软件架构用来处理软件高层次结构的设计与实施,它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配,从而满足系统的主要功能和性能需求。软件架构设计的首要问题是如何表示系统架构,即如何对软件架构建模。常用的软件架构模型可以归类为三种架构模型:3/N层架构、“框架+插件”架构、地域分布式架构。

三种架构模型

1、3/N层架构

这是经典的多层架构模型,对于稍微复杂一点或特别复杂的系统,不使用分层架构是很难想象的。例如三层架构模型。

如今,凡是个程序员都能侃侃而谈3/N层架构,这确实是解决系统复杂性的一种主流模式,但是,只要采用了3/N层架构是不是就一定能解决系统的复杂性了?不一定,关键在于你在你的系统中如何实作你的3/N层结构。

在采用了3/N层架构后,我们还是要解决以下非常重要的问题:系统的可扩展性(能从容地应对变化)、系统的可维护性(因为系统并不是使用一次就被抛 弃)、方便部署(在需求变化时,方便部署新的业务功能)、还有等等其它系统质量属性。然而系统的可扩展性和可维护性是大多数软件系统必须解决的重中之重, 这是由于当前需求复杂多变的软件环境决定的。就像实现功能需求是最基本的,采用3/N层架构也只是万里长征的第一步。采用“框架+插件”架构来解决与系统的可扩展性、可维护性和部署相关的难题。

2、“框架+插件”架构

经典的3/N层架构是对系统进行“纵向”分层,而“框架+插件”架构对系统进行“横向”分解。3/N层架构和“框架+插件”架构处于一个平等的位置,它们没有任何依赖关系。但是经常被结合在一起使用,系统在经过3/N层架构的纵向分层和“框架+插件”架构的横向分层后,可以被看作一个“网格”结构,其中的 某些网格可以看作是“扩展点”,我们可以在这些扩展点处挂接“插件”。也就是说我们可以在3/N层架构的每一层都挂接适当的插件来完成该层的一些功能。
插件最主要的特点是可以实现“热插拔”,也就是说可以在不停止服务的情况下,动态加载/移除/更新插件。所以,采用插件技术可以实现以下功能:

(1)在UI层,我们可以在运行时,替换掉某些用户界面、或加载与新的业务相关的用户界面。在业务逻辑层,我们可以在运行时加载、替换或者删除某项业务服务。在数据访问层,通过使用插件技术我们可以动态地添加对新的数据库类型(如MySQL)的支持。

插件的“热插拔”功能使得我们的系统有非常好的可扩展性。

(2)如果我们需要升级系统,很多情况下,只要升级我们的插件(比如业务插件)就可以了,我们可以做到在服务运行的时候进行插件的自动升级。

(3)要想将系统做成“框架+插件”的结构,要求我们需要在系统的各层进行“松耦合”设计,只有松耦合的组件才可以被做成“插件”。

在3/N层架构中融合“框架+插件”架构,最难的是对业务逻辑层的松耦合处理,这需要我们细致分析业务需求之间的关联,将耦合度紧密的业务封装在一个组件中,如此得到的相互独立的业务组件便可以有机会成为插件。这个过程可能需要不断的重构、设计的重构。

我们知道,相比于那些紧密耦合的组件,松耦合的组件更加清晰明确、更加容易维护。另外,在该架构模型中引入了AOP框架进行Aspect焦点的集中 编程(比如处理日志记录、权限管理等方面),使得Aspect代码不会掺杂在正常的业务逻辑代码中,使得代码的的清晰性、可维护性进一步增强。

从上述介绍可以看出,采用3/N层架构和“框架+插件”架构相结合,我们可以增强系统的可扩展性、可维护性和简单部署升级的能力。

3. 地域分布式架构

地域分布式架构主要针对类似LBS(基于位置的服务)的需要进行地域分布的应用。 地域分布式架构基于上述的3/N层架构和“框架+插件”架构

AS可以监控每个FS的负载(如CPU消耗、内存消耗),再有客户端请求到来时,AS会将请求交给负载最低的FS处理,这就实现了FS的负载均衡。

如果Client A需要与Client B进行即时通信,那么这些通信消息将通过AS中转。