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在架構師眼中構建一個較為通用的業務技術架構就是如此簡單

來源:網絡整理 瀏覽:357次 時間:2019-12-09
1、通用架構概述

創業之初,我們往往會為了快速迭代出產品,而選擇最簡單的技術架構,比如LAMP架構,SSH三層架構。這些架構可以適應初期業務的快速發展,但是,隨著業務變得越來越復雜,我們會發現這些架構越來越難支撐業務的發展,出現在一個類中寫好幾千行代碼,一個方法中到處都是if else語句,如果中間遇到主程序猿離職,后面介入的程序猿幾乎無法理解這些代碼,到最后,產品越來越難迭代,只能推翻重做。如果我們在創業初始就以一種適應性較強的架構去寫代碼,后面就會少走很多彎路。下面的文章是我自己總結出來的一套架構,經過實踐,適應性還算不錯。

2、通用架構實現

總的來說我的通用架構還是以三層架構為基礎進行演變的,在經典的三層架構中,最上層的是controller,中間是service,下層是dao。在我的架構中,最上層是網關層,controller只是網關的一種,中間是業務層,service只是業務層的入口,最下層是基礎層,dao只是基礎層中的數據存儲組件。

2.1、網關層

網關層本質上是對不同的網絡協議的請求進行處理,比如HTTP協議,TCP協議,當然,也可以對其他協議進行處理。具體見下圖:

在架構師眼中構建一個較為通用的業務技術架構就是如此簡單

2.1.1、HTTP請求

一般來自PC端和APP端的請求都是基于HTTP協議的,對于處理HTTP請求的方案,業內已經非常成熟了。首先,tomcat容器本身已經把HTTP請求處理的復雜性封裝掉了,其次,spring mvc對請求處理提供了RESTful風格的編碼方式,大大降低了開發的復雜度。我們要做的就是對controller按照業務領域劃分,比如按照訂單、會員去劃分大的領域,里面的各種方法就是這個領域內的操作。這里的controller就是統一網關處理層,對于每個controller的方法只做三件事,第一,將請求參數解析出來并組裝成內部參數,第二調用下層服務執行業務邏輯,第三組裝返回結果,對于異常情況,需要記錄異常堆棧日志并轉換錯誤碼,堆棧信息不要暴露到調用方。

2.1.2、TCP請求

對于處理TCP請求的方案,業內也已經很成熟了,比如Netty。但是,TCP請求畢竟太底層,我們往往會基于TCP協議去開發自己的協議。另外,很多分布式框架都是基于TCP協議的,比如RPC框架Dubbo,消息框架RocketMQ等等。從單機系統到分布式系統,無非就是網關層多了處理TCP請求的邏輯,理論上底層的業務是無需感知自己到底是出于單機環境還是分布式環境,網關層的作用就是要屏蔽這種不同外部調用源的細節。在Dubbo服務端中,我們需要實現遠程接口,并對遠程服務調用進行內部的轉發,轉發的邏輯也很簡單,首先是解析參數并組裝內部參數,然后調用業務層的接口執行業務邏輯,最后組裝返回結果,對于異常處理也需要在這里做掉,防止異常暴露給外部應用。

2.1.3、小結

網關層本質是對協議進行處理,同時將業務邏輯收斂到網關層,而不是暴露給外部,當內部業務邏輯進行重構的時候,外部調用方就不需要感知這些變化,當外部調用源增加時,內部業務邏輯不需要感知這種變化,從而將外部調用方和內部業務邏輯進行了解耦。

2.2、業務層

業務層是一個系統,無論是單機系統還是分布式系統群中的某個業務系統,業務層都是承載業務流程和規則的地方。業務層從外到內包含三層:第一層是業務服務,第二層是業務流程,第三層是業務組件。具體如下圖:

