有沒有想過企業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)是如何設(shè)計(jì)的?在主要的軟件開發(fā)開始之前，我們必須選擇一個(gè)合適的架構(gòu)，為我們提供所需的功能和質(zhì)量屬性。因此，在將它們應(yīng)用于我們的設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該了解不同的體系結(jié)構(gòu)。

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什么是架構(gòu)模式?

根據(jù)維基百科，

架構(gòu)模式是一種通用的、可重用的解決方案，用于解決給定上下文中軟件架構(gòu)中常見的問題。架構(gòu)模式類似于軟件設(shè)計(jì)模式，但范圍更廣。

在本文中，我將簡要解釋以下10種常見的體系結(jié)構(gòu)模式及其用法、優(yōu)缺點(diǎn)。

• 分層模式
• 客戶機(jī)-服務(wù)器模式
• 主從模式
• 管道過濾方式
• 經(jīng)紀(jì)人模式
• 點(diǎn)對點(diǎn)模式
• 事件總線模式
• 模型視圖控制器模式
• 黑板模式
• 解析器模式

1. 分層模式

此模式可用于構(gòu)造可分解為子任務(wù)組的程序，每個(gè)子任務(wù)都處于特定的抽象級別。每一層都向上一層提供服務(wù)。

一般信息系統(tǒng)最常見的4層結(jié)構(gòu)如下。

• 表示層(也稱為UI層)
• 應(yīng)用層(也稱為服務(wù)層)
• 業(yè)務(wù)邏輯層(也稱為域?qū)?
• 數(shù)據(jù)訪問層(也稱為持久層)

用法

• 一般桌面應(yīng)用程序。
• 電子商務(wù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

2. 客戶機(jī)-服務(wù)器模式

• 此模式由兩方組成：一個(gè)服務(wù)器和多個(gè)客戶端。
• 服務(wù)器組件將為多個(gè)客戶端組件提供服務(wù)。

客戶機(jī)從服務(wù)器請求服務(wù)，服務(wù)器向這些客戶機(jī)提供服務(wù)。此外，服務(wù)器繼續(xù)偵聽客戶端請求。

使用

• 在線應(yīng)用程序，如電子郵件、文檔共享和銀行業(yè)務(wù)。

3. 主從模式

這種模式由兩個(gè)部分組成：主人和奴隸。主組件在相同的從組件之間分配工作，并根據(jù)從組件返回的結(jié)果計(jì)算最終結(jié)果。

用法

• 在數(shù)據(jù)庫復(fù)制中，主數(shù)據(jù)庫作為授權(quán)源，從數(shù)據(jù)庫與之同步。
• 連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中總線的外圍設(shè)備(主驅(qū)動(dòng)器和從驅(qū)動(dòng)器)。

4. 管道過濾方式

此模式可用于構(gòu)造生成和處理數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)。每個(gè)處理步驟都包含在過濾器組件中。要處理的數(shù)據(jù)通過管道傳遞。這些管道可用于緩沖或同步目的。

用法

• 編譯器。連續(xù)的過濾器執(zhí)行詞法分析、解析、語義分析和代碼生成。
• 生物信息學(xué)的工作流程。

5. 經(jīng)紀(jì)人模式

此模式用于構(gòu)造具有分離組件的分布式系統(tǒng)。這些組件可以通過遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用相互交互。

• 代理組件負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)組件之間的通信。
• 服務(wù)器將其功能(服務(wù)和特性)發(fā)布到代理。
• 客戶機(jī)從代理請求服務(wù)，然后代理將客戶機(jī)從其注冊表重定向到合適的服務(wù)。

用法

• 消息代理軟件，如Apache ActiveMQ、Apache Kafka、RabbitMQ和JBoss消息傳遞。

6. 點(diǎn)對點(diǎn)模式

在這種模式中，單個(gè)組件稱為對等組件。

• 對等方既可以作為客戶端，從其他對等方請求服務(wù)，也可以作為服務(wù)器，向其他對等方提供服務(wù)。
• 對等方可以充當(dāng)客戶機(jī)或服務(wù)器，也可以同時(shí)充當(dāng)兩者，并且它可以隨時(shí)間動(dòng)態(tài)地更改其角色。

用法

• Gnutella和G2等文件共享網(wǎng)絡(luò))
• 多媒體協(xié)議，如P2PTV和PDTP。

7. 事件總線模式

• 此模式主要處理事件，有4個(gè)主要組件：事件源、事件偵聽器、通道和事件總線。
• 源將消息發(fā)布到事件總線上的特定通道。
• 監(jiān)聽器訂閱特定的頻道。

將通知偵聽器已發(fā)布到其以前訂閱過的頻道的消息。

用法

• Android開發(fā)
• 通知服務(wù)

8. 模型視圖控制器模式

這種模式，也稱為MVC模式，將交互式應(yīng)用程序分為三個(gè)部分：，

• 模型-包含核心功能和數(shù)據(jù)
• 視圖-向用戶顯示信息(可以定義多個(gè)視圖)
• 控制器-處理來自用戶的輸入

這樣做是為了將信息的內(nèi)部表示與信息呈現(xiàn)給用戶和接受用戶的方式分開。它分離組件并允許有效的代碼重用。

用法

• 主要編程語言中的萬維網(wǎng)應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)。
• 像Django和Rails這樣的Web框架。

9. 黑板模式

• 這種模式對于不知道確定性解決策略的問題很有用。黑板模式由三個(gè)主要部分組成。
• 黑板-包含解決方案空間中的對象的結(jié)構(gòu)化全局內(nèi)存
• 知識源-具有自己表示的專門模塊

控制組件-選擇、配置和執(zhí)行模塊。

所有部件都能接觸到黑板。組件可能產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)對象，這些對象被添加到黑板上。組件在黑板上查找特定類型的數(shù)據(jù)，并可以通過與現(xiàn)有知識源的模式匹配來找到這些數(shù)據(jù)。

用法

• 語音識別
• 車輛識別與跟蹤
• 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)鑒定
• 聲納信號解釋。

10. 解析器模式

此模式用于設(shè)計(jì)解釋用專用語言編寫的程序的組件。它主要指定如何計(jì)算程序行，即用特定語言編寫的句子或表達(dá)式。其基本思想是為語言的每個(gè)符號建立一個(gè)類。

用法

• 數(shù)據(jù)庫查詢語言，如SQL。
• 用于描述通信協(xié)議的語言。

架構(gòu)模式比較

下表總結(jié)了每種架構(gòu)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。

原文：

https://towardsdatascience.com/10-common-software-architectural-patterns-in-a-nutshell-a0b47a1e9013