1、目 錄1.文檔簡介41.1文檔目的41.2文檔范圍41.3定義、縮寫詞和縮略語41.4參考資料42.架構描述方式42.1架構視圖閱讀指南42.2圖表與模型閱讀指南53.架構設計目標53.1關鍵功能53.2關鍵質量屬性53.3業務需求和約束因素64.架構設計原則64.1架構設計原則64.2備選架構設計方案及被否原因64.3架構設計對后續工作的限制（詳設，部署等）65.邏輯架構視圖75.1職責劃分與職責確定75.2接口設計與協作機制85.3重要設計包106.開發架構視圖116.1Project劃分116.2Project 111Project目錄結構指導12程序單元組織12框架與應用之間的關系（可

2、選）126.3Project 2136.4Project n137.運行架構視圖137.1控制流組織137.2控制流的創建、銷毀、通信147.3加鎖設計148.物理架構視圖148.1物理拓撲148.2軟件到硬件的映射158.3優化部署169.數據架構視圖169.1持久化機制的選擇179.2持久化存儲方案179.3數據同步與復制策略1710.關鍵質量屬性的設計原理17 1. 文檔簡介幫助讀者對本文檔建立基本印象，并為閱讀后續內容掃清障礙。1.1 文檔目的文檔目的，非項目目的。否則造成同一項目多個文檔之間的內容重復，不利于文檔維護。本小節應指明文檔針對的讀者對象，最好列出各種讀者角色，并說明每種讀

3、者角色應該重點閱讀的章節。1.2 文檔范圍文檔的Scope，非項目的Scope。否則造成同一項目多個文檔之間的內容重復，不利于文檔維護。1.3 定義、縮寫詞和縮略語集中列舉文檔中的定義、縮寫詞和縮略語。1.4 參考資料本項目經審核的計劃書、合同、上級批文；本項目的其他已發表文件；本文檔引用的文件資料，如軟件開發標準。具體而言，應包括參考資料的題目（必須）、編號、版本號（必須）、發表日期、發布方，必要時還可以說明如何使用這些資料。2. 架構描述方式 為了讓讀者更好地理解架構文檔，在本節應當說明文檔涉及的架構視圖，并指明為了描述設計決策用到了哪些圖表和模型。2.1 架構視圖閱讀指南以多視圖的方式來

4、組織架構文檔是大勢所趨。ADMEMS推薦的是經過優化的5視圖方法，如下圖所示。2.2 圖表與模型閱讀指南對后續文檔內容中所用到的建模語言（例如UML）、表格（例如目標-場景-決策表）等進行說明。3. 架構設計目標功能、質量、約束，一個都不能少。3.1 關鍵功能對架構設計至關重要的功能，包括如下4類：核心功能、必做功能、高風險功能、獨特功能。所謂獨特功能，指這個功能覆蓋了上述3類功能沒有涉及到的職責。3.2 關鍵質量屬性人之所以痛苦，很多時候是因為追求錯誤的東西。下圖是ADMEMS方法確定關鍵質量的5大原則的整體思路圖。3.3 業務需求和約束因素ADMEMS方法創造性地提出約束需求的4大類型，這

5、是一種極為實用的分類方式。特別是業務需求對架構設計而言是一種約束的觀點，解決了很多架構師的現實困惑。下圖標明了4類約束在“需求層次-需求方面矩陣（又稱ADMEMS矩陣）”中的位置，可以幫助我們理解產生約束需求的根源。4. 架構設計原則投標時經常講“架構設計原則”，但到了架構文檔，這些著眼大局的考慮卻“丟了”。ADMEMS方法推薦的本文檔模板，認為應當把它們“找回來”。4.1 架構設計原則著重描述重大的權衡取舍考慮。4.2 備選架構設計方案及被否原因在概念架構一級，對備選架構設計方案進行描述，并闡述它們未被采用的原因。這有利于團隊了解當前架構設計方案的來龍去脈，提高團隊對當前架構設計方案的認可度

6、。4.3 架構設計對后續工作的限制（詳設，部署等）架構設計不僅應該包含“指導”，也應該包含重要的“限制”。例如，一份只是說明“性能和可擴展性都重要”的架構文檔，實際上忽視了“可擴展性和性能之間存在的矛盾關系”。此時，最有效的辦法就是在架構文檔中明確說明“任何提升可擴展性的架構設計和詳細設計，都應通過架構團隊的評審才能引入，以確保性能目標不受重大影響”。5. 邏輯架構視圖 關注點：此架構設計視圖的關注點是職責劃分。注意：邏輯架構視圖無疑是最重要的，但同時也應避免“架構 = 模塊 + 接口”等以偏概全的認識。參考：任何復雜系統的架構設計都不是一蹴而就的，所以架構師需要理性思維過程的指導。針對邏輯架

