什么是架构？
架构是系统的结构轮廓。引出问题：
- 系统都有哪些层？
- 每层的职责是什么？
- 层与层之间的关系是什么？
角色：架构师，设计师，开发者
架构师：
- 理解现有的技术和工具
- 为支撑业务寻找技术方案
- 提供一个中心视野
- 识别技术组合的优点和弱点
设计师：
- 某方面的技术专家
- 分析需求和代码
- 面向对象设计和非面向对象设计
- 设计模式
开发者：
- 熟悉技术和工具
- 开发语言
架构模式
tier是物理分层，layer是逻辑分层。
一个系统可以划分为很多tier。
- 单tier，远程桌面
- 两tier，客户端，数据库
- 三tier，web，应用，数据库
- 四tier，web，缓存，应用，数据库
Layer
- 按功能将应用程序分层，如逻辑上的组件
- 层数不限，不强制用多层，刻意多层只会降低效率
- Layer在tier里，每tier有一或多layer
如何分Layer
- 利用抽象，将通用的功能抽象出来，将需要改变的独立出来。
- 严格和松散分Layer层，松散的分层很难交换两个Layer，紧密耦合
设计Layer
- 耦合，紧耦合意味着改变一layer会影响到其依赖layer，反之则反之
- 内聚，高内聚意味着一个layer把一件事情做好。小而专注的layer容易被集成到复杂的组件中。低内聚则意味着一个layer做很多事情。
Google的Layer
- Sawzall 是用来处理数据的脚本语言
- MapReduce是一套简单的风格数据处理API
- BigTable提供灵活的分布式存储API
- GFS是一个分布式文件系统
Tier与Layer的映射关系
逻辑分层：
物理分层：
分布式系统的挑战
- 潜在因素，远程通信速度慢，序列化开销大
- 局部故障，远程组件可能随时出现故障，必须能优雅地恢复
- 并发，高效地处理多个连接，异步调用
通信方式
- 同步，Remoting，WebService
- 异步，MSMQ，同步并发
- 协议，TCP，HTTP
- 序列化格式，XML（可互操作，速度慢），二进制（不可互操作，速度快）
扩展性
- 灵活性架构，如果负载（包括web请求，数据量，大量计算）增加，可迅速加入新的资源（硬盘，CPU，内存，带宽）
- 设计挑战，架构模式，程序设计，成本，工期
稳定性
- 任何环节都可能出故障，软件，硬件，网络，数据中心
- 发现问题，容错，抢救，恢复
灵活性和重用性
- 软件需求改变
- 设计模式升级
- 可重用的开发（类，组件，服务）
- Layer的重用（抽象API，扩展性）
安全性
- 控制对服务的访问（身份认证，代码访问的安全）
- 保护信息（加密，读写权限）
性能
- 80、20原则，80%的时间解决20%的代码上，用工具发现瓶颈
- 好算法带来高性能
- IO瓶颈，网络瓶颈，CPU常常不是瓶颈
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