在架構師眼中構建一個較為通用的業務技術架構就是如此簡單

2.2.1、業務服務

業務服務是業務層對外的統一門面,它由三方面組成:業務接口、入參、出參。

a) 業務接口

一個業務接口代表一個領域的業務服務,比如訂單域的業務服務就由接口OrderService表示,會員域的業務服務就由接口MemberService表示。接口可以按照執行性質分為讀接口和寫接口,比如OrderReadService和OrderWriteService。讀寫分離的好處是可以對集群進行讀寫分組,從而管理流量,當然,單機系統讀寫分離意義不是太大。領域內的操作則以業務接口中的方法的形式體現,比如訂單域有下單createOrder,取消訂單cancelOrder等等操作。對于這些操作,盡量設計出有業務含義的方法,而不是增刪改查,當然,對于一些簡單的業務,也只能增刪改查。

b)入參

接下來,是入參的設計。入參對于讀方法,比較簡單,不做討論。對于寫方法,我們將入參設計成有層次的數據模型。首先需要設計出公共的數據模型,比如訂單數據模型,商家數據模型,商品數據模型等,然后將這些數據模型和一些特定業務下的個性數據結合,組成Request對象,這個request對象按照不同業務操作不同而不同,對應的返回結果就是response,它也是隨著不同業務返回的參數不同。

舉個例子,拿下餐飲訂單來說,首先,我們應該識別出這些業務流程中一些比較基礎的數據模型,比如餐飲領域的菜品、桌位等,這些模型之所以說是基礎模型,是因為,不管下什么餐飲訂單,菜品和桌位肯定是逃不了的,它們是可以被復用的!因此,我們分別為這些基礎模型設計相對于的DO(Domian Object):DishDO(菜品)、BoardDO(桌位)等等,接下來,我們為下餐飲訂單設計一個請求對象DishOrderCreateRequest其中DishOrderCreateRequest內部包含了DishDO和BoardDO,另外會包含一些特定的屬性,比如人數啊,折扣啊等等,這樣一來就能做到通用和靈活兼顧,DishOrderCreateRequest代表的個性化的靈活的業務入參,而DishDO和BoardDO等則代表了不易變化的基礎模型。

c) 出參

最后,是出參的設計。對于寫方法,一般出參比較簡單。對于讀方法,出參往往是一個結構與層次比較復雜的組合對象。比如查詢一個訂單,這個訂單有訂單基本信息,還有商品信息,收貨人地址信息等。在設計出參的時候,結構上要設計成組合對象,但是真正查詢的時候,通過查詢選擇器,去查詢不同的組合對象。比如查詢選擇器設置商品查詢為true,地址查詢為false,那么這次查詢出的訂單就只包含商品,而不包含地址。

2.2.2、業務流程

業務流程其實就是對業務規則的解釋,只是這種解釋使用代碼去實現的,我們要做的其實就是準確翻譯這些業務規則,并維護好這些業務規則。

業務流程中可以大致分為三種動作節點,1、組裝參數節點 2、規則判斷節點 3、執行動作節點,其中每個動作節點都是一些業務代碼的片段。舉個例子,下餐飲訂單,我們第一步就是將上層傳入的參數組裝出一個基礎的DishOrderDO(組裝參數節點),然后按照特定的規則去填充這個DishOrderDO(規則判斷節點),然后就是調用DAO去創建DishOrderDO(執行動作節點)。

業務流程是最容易變化的地方,要想維護好業務流程并不容易,總的思想是將大的業務流程拆分成小的業務流程,抽出每個業務流程中共有的代碼片段,變成可維護的業務組件。

2.2.2、業務組件

a) 基礎組件

業務組件其實是將一些內聚的可復用的代碼片段進行封裝。和業務流程中的三種業務節點相對應,業務組件也分為三種:組裝參數組件 、規則判斷組件 、動作執行業務組件。業務組件的抽象往往是對業務有了深刻理解之后才進行的,盲目地進行業務組件的抽象,往往到頭來白忙活。

b) 能力

對業務組件進行進一步抽象,可以得到能力。業務能力是具有一定復用性的組件的組合,比如發短信能力=組裝短信參數組件+發短信組件。對于發短信能力,可以被不同的業務流程復用,比如訂單下單成功發短信,支付成功發短信,邏輯都是相似的,只有內容不同。能力是一種粒度比較大的組件,粒度越大,往往復用性就越小,對能力的抽取,也是基于對特定業務深刻的理解,沒有一勞永逸的銀彈。

