概述随着软件生态系统的发展，子系统与组件之间的调用关系日益复杂。
为了应对复杂应用的需求，软件设计模型从单体架构逐步转变为面向服务架构和微服务架构。
单体架构模型一般包括三层：表示层、业务逻辑层和数据访问层，这种模型将应用程序划分为几个不同的部分，每个部分都有自己的功能和职责，但是它们都运行在同一个进程中，共享同一个数据库。
面向服务架构模型则是将应用程序分解为多个小型自治的服务，每个服务都有自己的独立进程和数据存储，彼此之间通过轻量级的通信机制进行交互。
这种架构模型具有更好的可扩展性、可维护性和可重用性，可以更好地适应复杂的应用场景。
服务之间的调用关系也会变得更加复杂，因此需要一些特殊的技术来管理服务之间的通信和交互[1]。
这种架构模型常用的技术包括RESTful API 、消息队列、RPC （远程过程调用）等。
其中，RESTful API 是一种基于HTTP 的Web 服务架构，可以帮助开发人员构建可扩展的、易于理解和维护的API ；消息队列是一种异步通信机制，可以帮助开发人员解耦服务间的依赖关系；RPC 是一种远程过程调用机制，可以使服务之间进行高效的远程调用[2]。
除了这些技术，面向服务架构还需要一些管理工具和平台来管理服务的注册、发现、部署、监控和管理等方面的工作。
微服务架构模型是一种面向服务架构的进一步演进，它主要将应用程序分解为更小的、独立的服务单元，每个服务单元都具有自己的进程和数据存储，并使用轻量级通信机制进行交互。
相较于面向服务架构，微服务架构模型具有“高内聚低耦合”的特点，其中高内聚指的是一个微服务内部的各个组件之间的联系比较紧密，彼此之间协作完成一些特定的功能，对外部的其他服务来说则是黑盒子，只需要知道它的接口即可；低耦合指的是微服务之间的联系比较松散，彼此之间不会过多地依赖，通过定义好的API微服务软件架构设计模式及其应用吴 凡，卞建玲，宋振乾，李庶衍，焦文韬（北京中电普华信息技术有限公司，北京 102200）摘要：文章从微服务架构的概念入手，分析微服务软件架构设计原则，探究微服务软件架构设计模式及其应用，旨在为开发人员和架构师提供有关微服务架构设计模式的全面知识，帮助他们更好地应用微服务架构模式开发高质量的软件应用。
软件系统架构设计方法与策略
软件系统架构设计方法与策略在软件开发过程中，系统架构设计是至关重要的步骤。
一个良好的系统架构可以确保软件系统的稳定性、可扩展性和可维护性。
本文将介绍软件系统架构设计的方法与策略。
一、概述软件系统架构设计是指在软件开发过程中确定软件系统的整体结构和组织方式的活动。
它涉及到系统的各个组成部分之间的关系、模块划分和功能分配等。
一个好的系统架构设计能够提高软件系统的可靠性、安全性和性能。
二、关键原则（1）模块化：将软件系统拆分为多个独立的模块，每个模块负责一个特定的功能。
（2）松耦合：模块之间的耦合度应尽量降低，以便于修改和维护。
（3）高内聚：模块内部的各个组成部分应紧密结合，完成特定功能。
（4）分层次：将整个系统划分为多个层次，每个层次负责不同的功能。
（5）可扩展性：设计时考虑到系统的后续扩展，以方便添加新功能或进行改进。
三、常用方法（1）面向对象方法：采用面向对象的思想和设计模式来进行系统架构设计。
通过定义类和对象之间的关系，实现系统功能的划分和分配。
（2）组件化方法：将系统拆分为多个可独立使用的组件，并通过接口和消息传递来实现组件之间的通信和协作。
（3）服务化方法：将系统的各个功能封装成独立的服务，并通过服务接口来实现不同服务之间的通信和集成。
（4）分布式方法：将系统的各个模块分布在不同的节点上，通过网络来实现模块之间的通信和协作。
四、具体策略（1）确定功能需求：在进行架构设计之前，首先明确软件系统的功能需求，以便进行合理的模块划分和功能分配。
（2）选择合适的架构风格：根据系统的性质和需求，选择适合的架构风格，如分层架构、客户端-服务器架构或者微服务架构等。
（3）制定设计规范：根据系统需求和设计目标，制定相应的设计规范和标准，以保证设计的一致性和可维护性。
（4）进行模块划分：将系统功能划分为多个模块，并定义它们之间的接口和依赖关系。
