Array|四种常见的系统架构,目前你处于哪个阶段呢?
如果一个软件开发人员 , 不了解软件架构的演进 , 会制约技术的选型和开发人员的生存、晋升空间 。这里我列举了目前主要的四种软件架构以及他们的优缺点 , 希望能够帮助软件开发人员拓展知识面 。
一、单体架构
单体架构比较初级 , 典型的三级架构 , 前端(Web/手机端)+中间业务逻辑层+数据库层 。这是一种典型的Java Spring mvc或者Python Drango框架的应用 。其架构图如下所示:
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单体架构
单体架构的应用比较容易部署、测试 ,在项目的初期 , 单体应用可以很好地运行 。然而 , 随着需求的不断增加 ,越来越多的人加入开发团队 , 代码库也在飞速地膨胀 。慢慢地 , 单体应用变得越来越臃肿 , 可维护性、灵活性逐渐降低 , 维护成本越来越高 。下面是单体架构应用的一些缺点:
复杂性高:以一个百万行级别的单体应用为例 , 整个项目包含的模块非常多、模块的边界模糊、 依赖关系不清晰、 代码质量参差不齐、 混乱地堆砌在一起 。可想而知整个项目非常复杂 。每次修改代码都心惊胆战 ,甚至添加一个简单的功能 ,或者修改一个Bug都会带来隐含的缺陷 。
技术债务:随着时间推移、需求变更和人员更迭 , 会逐渐形成应用程序的技术债务 ,并且越积 越多 。“ 不坏不修” ,这在软件开发中非常常见 ,在单体应用中这种思想更甚 。已使用的系统设计或代码难以被修改 , 因为应用程序中的其他模块可能会以意料之外的方式使用它 。
【Array|四种常见的系统架构,目前你处于哪个阶段呢?】部署频率低:随着代码的增多 , 构建和部署的时间也会增加 。而在单体应用中 ,每次功能的变更或缺陷的修复都会导致需要重新部署整个应用 。全量部署的方式耗时长、 影响范围大、 风险高 ,这使得单体应用项目上线部署的频率较低 。而部署频率低又导致两次发布之间会有大量的功能变更和缺陷修复 , 出错率比较高 。
可靠性差:某个应用Bug , 例如死循环、内存溢出等 ,可能会导致整个应用的崩溃 。
扩展能力受限:单体应用只能作为一个整体进行扩展 , 无法根据业务模块的需要进行伸缩 。例如 , 应用中有的模块是计算密集型的 , 它需要强劲的CPU;有的模块则是IO密集型的 , 需要更大的内存 。由于这些模块部署在一起 , 不得不在硬件的选择上做出妥协 。
阻碍技术创新:单体应用往往使用统一的技术平台或方案解决所有的问题 ,团队中的每个成员 都必须使用相同的开发语言和框架 , 要想引入新框架或新技术平台会非常困难 。
二、分布式应用
中级架构 , 分布式应用 , 中间层分布式+数据库分布式 , 是单体架构的并发扩展 , 将一个大的系统划分为多个业务模块 , 业务模块分别部署在不同的服务器上 , 各个业务模块之间通过接口进行数据交互 。数据库也大量采用分布式数据库 , 如redis、ES、solor等 。通过LVS/Nginx代理应用 , 将用户请求均衡的负载到不同的服务器上 。其架构图如下所示:
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分布式架构
该架构相对于单体架构来说 , 这种架构提供了负载均衡的能力 , 大大提高了系统负载能力 , 解决了网站高并发的需求 。另外还有以下特点:
降低了耦合度:把模块拆分,使用接口通信,降低模块之间的耦合度 。
责任清晰:把项目拆分成若干个子项目,不同的团队负责不同的子项目 。
扩展方便:增加功能时只需要再增加一个子项目,调用其他系统的接口就可以 。
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