架构设计常用到的10种设计模式,你都知道吗?

企业规模的软件系统该如何设计呢?在开始写代码之前,我们需要选择一个合适的架构,这个架构将决定软件实施过程中的功能属性和质量属性 。因此,了解软件设计中的不同架构模式对我们的软件设计会有较大的帮助 。

架构设计常用到的10种设计模式,你都知道吗?

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软件架构模式什么是架构模式?根据维基百科:架构模式是针对特定软件架构场景常见问题的通用、可重用解决方案 。架构模式类似于软件设计模式,但范围更广 。本文将简要解释10种常见架构模式及其用法、优缺点 。
  • 分层模式(Layered pattern)
  • 客户端-服务器模式(Client-server pattern)
  • 主从模式(Master-slave pattern)
  • 管道-过滤器模式(Pipe-filter pattern)
  • 代理模式(Broker pattern)
  • 点对点模式(Peer-to-peer pattern)
  • 事件-总线模式(Event-bus pattern)
  • 模型-视图-控制器模式(Model-view-controller pattern)
  • 黑板模式(Blackboard pattern)
  • 解释器模式(Interpreter pattern)
1. 分层模式此模式用于可分解为子任务的结构化程序,每个子任务都位于特定的抽象层级,每一层都为上一层提供服务 。一般信息系统最常见的4个层次如下 。
  • 表示层(也称为UI层)
  • 应用层(也称为服务层)
  • 业务逻辑层(也称为领域层)
  • 数据访问层(也称为持久层)
【架构设计常用到的10种设计模式,你都知道吗?】应用场景:
  • 一般的桌面应用程序
  • 电子商务web应用程序
  • 一般的移动App

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2. 客户端-服务器模式这种模式由两部分组成:服务器和多个客户端 。服务器将向多个客户端提供服务 。客户端从服务器请求服务,服务器向这些客户端提供相关服务 。此外,服务器继续侦听客户端请求 。
应用场景:
  • 电子邮件、文档共享和银行等在线应用程序 。
  • 基于IPC的应用程序

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3.主从模式这种模式由两部分组成:主节点和从节点 。主节点将工作分配给相同的从节点,并根据从节点返回的结果计算最终结果 。
应用场景:
  • 在数据库复制中,主数据库被视为权威源数据库,从数据库与之同步 。
  • 通过总线连接到计算机系统(主驱动器和从驱动器)的外围设备 。
  • 进程内的多线程应用 。

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4.管道-过滤器模式这种模式可用于构造生成和处理数据流的系统 。每个处理步骤都包含一个过滤器组件 。要处理的数据通过管道传递 。这些管道可用于缓冲或同步目的 。
应用场景:
  • 编译器 。连续过滤器执行词法分析、词法解析、语义分析和代码生成 。
  • 生物信息学的工作流
  • 工具链式的应用程序

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5. 代理模式这种模式通过解耦组件来构造分布式系统 。这些组件可以通过远程服务调用彼此交互 。代理组件负责协调组件之间的通信 。服务器向代理发布功能(服务和特征) 。客户端向代理请求服务,然后代理将客户端重定向到合适的服务 。需要注意broker,agent,proxy以及delegate的区别 。
应用场景:
  • 消息代理软件,例如:Apache ActiveMQ、Apache Kafka、RabbitMQ和JBoss消息传递 。
  • 网络传输中的代理软件 。

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6. P2P模式在这种模式中,每个组件都称为对等节点 。对等节点既可以作为客户机(从其他对等节点请求服务),也可以作为服务器(向其他对等节点提供服务) 。对等节点可以充当单个客户机或服务器,也可以同时充当客户机和服务器,并且可以随着时间变化动态地更改角色 。
使用场景:
  • 文件共享网络,例如Gnutella和G2等 。
  • 多媒体协议,如P2PTV和PDTP 。

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7. 事件-总线模式这种模式也被称为订阅发布模式,主要处理事件,有4个主要组件:事件源、事件监听者、通道和事件总线 。事件源将消息发布到事件总线上的特定通道,监听者订阅特定的通道 。消息发布到监听者之前订阅的通道,监听者将收到消息的通知 。


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