（5）选择合适的技术和工具：根据系统需求和设计目标，选择适合的技术和工具，如数据库、框架、开发语言等。
系统架构设计描述
架构设计定义架构设计指的是：围绕着软件系统，对它的架构，进行定义、文档编写、维护和改进、并验证实现等，把这一系列活动组合起来，就是我们所说的架构设计。
如下图所示：架构设计最全详解(定义原则及5大模式)-mikechen架构设计只是系统设计里面的一个阶段，但是架构设计却是应用建设里面的最核心环节。
为什么需要架构设计？需求让技术变复杂：做一个博客和做一个谷歌，技术复杂度不是一个等级，需要提前架构设计来整体把控；人员让技术复杂：软件开发通过是一个团队，成员水平不一样，如何有效地协作是一个很大的考验；技术本身复杂：软件项目使用的编程语言、框架、数据库、人工智能、大数据等技术，都有学习成本；要让软件稳定运行也复杂：软件开发完成上线后，充满了各种不确定性，比如云服务商可能宕机，比如明星发个微博可能造成系统瘫痪，又比如有人删库跑路了；正因为存在以上这几个原因，我们需要架构设计去降低这些复杂性。
降低开发成本：复杂系统拆分成多个相对简单的服务，使得普通程序员都可以完成，降低了人力成本；帮助组织人员高效协作：通过抽象和拆分，让开发人员可以独立完成功能模块；组织好各种技术：选择合适的编程语言、协议、框架、组件等，最高效地实现需求目标；保障服务稳定运行：利用成熟的架构方案，例如负载均衡、限流、降级、熔断等，保障服务的高可用；架构设计六大原则1.单一职责原则对于类来说，一个类应该只负责一项职责，这就是单一职责原则，非常清晰。
单一职责原则的核心就是控制类的粒度大小、将对象解耦、提高其内聚性。
通常情况下，我们应当遵守单一职责原则。
2.接口隔离原则接口隔离原则要求程序员尽量将臃肿庞大的接口拆分成更小的和更具体的接口，让接口中只包含客户感兴趣的方法。
客户端不应该依赖它不需要的接口，即一个类对另一个类的依赖，应该建立在最小的接口上。
接口隔离原则和单一职责都是为了提高类的内聚性、降低它们之间的耦合性，体现了封装的思想。
但两者是不同的，主要就是2点：单一职责原则主要是约束类，它针对的是程序中的实现和细节；接口隔离原则主要约束接口，主要针对抽象和程序整体框架的构建。
软件架构设计说明书
软件架构设计说明书1.引言本软件架构设计说明书旨在详细描述软件架构的设计思路和实现方法。
软件架构是软件系统的重要组成部分，它决定了系统的组织结构、通信模式、性能表现和可维护性等方面。
良好的软件架构设计对于保证系统的稳定性、可扩展性和可维护性具有至关重要的作用。
2.项目概述本系统是一款面向企业内部使用的办公管理系统，旨在提高企业内部管理效率和管理水平。
系统需要实现的主要功能包括员工管理、考勤管理、公文审批、会议室管理等功能。
系统的用户群体主要包括企业管理人员、员工和第三方合作伙伴。
3.架构原则和指导在软件架构设计中，我们遵循以下原则和指导：3.1 系统分层我们将系统分为表示层、业务逻辑层和数据访问层，实现系统的分层架构。
这种分层架构有利于系统的组织和管理，同时也有利于系统的可维护性和可扩展性。
3.2 模块化设计我们将系统划分为多个模块，每个模块负责实现系统的某一方面功能。
这种模块化设计有利于系统的模块化和复用，同时也有利于系统的可维护性和可扩展性。
3.3 可扩展性我们将系统设计为可扩展的架构，以便在未来添加新的功能和模块。
这种可扩展性设计有利于系统的长期维护和发展。
3.4 高可用性我们将系统设计为高可用的架构，以便在系统中断或故障时仍能保证系统的可用性。
这种高可用性设计有利于提高用户的使用体验和系统的稳定性。
4.架构概述本系统采用分层架构，由表示层、业务逻辑层和数据访问层组成。
其中，表示层负责与用户的交互，业务逻辑层负责实现系统的核心功能，数据访问层负责与数据库的交互。
系统的主要模块包括员工管理模块、考勤管理模块、公文审批模块和会议室管理模块等。
各模块之间相互独立，通过统一的接口进行通信，实现系统的模块化设计。
5.详细架构描述5.1 表示层表示层是系统的最上层，负责与用户进行交互。
表示层主要包括用户界面、输入/输出处理和业务逻辑调用等功能。
