论软件架构风格的选择(范文)

摘要

2016 年 7 月，中国电信提出适应智能化时代、通过智能牵引转型升级的 3.0 战略，着重推进网络智能化、业务生态化、运营智慧化，构建行业领先的物联网开放平台，为客户提供强大的物联网能力应用服务，重塑客户业务流程，挖掘业务价值，降低运营成本。

公司一方面落实集团战略，另一方面也因为业务多年来的不断扩展，在全国各地逐渐建设了多个数据中心。传统的数据中心管理模式是单机的，即为每一个数据中心设计一套管理系统，安排管理人员负责状态监控、事件处理和数据上报等工作。随着数据中心的不断增多、地域分布广泛，继续使用传统的单机模式必将增加大量的人力物力开支。

如何统一管理所有设备、降低管理成本，成了公司亟待解决的问题

公司多年从事数据中心的设备生产、模块设计、设备管理以及相关软件开发，有着丰富的相关经验。经各部门领导商讨后决定，由开发部门负责开发一套数据中心管理系统。公司组建了12 人的开发团队和 3 名系统实施人员，并任命我为该项目的系统架构师，负责软件架构设计和开发工作。

系统经过仔细梳理之后，拆分为四个主要模块，并为每个模块选择合适的架构风格。

架构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，良好的架构风格可以提供满足系统全程开发的一种约束，因此在架构设计之初选择合适的架构风格非常重要。本文首先介绍常见架构风格的种类和含义，并论述选择使用数据抽象和面向对象、管道／过滤器、基于规则的系统和进程通信四种架构风格实现数据中心管理系统的原因，最后讨论我在开发过程中遇到的问题、解决方案与个人感悟。

一种架构风格是一组协作的架构约束，这些约束限制了架构元素的角色和功能，以及在任何一个遵循该风格的架构中允许存在的元素之间的关系。常见软件架构风格主要有五大类，分别是数据流风格、调用／返回风格、独立构件风格、虚拟机风格以及仓库风格。

设备接入模块的核心功能是接收网关消息，而网关设备的接入方式有多种，不同厂商、不同设备采用的接入方式都有所不同。

数据抽象和面向对象架构风格满足了将设备接入操作封装为接口、把接入方式和网关消息封装为对象的要求。这种风格中的封装、交互、多态、集成、重用等特性统一了设备接入接口，并且不改变每个对象的属性，提高了设备接入的灵活性。

消息处理模块将从设备接入模块输入的消息，经过顺序处理和转换后产生输出流，作为输入流传入业务层；反过来，将从业务层输入的处理结果经过顺序处理和转换后产生输出流，作为输入流传入设备接入模块。

这正符合管道／过滤器架构风格通过改变记录方式转化数据、递增地转化数据的过程特点。

规则模块为接收频率较高的消息和使用频率较高的操作自定义规则，以规则为正确逻辑，通过规则流自动执行反馈及相应操作。为此，模块定义了三样东西。

这种风格降低了消息处理模块和业务模块的耦合度，实现了系统的高性能、高并发。

业务模块中，构件是独立的过程，连接件是消息传递。以下每个管理都可视为一个构件。

每个构件都有自己独立的功能。例如，设备管理构件建立与设备对应的驱动器；网络组件管理创建与设备传输协议对应的网络服务器；通知管理发送反馈消息给管理人员。

同时，每个构件通过消息传递实现业务模块的功能。例如，设备管理构件中的驱动器通过发送注册消息到网络组件管理中的网络服务器，与设备建立联系；通知管理构件通过将通知消息发送到网络服务器，再转发给管理人员。进程通信架构风格同样降低了模块内构件之间的耦合度，增强了可修改性。

从本次项目开发整体来看，良好的架构风格选择使模块间耦合度降低，提高了系统的性能、可用性和可修改性等多项指标，满足了公司的预期要求，保证了系统后期的快速二次开发和数据接入。但在开发过程中，也遇到了一些问题。

此次项目的顺利完成为我在项目的架构风格选择等方面积累了更多的经验，同时也暴露出自身在这方面的不足。我应当总结本次项目经验，力争在下个项目中做得更好。

我是 violetdream，热衷于分享软件架构设计师论文范文