架構(gòu)是研究“分”和“合”的藝術(shù)，通過“分離關(guān)注點”將系統(tǒng)拆分為多個部分，然后在“原則和規(guī)則”的約束下對組件進行裝配，形成高內(nèi)聚的構(gòu)件；再根據(jù)需求對多個構(gòu)件進行關(guān)聯(lián)，形成低耦合的連接，最終構(gòu)建“高內(nèi)聚低耦合”的軟件系統(tǒng)。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
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為了有效應(yīng)對軟件復(fù)雜性，通常會對其進行分類，然后對癥下藥逐個擊破。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
1. 軟件系統(tǒng)復(fù)雜性
面對一個軟件需求，我們經(jīng)常會將其分為兩類：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 功能性需求。就是產(chǎn)品提出的眾多業(yè)務(wù)功能，例如：用戶登錄、查詢數(shù)據(jù)、添加訂單等；
- 非功能性需求。指系統(tǒng)在實現(xiàn)功能時必須滿足的技術(shù)指標，最常見的包括性能、可靠性、安全性、可維護性、易用性等，例如：系統(tǒng)的響應(yīng)時間、并發(fā)訪問量、容錯能力、數(shù)據(jù)安全性、可擴展性等。
其實，這兩類需求整好與軟件系統(tǒng)的兩類“復(fù)雜性”一一對應(yīng)：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 業(yè)務(wù)復(fù)雜性，指系統(tǒng)中業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)規(guī)則的復(fù)雜程度。業(yè)務(wù)復(fù)雜性主要來自于業(yè)務(wù)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、變化性等，這個與軟件所在領(lǐng)域有極大關(guān)系；
- 技術(shù)復(fù)雜性，指系統(tǒng)中所用技術(shù)的復(fù)雜程度。技術(shù)復(fù)雜性主要來自于所使用的數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、中間件、應(yīng)用框架等，這與軟件架構(gòu)和基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系巨大；
面對不同的需求和復(fù)雜性，其設(shè)計目標和應(yīng)對方式也完全不同。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
1.1. 業(yè)務(wù)復(fù)雜性
首先，看下業(yè)務(wù)復(fù)雜性：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
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對于業(yè)務(wù)需求，我們追求的是系統(tǒng)的復(fù)用性和擴展性。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 復(fù)用性。指組件或模塊能夠在不同的場景下被重復(fù)使用。高復(fù)用性設(shè)計能夠大幅度減少開發(fā)和維護的成本，提高開發(fā)效率。組件的粒度越小復(fù)用性越高，功能結(jié)構(gòu)越清晰，邏輯調(diào)整越便利，與之相反的是代碼重復(fù)率，重復(fù)代碼是系統(tǒng)腐化的重要標志；
- 擴展性。能夠在不改變現(xiàn)有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的情況下，方便地添加新的功能或修改現(xiàn)有功能。具有高擴展性的系統(tǒng)能夠滿足未來需求的變化，降低系統(tǒng)的維護成本。
導(dǎo)致業(yè)務(wù)代碼變化的原因有很多，比如：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 線上bug。線上bug很少但對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的傷害巨大，發(fā)現(xiàn)bug后為了快速修復(fù)問題，往往選擇短平快的方式而非最佳方案，這些“補丁”就像系統(tǒng)中的“飛線”在代碼中穿梭，成為超出三界的定時炸彈，一不小心就會給你意外的“驚喜”；