c)更高緯度的抽象

經過本人的實踐,對于互聯網這樣的需求變化極快的場景,更高緯度的組件抽象往往性價比很低,不建議大家去做。

2.3、基礎層

基礎層包含兩個部分,第一是接口定義,第二是技術組件。

在架構師眼中構建一個較為通用的業務技術架構就是如此簡單

2.3.1、接口定義

接口定義是按照不同的技術框架,同時結合業務需要,設計出合理的接口,對于業務組件來說,它們只會感知技術接口,而不會去感知技術實現,我們也不應該將具體的技術細節向上暴露,這也就是所謂的面向接口編程。技術接口往往是業務與技術之間的橋梁,接口本身是含有業務含義的,最常見的就是DAO接口,我們設計DAO接口的時候,不會設計成insert、update、query這樣業務無關的接口,而是設計成insertUser,updateUserById等等和業務相關的接口,同樣的道理,設計緩存接口的時候,也不能設計成put、get這樣的接口,而應該設計成cacheUser,deprecateUser這樣的接口。

2.3.2、技術組件

單機系統的技術組件一般來說分兩種,一種是通用的技術組件,比如:數據存儲、緩存、消息和調度任務、事務、鎖。一種是基礎設施,比如spring容器,tomcat容器。下面稍微談談通用技術組件。

數據存儲:數據存儲包括關系型數據庫、非關系型數據庫以及文件存儲系統。關系型數據庫,比如MySQL,適合存放絕大部分業務數據。非關系型數據庫,比如hbase,可以存放歷史日志,也可以對歷史的MySQL數據進行歸檔。文件存儲系統,一般都是基于Linux文件系統,比如圖片、html文件等等,也有基于HDFS的,用于大數據分析。

緩存:緩存按響應時間分,可以分為納秒級緩存,毫秒級緩存和百毫秒級緩存。納秒級緩存就是一般的基于本地內存的緩存,比如encache,毫秒級緩存一般是集中式的內存緩存,比如memcache,由于訪問時遠程調用,因此響應時間會延長到幾毫秒,百毫秒級緩存一般是集中式可持久化的緩存,比如redis,由于存在遠程訪問以及緩存擊穿導致的讀取持久化記錄,它的響應時間會更長些,到幾十甚至上百毫秒。單機系統一般用本地內存緩存就夠了,當緩存被擊穿的時候,直接訪問數據庫。

消息和調度任務:消息和調度任務本質都是一種異步化的手段,區別在于消息無法控制異步的時間,而調度任務可以。一般,消息發送出去后,監聽消息的系統會立即收到消息,從而立即觸發業務邏輯的執行,而調度任務則會按照調度規則,一次或者多次的執行業務邏輯。單機系統中消息和調度任務用到的比較少,在做日志監控的時候可能會用到消息,在進行數據報表統計的時候可能會用到調度任務。

事務:事務本質都是基于數據庫去實現的,單機系統的事務就是依賴數據庫的事務,我們可以使用spring-tx的事務模板進行事務操作,在業務邏輯開發中,一定要把握事務的大小,建議把業務比較緊密的一堆數據庫操作放在一個事務里,不要隨意的為每個方法都開啟事務。

鎖:單機系統中主要用到兩種鎖:樂觀鎖和悲觀鎖。樂觀鎖依靠在數據庫的業務表加版本字段來實現,每次更新都會去判斷版本是否變化,如果變化則需要重試,這種鎖的粒度比較小。悲觀鎖是基于JDK的Lock接口的,對一個業務流程進行加鎖和釋放鎖的操作,鎖的粒度比較粗。

3、總結

以上是我經過很長一段時間的實踐后摸索出來的業務技術架構,自認為還算通用,而且能夠在一定程度上支撐易變的業務。當然這套架構肯定不是銀彈,不可能解決所有業務場景,所以最終還是需要圍繞到具體的場景加以借鑒。

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