论基于软件架构的评估方法及应用(范文)

从质量属性到 ATAM，一篇可复用的架构评估范文

2021 年 1 月，我公司中标了某商业银行的电子渠道统一平台的开发工作，项目中标金额约 600 万，我在该项目中承担技术经理的职务，主要负责整个系统的架构选型及设计工作。该项目的主要目的是通过整合银行中的各个对客渠道系统，提取各渠道系统（手机银行、网上银行、微信银行等）的共同点及不同点，对各渠道系统进行重构，并整合成电子渠道统一平台系统实现对外服务。

随着互联网的快速发展以及银行系统的数字化转型，银行业相关系统已逐渐从线下办理业务转移到线上业务；随着线上对客服务比重上升，以及因历史原因导致线上对客系统渠道的多样性，银行业务数字化转型要求对多渠道系统进行统一整合，实现对不同系统同一功能的统一管理及维护，提升对客业务系统功能的快速迭代；并且采用统一渠道管理，实现电子渠道系统对客户数据的统一管理及整合，减少因不同系统之间对客数据一致性维护问题，保证了数据的一致性及完整性。

针对电子渠道的业务功能划分及整合，系统在整体架构上采用了面向服务的微服务架构设计。因各渠道前端可视化的差异性，采用前后端分离设计开发，前端统一采用 VUE 进行开发，后端使用 Spring Cloud 微服务架构中间件进行快速定制开发。

根据整合的业务功能，前期对微服务进行拆分设计，最终拆分成客户中心、认证中心、授权中心、限额中心、消息中心、产品中心、合约中心、内联中心、外联中心、批量中心等多个子模块，各子模块对业务进行了各自的封装处理，子模块之间通过注册及服务发现组件 Nacos 进行各自封装接口的服务发布及部署；虽然通过微服务架构设计满足了系统的业务需求，并且考虑了后期客流量的增加，保证了各服务的动态可伸缩性；为验证架构设计的合理性及识别潜在风险，需要采用专业的结构化评估方法进行软件架构评估。

常用的架构评估方法有基于问卷调查、基于场景和基于度量三种方式。基于问卷的方式易受专家个人经验影响，结论分散；基于度量的方式虽客观，但需要精确的模型和数据支撑，在项目早期难以实施。基于场景的评估方法如 ATAM，通过结构化的场景挖掘和集体讨论，能有效地将系统干系人的隐性需求转化为明确的架构决策依据，非常适合本项目在架构设计阶段进行风险识别和权衡分析。因此，我们最终选择了 ATAM 方法。

在使用 ATAM 进行架构评估时，我们根据项目需要成立了项目评估小组，主要成员包括评估小组负责人、项目决策者、技术经理、客户、开发人员、测试人员、系统部署人员等项目干系人。我在这里的身份是项目评估小组负责人和技术经理。架构的评估经历了描述和介绍阶段、调查和分析阶段、测试阶段和报告阶段四个阶段，下面我分别从这四个阶段进行介绍。

在描述和介绍阶段，由于部分评估人员对 ATAM 并不太熟悉，我首先介绍了 ATAM 的方法——它是一种基于场景的软件架构评估方法，对系统的多个质量属性基于场景进行评估，并检查各自的非功能性需求是否满足要求。客户也阐述了系统的目的和后续规划：项目是为统一整合当前银行的各对客电子渠道系统，并为后续满足客户体量快速提升的需要，客户关注系统的业务功能平移覆盖，并关注后续系统的可扩展性及性能。最后作为技术经理的我描述了系统将采用微服务架构，讲解了各子模块的功能，初步决定系统服务端采用基于当前完善的 Spring Cloud 微服务组件进行开发。

在调查和分析阶段，不同的需求方基于各自考虑提出各自的要求。其中客户方提出系统的可靠性和伸缩性要求——特别是针对客户根据活动访问系统的高峰期，系统发生故障必须在 5 分钟内进行服务扩容，此优先级最高。系统部署人员指出，系统需要实现自动编排脚本、实现服务的一键部署和快速扩容；开发人员则为了保证开发效率及系统可修改性，提出可以进行并行开发。经过总结，效用树顶层为可用性，客户要求故障恢复时间小于 5 分钟并具备自动扩容机制，由此我们获得了系统的质量效用树。

在测试阶段，经过评估小组集体讨论，确定了不同场景的优先级：系统的可用性最高、性能其次，可修改性及安全性优先级同等重要。在保证可用性方面，采用了主备双活双中心技术——在双中心系统中设置心跳探活机制，当一中心不可用时，另一中心可接管全部对客流量；每个中心采用多服务节点部署，一个节点出现问题不会影响整体服务的可用。在保证安全性方面，系统采用了前后端报文加密技术，使用国密安全算法对客户敏感信息及交易密码通过加密机进行加密，保证了客户信息的安全性。

最后形成了评估报告，经过对架构的评估，确定了系统的风险点、敏感点、权衡点和非风险点。其中敏感点指出认证服务响应延迟会影响全局登录；权衡点表明加密强度提升导致性能损耗，需平衡安全与效率。评估结果以文档的形式呈现，内容包括架构分析方法文档、架构的不同场景及各自的优先级、质量效用树、风险效用树、风险点决策、非风险点决策及每次的评估会议记录。

该项目开发工作于 2022 年 5 月完工。系统上线后，在满足业务需求功能的基础上，可实现对各个线上渠道系统功能需求的快速迭代开发；在技术要求上，实现了系统的可用性、可靠性、可修改性、可扩展性和安全性；通过一键部署实现服务的快速扩容，满足了系统的性能要求。系统自上线对客以来，保证了银行线上对客业务的办理，并通过银行业务验收，业务指标达成预期。

我是 violetdream，专注于系统架构与软考干货分享。

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