7、構設計這個關鍵環節，一線架構師實踐指南一書給出了2條建議：一是“以質疑驅動的螺旋思維”，二是相對分離地考慮“結構方面的切分”和“行為方面的定義”。下圖所示即為ADMEMS方法推薦的邏輯架構設計理性思維過程。 5.1 職責劃分與職責確定內容：將系統切分成更小的單元，并明確這些單元的職責。具體而言，職責單元可以是層、子系統、模塊、關鍵類等。意義：一句話，職責劃分不合理，功能和質量都會受到影響。也就是說，功能需求和質量需求無一不和職責劃分相關：一方面，每個功能都是由一條職責協作鏈完成的；另一方面，職責劃分方式也影響著質量，于是需要職責模型針對特定質量屬性要求做出相應調整和優化。很多人認為架構設計就是

8、職責劃分的藝術，雖略顯片面，但足以表明職責劃分的重要性。參考：基于對業界大量案例的研究，ADMEMS方法梳理出了“模塊劃分的3種必用手段”，如下圖所示，更多內容可參考一線架構師實踐指南一書。 5.2 接口設計與協作機制內容：本節描述接口的定義，以及協作的方式和規范。意義：恰恰是因為有了各模塊之間“未來合作的契約”，分頭開發各模塊才有了基本保證。參考：ADMEMS方法推薦利用“包-接口”圖，來識別接口。下圖為一個“包-接口”圖的示例。 參考：ADMEMS方法推薦使用序列圖，建議少用、甚至杜絕使用協作圖。下圖為一個序列圖的示例。 5.3 重要設計包內容：對重要子系統的設計進行“灰盒”級描述。意義：

9、“每個子系統在架構設計中都應保持黑盒子”的觀點，過于理想化了。對于業務層、通用協作機制而言，經常需要在架構設計期間就引入“灰盒”級描述。參考：類圖和灰盒包圖，在本節中較多出現。下圖為一灰盒包圖示例。 6. 開發架構視圖關注點：此架構設計視圖的關注點是程序單元組織。注意：此架構設計視圖是必須的、不應“剪裁”掉的。但實際情況卻是，很多架構師不關注開發架構視圖，導致很多程序開發人員抱怨“架構師就知道高來高去，架構對編程工作沒什么指導性”。6.1 Project劃分內容：本節說明整個系統將劃分成哪幾個Project來開發，其中，Project指開發環境所感知到的“工程”。意義：基本好處是，有利于開發的

10、組織；而對一些大型的集成系統而言，由于同時涉及了Web應用、桌面應用、嵌入式應用等軟件形態，所以此時Project劃分其實是不得不做的；最后，我們推薦核心代碼應主動地切分到單獨的Project以進行獨立的軟件配置管理（SCM），以降低核心代碼外泄的風險。參考：Project劃分必然是屬于“架構設計”的工作，嚴格來講僅靠“需求分析”劃分的業務域（Business Area）直接映射到Project經常意味著工作內容的遺漏。其實，業界不少有見地的專家已經認識到WBS（工作分解結構）做得太早太草率危害很大，就與“Project劃分不到位”不無關系。 6.2 Project 1內容：對Project劃

11、分后的每個Project進行目錄結構、程序單元組織、框架與應用關系的說明。6.2.1 Project目錄結構指導內容：關于該Project一級目錄、二級目錄等基本目錄結構的約定。意義：為團隊并行開發提供必要基礎，讓不同程序小組看到自己應該負責的程序目錄。參考：不要把所有程序目錄的約定都定義得太細，否則這份架構文檔就要天天更新了。 6.2.2 程序單元組織內容：源碼、程序庫、框架、目標碼等類型程序單元之間的編譯依賴關系。意義：或許有人認為這沒什么技術含量，但架構設計本來就不是只關心技術含量最高問題的。君不見，很多軟件工程師跳槽到新的企業之后，竟然連一個能正常編譯源碼的開發環境都建不起來其實，他們

