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什么是应用架构?

应用架构描述了设计和构建应用的模式与技术。该架构可以为您提供构建应用时应遵循的路线图和最佳实践,帮助您构建一个结构合理的应用。软件设计模式可以帮助您更方便地构建应用。模式是一种可重复利用的解决方案。不同的模式可以连在一起,从而创建更多通用的应用架构。使用现有的设计模式,您就不用完全自行创建架构,而且可以确保一切会按预期运行。

应用架构包含前端和后端服务。前端开发事关应用的用户体验,而后端开发则侧重于提供对数据、服务及其他现有系统的访问,以确保应用正常工作。架构是构建应用的起点或路线图,但对于架构中未涉及的实现方案,则需要您自行做出选择。

目前应用架构有很多,但根据服务间的关系,当今最重要的应用架构是:单体式和 N 层架构(紧密耦合)、微服务(非耦合),以及事件驱动架构和面向服务的架构(松散耦合)。

分层或 N 层架构

分层或 N 层架构是一种传统架构,通常用于构建内部和企业应用,而且常常与传统应用相关联。

在分层架构中,应用由多个层(通常为 3 层,但也可以有更多层)构成,且每一层都有自己的职责。 

分层有助于管理依赖关系并执行逻辑功能。在分层架构中,层与层之间是水平排列的,因此它们只能调用自己下面的一层。 

每层既可以调用紧挨在它下面的层,也可以调用它下面的任何一层。

微服务架构

微服务既是一种架构,也是构建软件的方法。在微服务中,应用被拆分成最小的组件,彼此独立。其中的每一个组件或流程都是一个微服务。

微服务采用分布式、松散耦合结构,因此它们之间不会相互影响。这对于动态可扩展性和容错能力都有一定的好处:可以在不占用大量基础架构的情况下按需扩展单个服务,或者可以在不影响其他服务的情况下进行故障转移。

使用微服务架构的目的是更快地交付高质量的软件。您可以并行开发多个微服务。由于服务是独立部署的,因此在发生更改时无须重建或重新部署整个应用。 

这样就可以让更多的开发人员同时处理各自的服务,而不是更新整个应用,由此可以减少开发时间,并能增加新功能的发布频率。

微服务架构

微服务既是一种架构,也是构建软件的方法。在微服务中,应用被拆分成最小的组件,彼此独立。其中的每一个组件或流程都是一个微服务。

微服务采用分布式、松散耦合结构,因此它们之间不会相互影响。这对于动态可扩展性和容错能力都有一定的好处:可以在不占用大量基础架构的情况下按需扩展单个服务,或者可以在不影响其他服务的情况下进行故障转移。

使用微服务架构的目的是更快地交付高质量的软件。您可以并行开发多个微服务。由于服务是独立部署的,因此在发生更改时无须重建或重新部署整个应用。 

这样就可以让更多的开发人员同时处理各自的服务,而不是更新整个应用,由此可以减少开发时间,并能增加新功能的发布频率。

与 API 和 DevOps 团队一样,容器化微服务也是云原生应用的重要基础。

事件驱动架构

对于事件驱动系统而言,事件的捕获、通信、处理和持久保留是解决方案的核心结构。这和传统的请求驱动模型有很大不同。

事件是指系统硬件或软件的状态出现任何重大改变。而事件的来源可能是内部也可能是外部原因。

事件驱动架构可以最大程度减少耦合度,因此是现代化分布式应用架构的理想之选。

事件驱动架构由事件发起者和事件使用者组成。事件的发起者会检测或感知事件,并以消息的形式来表示事件。它并不知道事件的使用者或事件引起的结果。

检测到事件后,系统会通过事件通道从事件发起者传输给事件使用者,而事件处理平台则会在该通道中以异步方式处理事件。

事件驱动架构可以基于发布/订阅模型或事件流模型。

发布/订阅模型是以事件流订阅为基础的。对于该模型而言,在事件发生或公布之后,系统会将相应的消息发送给需要通知的订阅用户。

这与事件流模型不同。在事件流模型中,事件使用者不会订阅事件流。相反,它们可以从流的任何部分读取并随时加入流。

事件在其事件源(如物联网(IoT)设备、应用和网络)发生时即被捕获,因此事件发起者和事件使用者可实时共享状态和响应信息。

面向服务的架构

面向服务的架构(SOA)是一种非常成熟的软件设计模式,它有点类似于微服务架构模式。 

SOA 将应用构建为可重复使用的离散型服务,这些服务会通过企业服务总线(ESB)进行通信。 

采用这种架构时,各项服务会分别围绕特定的业务流程进行组织,遵循相应的通信协议(如 SOAP、ActiveMQ 或 Apache Thrift),并通过 ESB 平台来提供服务。总而言之,前端应用会利用这套通过 ESB 集成的服务为企业或客户提供价值。

参考资料

什么是应用架构?
4种主流的API架构方法
什么是软件架构?
什么是应用架构、业务架构、数据架构?
通用的架构设计