- 新功能需求。這是代碼膨脹的主要推動力，開發(fā)人員將產(chǎn)品提出的需求翻譯成代碼，不停的“塞入”到代碼倉庫，導(dǎo)致倉庫快速膨脹，很快你將面對幾十萬行代碼并在之上進行新的開發(fā)；
- 創(chuàng)新性業(yè)務(wù)。意味著新建系統(tǒng)、新建倉庫、新建服務(wù)，看起來一切非常良好，可以一次性甩掉多年的歷史包袱，但公司整個系統(tǒng)變得越來越復(fù)雜，甚至沒人能說出服務(wù)間的調(diào)用關(guān)系；
這些變更都會導(dǎo)致業(yè)務(wù)代碼越來越多、邏輯越來越復(fù)雜，最終變得難以維護。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
為了更好的應(yīng)對這些變化，常見的手段包括：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- DDD， 構(gòu)建于“領(lǐng)域模型”基礎(chǔ)之上，使用面向?qū)ο蟮母鞣N語言特性，實現(xiàn)邏輯的封裝、復(fù)用；將業(yè)務(wù)概念和實現(xiàn)組件結(jié)合在一起，避免相互轉(zhuǎn)化，從而降低溝通成本；
- 重構(gòu)，隨著業(yè)務(wù)的變化，對原有代碼結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，在新結(jié)構(gòu)上以擴展的方式完成新功能的添加，不斷地對代碼結(jié)構(gòu)進行調(diào)優(yōu)
- TDD，重構(gòu)的重要保障，在優(yōu)化代碼結(jié)構(gòu)的同時，保障不會破壞原有的業(yè)務(wù)邏輯
業(yè)務(wù)復(fù)雜性先簡單介紹到這，接下來看下技術(shù)復(fù)雜性：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
1.2. 技術(shù)復(fù)雜性
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對于非功能需求，我們追求的是系統(tǒng)的高性能和高可用。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 高性能。在同等資源下，要么讓系統(tǒng)運行盡可能快，要么讓系統(tǒng)吞吐盡可能大
- 高可用。盡量保障系統(tǒng) 7 * 24h 不間斷的提供服務(wù)，避免由于服務(wù)中斷導(dǎo)致公司損失
導(dǎo)致技術(shù)復(fù)雜性激增的原因有很多，比如：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 用戶和并發(fā)量。隨著用戶和并發(fā)量的激增，系統(tǒng)承受的壓力將越來越大，一個小小的卡點便能造成巨大的損失
- 系統(tǒng)數(shù)據(jù)量。隨著系統(tǒng)數(shù)據(jù)量不斷積累，當單表數(shù)據(jù)量超過 億 級，不管是訪問速度還是異常恢復(fù)都將面臨巨大挑戰(zhàn)
- 機器規(guī)模。當機器規(guī)模超過一定的閾值，硬件問題將頻繁爆發(fā)，基本每天都會出現(xiàn)硬件故障，最終成為高可用的阻力
這些問題并不能通過簡單的增加代碼來解決，往往需要引入新技術(shù)或使用新方案：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 新技術(shù)。當數(shù)據(jù)庫表數(shù)據(jù)量達到“億”級出現(xiàn)明顯的性能瓶頸時，可以應(yīng)用 分庫分表 或 TiDB 來解決
- 新方案。當數(shù)據(jù)庫讀壓力巨大，可以調(diào)整技術(shù)方案，使用數(shù)據(jù)庫讀寫分離、增加緩存等方案解決
通過對比，是否有一種感覺：“業(yè)務(wù)”與“技術(shù)” 差距巨大，可以說是天壤之別。所以需要一種架構(gòu)，能夠?qū)?“業(yè)務(wù)” 和 “技術(shù)” 進行隔離，降低兩者的相互影響，使得：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 技術(shù)調(diào)整不影響業(yè)務(wù)模型
- 業(yè)務(wù)調(diào)整不能依賴技術(shù)
六邊形架構(gòu)，便可以解決這個問題。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
2. 六邊形架構(gòu)
六邊形架構(gòu)出自《實現(xiàn)領(lǐng)域驅(qū)動設(shè)計》一書，與“洋蔥架構(gòu)” 非常相似，都能很好的實現(xiàn) “業(yè)務(wù)” 與 “技術(shù)” 的分離。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
