软件架构风格深度解析：应用实例与优势

软件架构决策派定义中列举了一系列架构设计阶段需要完成的决策，其中包括“确定架构风格”，那么什么是架构风格？都有哪些常见的架构风格呢？

定义

架构风格定义了一组可以使用的元素类型（比如模块、组件、连接器等），还定义了一组如何使用这些类型的约束，比如系统的实时拓扑结构、模块之间的依赖及组件之间的可视性等。

其实架构风格就和设计模式类似，都是定义了组件及组件之间的关系，不过抽象层次不同而已，因此他们的作用也很类似。

作用

• 一致性和可理解性：遵循同一个风格得到的结果是一个好主意被彻底的贯彻实施了，而不是一堆随意的、不同的好主意都被实现了。
• 沟通
• 设计重用
• 确保质量属性

常见架构风格列表

《恰如其分的软件架构》一书中给了一个常见架构风格列表。

• 分层风格：分层架构是最常见的架构，例如常见的对外接口层、业务逻辑层、数据存取层的三层架构，需要注意的是，分层架构是逻辑架构视图的风格。分层架构的元素是层，关系是使用关系，约束是一个层仅仅使用它的下一层，带来的好处是可修改性、可重用性和可移植性的提升。

管道-过滤器风格：在此风格中，数据从管道流向过滤器，过滤器对数据进行处理，这是运行架构视图的风格。管道-过滤器架构风格的元素包括管道、过滤器、读端口和写端口，过滤器从读端口读取数据，进行处理，然后写入到写端口；管道将写端口和读端口连接起来，相当于将两个过滤器连接起来。约束有两个：

1）过滤器独立，过滤器之间无交互。

2）过滤器增量的读、处理和写。典型例子是Linux操作系统的管道+各种可执行命令。带来的好处是可重用性（过滤器可被重用），可修改性和再配置型（可使用管道将多个过滤器连接起来形成灵活的功能）。

• 以模型为中心的风格：所有组件仅与一个中心模型（也叫数据存储或数据仓库）交互，也被叫做仓库风格、共享数据风格或以数据为中心的风格，这是运行架构视图风格。元素包括一个模型、一个或多个视图、控制器。

好处包括：

1）可修改性，这来自于信息生产者和消费者之间的解耦；

2）可扩展性：模型固定后，可方便的添加视图和控制器。典型示例是现代的集成开发环境，中心模型代表了被编辑程序的状态，包括源代码和已被解析的表现形式，这个模型呈现给许多视图和控制器，视图和控制器组件之间是相互独立的，但全部依赖于中心模型组件。

• 分发-订阅风格：又称基于事件的风格，分发事件和订阅事件的组件是独立的，运行架构视图风格。元素包括分发端口、订阅端口和一个事件总线。通过解耦事件的生产者和消费者，得到了更好的可维护性和可扩展性，不足是可能带来性能损害，因为引入了额外的事件总线来做交互层。

• 客户端-服务器风格：运行架构视图风格，这也是一个十分常见的架构风格。元素包括客户端组件和服务器组件，通常还有一个请求-响应连接器和一些端口。约束是客户端可以主动发起通信，而服务器端不能。好处是可维护性的提升，因为主要的业务流程实现都在服务器端。 客户端-服务器风格的一个变体是N-层风格（N-Tier），例如将服务器组件的业务逻辑处理和数据处理拆分成“应用层”和“数据层”，这是当前的一个常见风格。

• 对等风格：也叫点对点风格(Peer-to-Peer），节点之间的通信对等，不能存在分层关系，每个节点都有能力既做客户端也做服务器端，运行架构视图风格。典型示例是BitTorrent网络，带来的好处是可用性、弹性的提升。

• Map-Reduce风格：元素包括Master Worker、Map Worker、Reduce Worker、Local FileSystem、Gobal FileSystem。大的数据集被拆分成小的数据集splits，然后存储在一个Glbal FileSystem中，每个Map Workder读取一个或多个split金慈宁宫处理，中间结果被写入Local FileSystem，Reduce Workder从多个Local FileSystem中读取中间结果并进行合并，然后写入Gobal FileSystem。Master Worker负责实例化其他Worder、分配split给Map Worder，并监控和处理Workers的健康。约束：各Map Worder相互独立，各Reduce Worder独立。好处：可伸缩性、可用性的提升。

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