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设计恰如其分的架构

作者: 张逸  发布时间: 2012-01-17 18:08  阅读: 1584 次  推荐: 0   原文链接   [收藏]  

  Thoughtworks 的 Sam Newman 在 Mythoughtworks 的 Software Development 小组中给出了 Evolutionary Architecture 的一些资源。其中一个是 Martin Fowler 与 Rebecca Parsons 在 QCon SF 2009 的一次演讲,题目为 Agilists and Architects: Allies not Adversaries Presentation 。演讲主要谈到了在敏捷方法中的架构活动(在Martin Fowler的演讲中,播放了《黑客帝国》中的一个片段,很有意思)。另一个资源则是同样作为 thoughtworker 的 Neal Ford 在 IBM developerWorks 发表的 Evelutionary Architecture and Emergent Design(演进架构与紧急设计)系列。这是很棒的一个讲解演进架构的系列文章,谈到了TDD、代码复用、连贯接口、DSL、重构、惯用法模式、指标等与演进架构和紧急设计有关的内容。

  事实上,关于演进式架构已经是老调重弹。Martin Fowler 在2004年发表的文章 Is Design Dead 中谈到了计划式设计与演进式设计之间的区别。在我的书《软件设计精要与模式》第一章中,也简单阐述了我对二者的理解。书中给出了一个建筑学的隐喻:拙政园与周庄。拙政园是计划式设计的典范,没有详尽的计划,也许就不会有疏朗典雅的拙政园。周庄却并非某人在某一时刻灵感捕捉后的设计成果,而是经历了数百年的历史沧桑,渐进地增添与更替各种建筑,最后形成现在这般灵秀的水乡风貌。在书中,我写道:

演进的设计,同样需要遵循架构设计的基本准则,它与计划的设计唯一的区别是设计的目标。演进的设计提倡满足客户现有的需求;而计划的设计则需要考虑未来的功能扩展。演进的设计推崇尽快地实现,追求快速确定解决方案,快速编码以及快速实现;而计划的设计则需要考虑计划的周密性,架构的完整性并保证开发过程的有条不紊。

  最近正在阅读 George Fairbanks 的著作 Just Enough Software Architecture ,书中除了计划式设计和演进式设计之外,还提到了第三种设计:Minimal planned design(最小计划设计),这算是一种中庸之道的选择。书中认为,演进式设计需要与一些敏捷实践配合,包括重构、测试驱动设计与持续集成(evolutionary design must be paired with supporting practices like refactoring, test-driven design, and continuous integration.)George 认为计划式设计背后隐藏的思想是在构造开始之前,制订的计划可以设计出很好的细节(The general idea behind planned design is that plans are worked out in great detail before construction begins)。他还提到:

当架构为并行的多个团队所共享时,计划式架构设计就具有实践意义,在子团队开始工作之前,这种计划式设计颇有效用(Planned architecture design is also practical when an architecture is shared by many teams working in parallel, and therefore useful to know before the sub-teams start working)。

  书中还写道:(对于多团队开发而言)计划式架构定义了高层的组件与连接器,并与局部的设计相匹配,而子团队则设计这些组件与连接器的内部模型。架构常常会保证整体的不变量与设计决策,例如建立并发策略、连接器的标准集、分配高层职责或定义某些局部的质量属性场景(a planned architecture that define the top-level components and connectors can be paired with local designs, where sub-teams design the internal models of the components and connectors. The architecture usually insists on some overall invariants and design decisions, such as setting up a concurrency policy, a standard set of connectors, allocating high-level responsibilities, or defining some localized quality attribute scenarios)。

  至于最小计划设计,则介乎于演进式设计与计划式设计之间。支持这种设计的人认为:如果完全采取演进式设计,可能会使得设计走向死胡同;而计划式设计又非常难,因为事先对系统并没有全面的了解,可能导致设计错误。在2002年 Bill Venners 对 Martin Fowler 的采访中,Martin Fowler 认为,最合理的分配是20%的计划式设计,80%的演进式设计(I think 80 percent of the time evolutionary design works for me as well. )。在 George 的书中,作者认为需要权衡计划式与演进式设计。一种做法是在项目初期进行计划式设计,确保架构能够处理最大的风险。之后,就可以通过局部的设计来应对需求的变化,或者采用演进式设计,通过推行重构、测试驱动设计与持续集成对架构进行演化。

  整体而言,这三种方式的设计各有优劣,我们应根据具体的场景,具体的项目,具体的团队进行针对性地分析。应该把握“因地制宜”的原则,认识到不同的项目需要不同的设计方式。对于不同的开发团队,做出的选择也会不同。例如,如果开发团队精于重构、测试驱动设计,并能很好地实施持续集成,就可以考虑采用演进式设计或最小计划设计。当然,就我个人的意见,比较倾向于 Minimal planned design 。至于它在演进式设计与计划式设计之前的权衡,不必完全照搬 Martin Fowler 给出的比例。

  在Sam Newman给出的演进式架构资源中,还有一篇 coding the architecture 的文章 Just enough architecture 。这篇文章则从方法学的角度分析来如何获得恰如其分的架构。这是文章中非常漂亮的一幅图:

  文章以及上图所表达出来的含义是:传统的瀑布式采取事先设计的做法,可以认为是计划式设计;敏捷方法学倾向于演进式设计;处于其中的RUP则更像是前面提到的最小计划设计。文中主要还是关注我们在架构过程中如何做到架构的“just enough”。事实上,这一观点在 George Fairbank s的著作 Just enough software architecture 中被反复提到,要做到这一点,就需要采用风险驱动模型(Risk-Driven Model)。RDM的架构步骤分为三步:

  1. 识别风险并进行优先级排列
  2. 选择并应用相关技术
  3. 评估风险是否降低

  其实风险驱动模型的三个步骤很容易理解,关键是我们应该如何识别风险,如何排列优先级,又该如何确定解决或控制风险的技术,并进行合理地评估,这是风险驱动模型的难点。我认为RDM带来的益处在于它给出了一个非常具有实践意义的驱动原则与方法,它告诉架构师,当我们在对系统进行架构时,需要从一开始就要重视风险,例如系统的安全性、可伸缩性、安全等诸多与质量属性有关的技术风险。个人认为:风险驱动加上场景驱动,以及技术约束,就等于敏捷架构。大体如下图所示:

  风险驱动主要用于处理质量属性相关的架构内容,而场景驱动则用于处理与功能需求相关的架构内容,而技术约束则是架构层面,可能是产品线、环境等能够对系统架构产生直接影响的约束因素。至于敏捷架构的目标,就是设计恰如其分的架构。

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标签:架构设计

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