在 “Command側(cè)”（詳見CQRS架構(gòu)） DDD 仍舊是最佳解決方案，所以在此使用 “六邊形架構(gòu)” 作為頂級架構(gòu)。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
六邊形架構(gòu)如下：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
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該架構(gòu)由內(nèi)外兩個六邊形組成，這也是其名稱來源：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 內(nèi)六邊形屬于業(yè)務(wù)域，用于應(yīng)對業(yè)務(wù)復(fù)雜性。
- 外六邊形屬于技術(shù)域，用于應(yīng)對技術(shù)復(fù)雜性。
- 其中內(nèi)六邊形是整個系統(tǒng)的核心，外六邊形依賴于內(nèi)六邊形，而內(nèi)六邊形不依賴于外六邊形
- 內(nèi)外兩個六邊形存在清晰的邊界，兩者相互獨立，互不影響，獨自演進
2.1.【業(yè)務(wù)】內(nèi)六邊形
內(nèi)六邊形聚焦于業(yè)務(wù)邏輯，使用良好的設(shè)計應(yīng)對業(yè)務(wù)的復(fù)雜性；通過提升系統(tǒng)的復(fù)用性和擴展性，來應(yīng)對未來的變化。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
2.1.1. DDD
DDD 是解決復(fù)雜業(yè)務(wù)的一把利器，將業(yè)務(wù)需求和代碼實現(xiàn)相結(jié)合，通過對業(yè)務(wù)領(lǐng)域的深入理解，構(gòu)建出可復(fù)用、可維護、可擴展的領(lǐng)域模型。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
DDD 分為戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)兩部分，在此重點闡述戰(zhàn)術(shù)部分。戰(zhàn)術(shù)模型主要包括：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 實體（Entity）：具有唯一標識的領(lǐng)域?qū)ο?，具有豐富的屬性和行為，表示需要持續(xù)跟蹤的領(lǐng)域概念，比如 用戶、訂單、地址等；
- 值對象（Value Object）：沒有唯一標識的領(lǐng)域?qū)ο螅哂袑傩院托袨?，一般用于表示某一個領(lǐng)域概念，比如 金額、郵箱、手機號等；
- 聚合根（Aggregate Root）：一組由實體和值對象組成的高內(nèi)聚對象集合，由一個根實體來管理它們，我們也稱之為聚合根，比如 訂單+訂單項便組成了一個聚合，其中訂單為聚合根；
- 工廠（Factory）：創(chuàng)建領(lǐng)域?qū)ο蟮囊环N機制，也是設(shè)計模式在 DDD 中的落地，它隱藏了對象創(chuàng)建細節(jié)，并保障創(chuàng)建對象的有效性，主要解決復(fù)雜對象初始化問題；
- 存儲庫（Repository）：提供對領(lǐng)域?qū)ο蟮某志没蜋z索功能，將領(lǐng)域?qū)ο髲臄?shù)據(jù)存儲細節(jié)中分離出來，完成領(lǐng)域?qū)ο蠛痛鎯σ娴慕怦睿?/span>
- 領(lǐng)域服務(wù)（Service）：處理領(lǐng)域?qū)ο笾g的交互，沒有自己的狀態(tài)，封裝了一些業(yè)務(wù)邏輯，主要用于需要多個領(lǐng)域?qū)ο笙嗷f(xié)作才能完成的業(yè)務(wù)場景，比如銀行轉(zhuǎn)賬；
- 領(lǐng)域事件（Event）：指在領(lǐng)域內(nèi)發(fā)生的、有意義的、需要被捕捉的事件，主要完成服務(wù)內(nèi)的流程解耦和服務(wù)間的系統(tǒng)解耦；
這些領(lǐng)域?qū)ο笙嗷f(xié)作，共同承載復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景，大幅提升了業(yè)務(wù)的復(fù)用性和擴展性。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
2.1.2. TDD