12、“不知道Project所依賴的Library有哪些”是其中重要原因這本應在架構文檔中給出明確描述的。 6.2.3 框架與應用之間的關系（可選）內容：框架（Framework）。意義：既然不適用Framework的開發越來越少了，既然程序員犯的很多錯誤都和對Framework理解不到位有關，架構師就有責任明確說明Framework和待開發系統之間的關系。 參考：下圖描述了JGraph框架和待開發應用的關系。 參考：下圖描述了Struts框架和待開發應用的關系。 6.3 Project 2內容：對Project劃分后的每個Project進行目錄結構、程序單元組織、框架與應用關系的說明。6.4 Pr

13、oject n內容：對Project劃分后的每個Project進行目錄結構、程序單元組織、框架與應用關系的說明。7. 運行架構視圖 關注點：此架構設計視圖的關注點是控制流組織。注意：進程和線程是廣為人知的控制流實現技術，但在架構設計思維當中，對于系統軟件和嵌入式軟件極為重要的中斷服務程序也是控制流，這樣利于架構師統一利用不同控制流手段設計并行和并發。7.1 控制流組織內容：控制流有哪些，每條控制流各是何種形式（例如進程、線程、中斷服務程序），哪些軟件單元是控制流的起點，整條控制流中分別調用了哪些軟件單元。意義：這是對系統運行時結構的刻畫，主要反映系統的動態結構。7.2 控制流的創建、銷毀、通信

14、內容：描述進程、線程和中斷服務程序的創建和銷毀，以及多條控制流之間的通信關系的定義。意義：一旦引入了多條控制流，附加工作就產生了此時控制流的創建和銷毀、以及控制流之間的通信關系往往是必須考慮的。7.3 加鎖設計內容：系統中有多條控制流在同時運行的情況下，一個經典問題是多于一條控制流可能會同時修改某些數據結構，而造成數據的不一致。為此，架構師需要關注加鎖設計，合理引入臨界區或同步機制。意義：加鎖設計事關系統的正確性。值得注意的是，忽略加鎖設計造成的問題往往以“不易重現的Bug”的形式出現，困惑的程序員會對測試人員說，“你看你報的Bug在我機器上根本就不存在呀”。參考：對通用組件、通用模塊的設計而

15、言，加鎖設計應予以專門關注，思維要點是研究未來通用模塊的各種可能使用場景。8. 物理架構視圖 關注點：此架構設計視圖的關注點是物理節點（Node）分布，以及軟件到硬件的具體映射關系。注意：物理節點即可以是PC機或服務器，也可以是單片機、單板機或專用機，從而物理架構視圖既適用于描述企業信息系統，也適合于描述嵌入式軟件系統。8.1 物理拓撲內容：一為硬件選型，二為硬件之間的拓撲連接關系。意義：對于分布式系統的設計，此節極為重要、而且是必須的。參考：下圖是某企業級系統的物理拓撲圖。參考：下圖是某嵌入式系統的物理拓撲圖。8.2 軟件到硬件的映射內容：明確每個物理節點上有哪些（一到多個）軟件的目標單元，

16、并說明具體的“映射方式”是安裝、是部署、還是燒寫、抑或是下載。意義：如果把此節漏了，就無法表明本文檔的主題軟件系統和上述硬件、硬件拓撲的關系。參考：下圖所示為設備調試系統中，軟件到硬件的映射關系。8.3 優化部署內容：為達降低成本、提高性能和可靠性等等目標，應特別關注的部署考慮。意義：物理架構設計的優劣，造成的成本差異和質量差異，可能是天壤之別。所以必須重視。參考：下圖展示的，是ADMEMS方法重點推薦的“物理架構設計思維要點”，更多內容可參考一線架構師實踐指南一書。9. 數據架構視圖關注點：此架構設計視圖的關注點是持久化。具體而言，場景化可以借助扁平文件、關系數據庫、實時數據庫、Flash等

17、方式中的一種或多種完成。注意：本視圖單獨歸檔時，請在此節注明其文檔名稱等信息。9.1 持久化機制的選擇內容：如下持久化機制的一種或多種：扁平文件、關系數據庫、實時數據庫、Flash。意義：不要假設在你的系統中，持久化只需一種機制；隨著如今的系統變得越來越復雜，我們經常需要綜合利用不同持久化機制。9.2 持久化存儲方案內容：持久化數據的格式定義。意義：統一定義表、文件格式、Flash數據結構等內容。9.3 數據同步與復制策略內容：由于數據分布所引起的，包含數據分布、同步、復制等內容的重要設計決策。意義：在數據分布的情況下，此節為必須。參考：在實際中，數據分布的策略絕大多數情況下不會超越下圖所示的6種手段，更多內容可參考一線架構師實踐指南一書。10