Architecturerepresentsthesignificantdesigndecisionsthatshapeasystem,wheresignificantismeasuredbycostofchange.
翻译为中文就是,架构表示对一个系统的成型起关键作用的设计决策,架构定系统基本就成型了,这里的关键性可以由变化的成本来决定。这句话是GradyBooch说的,他是UML的创始人之一。
进一步展开讲,架构的目标是用于管理复杂性、易变性和不确定性,以确保在长期的系统演化过程中,一部分架构的变化不会对架构的其它部分产生不必要的负面影响。这样做可以确保业务和研发效率的敏捷,让应用的易变部分能够频繁地变化,对应用的其它部分的影响尽可能地小。
架构的迭代和演化性
我是属于老一代的架构师,99年参加工作。职业初学了很多RUP,统一软件过程的理念。RUP的理念对我的架构有很深的影响,RUP总结起来就是三个特点:
RUP很注重架构,提倡以架构和风险驱动,该开始一定要做端到端的原型prototype;通过压测验证架构可行性,然后在原型基础上持续迭代和增量式开发,开发->测试->调整架构->开发,循环,如下图所示:
从上图可以看出架构师要尽可能写代码,做测试,纸上谈兵式做架构而后丢给团队的作法非常不靠谱(除非是已经非常清晰成熟的领域)。另外,做技术架构的都有点完美主义倾向,一开始往往喜欢求大求全,忽视架构的演化和迭代性,这种倾向易造产品和用户之间不能形成有效快速反馈,产品不满足最终用户需求,继续看下面两个图:
第一个图是讲最小可用产品(MinimumViableProduct,MVP)理念,做出最小可用产品,尽快丢给用户试用,快速获取客户反馈,在此基础上不断迭代和演化架构和产品。第二个图是过度工程(OverEngineering)的问题,其实也是讲产品架构和用户之间没有形成有效的反馈闭环,架构师想的和客户想的不在一个方向上,通过最小可用产品,快速迭代反馈的策略,可以避免这种问题。注意,在系统真正地投入生产使用之前,再好的架构都只是假设,产品越晚被使用者使用,失败的成本和风险就越高,而小步行进,通过MVP快速实验,获取客户反馈,迭代演化产品,能有效地减少失败的成本和风险。
构建闭环反馈架构
第一条道路,系统思维,开发驱动的组织机体,其能力不是制作软件,而是持续的交付客户价值,架构师需要有全局视角和系统思维(SystemThinking),深入理解整个价值交付链,从业务需求、研发、测试、集成,到部署运维,这条价值链的效率并不依赖于单个或者几个环节,局部优化的结果往往是全局受损,架构师要站在系统高度去优化整个价值交付链,让企业和客户之间形成快速和高效的价值传递。
第二条道路,强化反馈环,任何过程改进的目标都是加强和缩短反馈环。刚入行的工程师,也是中国学生的普遍问题,就是生产运维意识不足(监控是系统反馈的重要环节)。有两种花这样讲的:
这是一个电商平台的架构,整个体现了闭环架构的思想,右侧是整个平台的反馈监控环节。具体如下:
下面这个图展示了系统提升和改进的一般方法:
收集->测量->调整->闭环重复,在有测量数据和反馈的基础上,系统、应用、流程和客户体验才有可能获得持续的提升和改善,否则没有数据的所谓改进只能靠拍脑袋或者说猜测。
第三条道路,鼓励勇于承担责任,冒险试错和持续提升的文化。这点是最难的,一般和企业人才密度有关。工具,技术,流程只是一个公司的冰山浮出水面的部分,而真正对企业效能影响大的则是冰山水下的部分,即企业的人和文化,架构师作为技术和架构的布道者,有责任义务鼓励和推动试错文化。
这个图讲什么时候该引入微服务。微服务有额外成本的,需要搭建框架、发布、监控等基础设施。初创和小规模团队不建议采用。主要决定因素系统复杂性和团队规模,当到达一个点,单块架构严重影响效率才考虑。另外补充一点,微服务更多是关于组织和团队,而不是技术。
架构和组织文化关系
再谈一下康威定律:
Conway’slaw:Organizationswhichdesignsystems[...]areconstrainedtoproducedesignswhicharecopiesofthecommunicationstructuresoftheseorganizations.
(设计系统的组织,其产生的设计和架构等价于组织间的沟通结构。)
从单块架构到微服务架构是这个定律的很到体现。
团队是分布式的,系统架构是单块的,开发,测试,部署协调沟通成本大,严重影响效率,严重时团队之间还容易起冲突conflict。
将单块架构解耦成微服务,每个团队开发,测试和发布自己负责的微服务,互不干扰,系统效率得到提升。
可见,组织和系统架构之间有一个映射关系(1~1mapping),两者不对齐就会出各种各样的问题,一方面,如果你的组织结构和文化结构不支持,你也无法成功建立高效的系统架构,例如集中式和严格职能(业务,Dev,QA,Deployment,Ops)的企业,很难推行微服服务和DevOps,推行Docker/PaaS平台也会比较困难,这样的组织职能之间都倾向于局部优化(localoptimization),无法形成有效和合作和闭环。
反过来也是成立的,如果你的系统设计或者架构不支持,那么你就无法成功建立一个有效的组织;作为系统架构师,一定要深入领会康威定律,设计系统架构之前,先看清组织结构,也要看组织文化(民主合作式,集权式,丛林法则式,人才密度),再根据情况调整系统架构或者组织架构。
架构师心态和软技能
空杯,或者说开放心态(openminded)是一个成熟架构师的应有心态,stayhungry,stayfoolish,心态有多开放,视野就有多开阔。来自《高效能人士的七个习惯~史蒂芬~柯维》的一句话送给每一个架构师:
如果一位具有相当聪明才智的人跟我意见不同,那么对方的主张必有我尚未体会的奥秘,值得加以了解。与人合作最重要的是,重视不同个体的不同心理、情绪与智能,以及个人眼中所见的不同世界。与所见略同的人沟通,益处不大,要有分歧才有收获。
另外再推荐一个本书《软件架构师的12项修炼》,这书中三个观点很值得每个架构师学习领会:
政治指的是和他人协作将事情搞定的艺术,架构是一种社交活动,在技术的世界里,个人主义很容易被打败,即使你的目的是好的技术是最优的,技术决策是政治决策(technicaldecisionsarepoliticaldecisions),一个技术产品,一波人可以做,另一波人也可以做,到底谁做的好,真不好说,不管谁做,都给业务套上了一副手铐。
我对一些架构师争议主题的看法
主要争议是两个话题:
架构师怎么回答这类问题?一个成熟架构师的口头禅:视情况而定,不一定,是也不是,itdepends。技术和业务,架构师要理解业务吗,看产品和客户,如果是业务性产品,肯定要理解业务,如果是技术型产品,就不一定。
最后
我想说中国现在的互联网发展趋势很好,越来越多的人加入架构师这个行业,这个行业正在“万物生长”。但是我们现在还没有马丁·福勒,adriancockcroft这样的架构牛人物,我辈需不断努力,期待中国10~20年后出现超过十个马丁福勒,adriancockcroft这样的大牛神级人物。我们必不可停止探索,而一切探索的尽头,就是重回起点,并对起点有首次般的认识。