也稱為測試驅(qū)動開發(fā)，它的基本思想是在編寫代碼之前先編寫測試，然后根據(jù)測試來編寫代碼，最后再運行測試?？梢詭椭_發(fā)人員更快地發(fā)現(xiàn)并修復(fù)代碼中的bug，還可以讓開發(fā)人員更加關(guān)注代碼的設(shè)計，使代碼更加健壯、可擴展和易維護。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
業(yè)務(wù)模型與基礎(chǔ)設(shè)施的解耦將為你的 TDD 帶來眾多好處：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 提高測試的速度：使用 Mock 技術(shù)可以避免測試過程中涉及到緩慢的網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫操作，從而提高測試速度，加快迭代周期；
- 提高測試可靠性：使用 Mock數(shù)據(jù)可以降低測試失敗或不可靠的情況，避免由于數(shù)據(jù)變更所造成的測試不穩(wěn)定問題；
- 更好的測試隔離：業(yè)務(wù)邏輯和基礎(chǔ)設(shè)施可以并行開發(fā)，避免兩者相互干擾而產(chǎn)生不確定行為；
- 有利于重構(gòu)：業(yè)務(wù)邏輯和外部依賴分離，在重構(gòu)代碼時，可以聚焦于業(yè)務(wù)邏輯而不必擔心外部依賴的穩(wěn)定性和正確性；
2.1.3. 兩頂帽子
兩頂帽子，是落地重構(gòu)的重要開發(fā)模式，是一種工作習(xí)慣，或者說是一種高效的工作流程。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
兩頂帽子法，將軟件變更落地過程分為兩個階段：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 優(yōu)化結(jié)構(gòu)階段。在不改變軟件行為的前提下，對軟件結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，使其更具擴展性。比如：
- 【重構(gòu)】抽取公共邏輯到方法、類，以便更好的被復(fù)用；
- 【設(shè)計模式】抽取模板方法，對核心邏輯進行統(tǒng)一；
- 【架構(gòu)模式】抽取功能微內(nèi)核，確定插件簽名和功能；
- 添加功能階段。在調(diào)整后的具備更好的擴展性的代碼基礎(chǔ)上完成功能調(diào)整或者增加新功能，如：
- 新功能復(fù)用已有組件能力，避免重復(fù)開發(fā)；
- 以擴展點的方式增加新功能，提升開發(fā)效率；
2.2.【技術(shù)】外六邊形
外六邊形聚焦于技術(shù)，與公司基礎(chǔ)設(shè)施密切相關(guān)，也受所用框架的各種約束。其核心是發(fā)揮框架和中間件的優(yōu)勢，更好的為業(yè)務(wù)提供服務(wù)。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
根據(jù)應(yīng)用場景的不同，我們將外六邊形的組件分成兩類：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 輸入適配器。將來自外部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以使用的格式；
- 輸出適配器。將系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為外部可以使用的格式
他們是系統(tǒng)與外部的“翻譯官”，將外部請求轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可以理解的指令，并將系統(tǒng)響應(yīng)轉(zhuǎn)換為外部世界可以理解的格式，這種松耦合可以使系統(tǒng)更加靈活更具擴展性。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
2.2.1. 輸入適配器
負責將外部系統(tǒng)的請求轉(zhuǎn)換為應(yīng)用服務(wù)能夠處理的格式，通常包括Web 請求、RPC調(diào)用、消息隊列、定時任務(wù)等，是將外部請求轉(zhuǎn)換為內(nèi)部指令的橋梁。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
常見的輸入適配器主要包括：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- Web 請求。處理 HTTP 請求，對請求進行轉(zhuǎn)換、驗證，將其轉(zhuǎn)換為應(yīng)用服務(wù)所需格式，調(diào)用接口完成業(yè)務(wù)邏輯，最后將處理結(jié)果轉(zhuǎn)化為所需格式進行返回。常見的框架有 Spring MVC、Struct2等；