在表示层中，我们采用了MVC （Model-View-Controller）模式进行设计，实现了界面、业务逻辑和数据模型的分离，提高了系统的可维护性和可扩展性。
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我们认为，一个设计如果必须高手云集才能生产出符合质量要求的产品，并不一定是好的架构。
架构设计的目标1、是力争以较低、现实的成本生产出符合质量要求的产品；2、以较低、现实的成本设计更好的适应变更的架构。
架构设计绝不是某个神秘人物冥思苦想然后又自鸣得意的产物，架构设计应该是集体智慧的成果，软件设计与开发也应该是集体共通劳动的结果，重要的是各种相互矛盾的要求的合理平衡，这都需要有非常良好的方法，把团队的智慧集中起来，如何充分激发集体的智慧，也是一个架构设计师必须具备的能力。
（架构师有时会疲于去解决这些矛盾）
好的架构设计必须以深入全面的需求分析作为基础，事实上架构设计是没有统一的模式的，任何模式只有针对问题才有意义。
作为架构设计来说，必须对需求分析有足够的理解，这样才能有针对性地解决问题，才可能设计出真正优秀的产品来。
但是，如果需求分析本身问题的信息就不足，那怎么可能设计出解决问题到位的架构来呢？
另一方面，任何架构思想的实现，都依赖于好的项目管理。
项目管理必须与架构思想相匹配才能发挥作用。
一个好的架构设计，必须关注成本，也必须关注时间，以期在约定的时间内、不超过规定的成本、生产出符合质量要求的软件产品来。
因此，系统架构师应该仔细研究现代项目管理的思想和方法，吃透其中的精髓，根据自己的设计思想，提出项目管理的解决方案。
作为一个架构师来说，上述的讨论引发了三个核心思维，一个是架构设计的源泉来自于需求分析，第二个是架构设计重心和特点来自于质量需求（非功能性需求），第三个观点是，架构的实现依赖于好的项目管理。
因此，软件架构设计是一个系统工程，它需要系统构架师有很宽的知识面，从需求分析、架构设计到类设计甚至代码实现一直到项目管理都需要有透彻的理解。
评审是一个很重要的环节。
其中主要包括：软件架构原理和风格（如设计模式），软件架构的描述和规范，特定领域软件架构（如第三方领域、金融、医药），构件如何向软件构架的集成机制等。
事实上架构设计是不可能独立存在的，架构设计提供的是用户需求的解决方案，所以一个架构师对需求分析的要点和关注点需要有深刻的理解，否则是不可能有好的架构设计的。
什么是需求呢？产品为用户在特定的背景中所必须满足的约束就是产品的需求，需求的表达
一般是抽象的而且与技术无关的，这样主要是避免对技术方案产生影响
软件的质量问题往往表现为缺陷（bug），软件缺陷的产生主要有两个原因：软件产品的
特点和开发过程。
例如：
需求不够明确，开发人员不太了解需求，不知道应该“做什么”和“不做什么”，常常做不合需求的事情，这方面的问题最多。
由于竞争激烈，过早使用新技术也容易产生问题。
有的企业为了在时间上取胜，认为实现很新、很酷的功能比质量更重要，因此时间上安排很紧，分析和设计的投入远远不够，测试也不到位，这是产生软件错误的主要原因之一。
除此以外，设计文档不清楚，文档本身就存在错误，沟通上存在问题，项目管理水平差，都可能导致问题。
⏹概括起来可以有七项原因：
项目期限的压力。
产品的复杂度。
开发人员的疲劳、压力或者受到干扰。
缺乏足够的知识、技能和经验。
不可解客户的需求。
缺乏动力。
按出现问题的排位看，第二位是设计，第三位是编码。
如果从软件开发各个阶段造成缺陷的分布来看，编码以后阶段的错误也要比前两个阶段少。
正是对这个问题的理解，作为架构设计人员来说，有必要对需求分析的思想和方法有透彻的理解。
如果还不太清楚要构建什么产品就开始构建了，那项目出现问题几乎是确定无疑的事情，但是，这并不等于需要完全理解需求以后才可以构建，也不意味着所有的需求都要写成书面的形式，而是意味着只有注意需求，才可能向用户提交有用和可用的产品。
需求的表达常常是抽象的，以一种与技术无关的方式表达，这样做的目的是为了避免解决方案对技术产生影响，需求是对业务方面的说明，而不能有任何技术实现上的偏好，产品设计的角色是把需求翻译成一个计划，按这个计划就可以构建出一个实体。