- RPC 調(diào)用。處理遠程調(diào)用請求，將請求轉(zhuǎn)換為應(yīng)用程序所需格式，調(diào)用應(yīng)用服務(wù)接口完成業(yè)務(wù)邏輯，最后返回處理結(jié)果；在 Spring Cloud 技術(shù)棧下，與 Web 請求高度類似，但仍舊具有自己的特點，需要與 Web 請求進行區(qū)分處理。常見的 RPC 框架有 Spring Cloud、gRPC、Thrift、Dubbo等；
- 消息隊列。主要指的是消息隊列的消費端，從消息隊列中讀取消息，將信息轉(zhuǎn)換為應(yīng)用程序所需格式，調(diào)用應(yīng)用服務(wù)接口完成業(yè)務(wù)邏輯。常見的有 RocketMQ、Kafka、RabbitMQ等；
- 定時任務(wù)。由定時器周期性觸發(fā)，調(diào)用應(yīng)用服務(wù)的業(yè)務(wù)方法，完成某種后臺任務(wù)。常見的有Quartz、XXL-job、Spring Task 等；
2.2.2. 輸出適配器
負責將應(yīng)用程序輸出結(jié)果轉(zhuǎn)換為外部系統(tǒng)能夠理解的格式，通常包括數(shù)據(jù)庫、RPC調(diào)用、緩存、搜索、消息隊列、文件系統(tǒng)等，是將內(nèi)部響應(yīng)轉(zhuǎn)換為外部響應(yīng)的橋梁。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
常見的輸出適配器主要包括：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 數(shù)據(jù)庫。將領(lǐng)域模型中的模型數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫進行持久化存儲，常用的框架包括 MyBatis、Jpa、Hibernate等，中間件主要是 MySQL；
- 緩存。模型數(shù)據(jù)發(fā)生變更后，對緩存數(shù)據(jù)進行清理或更新，常見框架包括本地緩存 Guava、Caffeine、EhCache，分布式緩存有 Redis、Memcache、Tair等；
- 搜索。為應(yīng)對多維度查詢，系統(tǒng)會引入搜索引擎組件，在模型數(shù)據(jù)發(fā)生變更后，需要將變更同步到搜索引擎，常見的有Elasticsearch、Solr、Sphinx等；
- 消息隊列。這里主要指的是消息隊列的發(fā)送端，當業(yè)務(wù)操作完成后，系統(tǒng)會向外發(fā)布領(lǐng)域事件，以將變更通知到下游系統(tǒng)，常見的有 RocketMQ、Kafka、RabbitMQ等；
- RPC調(diào)用。這里主要指的是 RPC 的調(diào)用端，當業(yè)務(wù)模型對其他領(lǐng)域服務(wù)存在依賴時，需要通過 RPC 進行系統(tǒng)通信，常見的 RPC 框架有 Spring Cloud、gRPC、Thrift、Dubbo等；
- 文件系統(tǒng)。這里簡單理解為系統(tǒng)的日志輸出即可，常見的有Log4j、Logback、SLF4J、JUL等；
這么多紛繁復(fù)雜的框架、中間件從另一個層面也驗證了，外六邊形是以技術(shù)作為驅(qū)動的，其核心就是：如何更好的使用這些技術(shù)工具，發(fā)揮每個框架的強項。k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
3. 小結(jié)
任意一個業(yè)務(wù)系統(tǒng)都會面對兩類需求：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 來自業(yè)務(wù)的功能性需求；
- 來自技術(shù)的非功能性需求；
兩類需求背后的驅(qū)動力（復(fù)雜性）完全不同：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 功能性需求的驅(qū)動力在于業(yè)務(wù)自身的復(fù)雜性和多變性；
- 非功能性需求的驅(qū)動力在于架構(gòu)的變更和技術(shù)的更迭；
為了更好的應(yīng)對這兩類變化，需要在架構(gòu)上進行隔離，避免相互影響帶來更多的復(fù)雜性，然后逐個擊破。這就是六邊形架構(gòu)最擅長的領(lǐng)域：k5P28資訊網(wǎng)——每日最新資訊28at.com
- 內(nèi)六邊形。聚焦于業(yè)務(wù)解決功能性需求，常用的手段有 DDD、TDD、重構(gòu)；
- 外六邊形。聚焦于技術(shù)解決非功能性需求，需要使用好 輸入適配器 和 輸出適配器；
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