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基于架构层级的软件架构模式划分与研究

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李志华

摘要：现代社会信息化发展速度日益加快，为了满足不断提升的服务需求，涌现了多种软件架构模式。然而，软件架构模式之间存在着相互交叉的情况，造成了模式之间的关系含糊。该文定义了软件架构层级，通过架构层级的划分，梳理常见的软件架构模式之间的关系，并通过分析这些架构模式的产生动机，进一步解释层级划分，帮助软件开发人员更好地识别和选择软件架构模式。

关键词：架构模式;架构层级;分层架构;六边形架构;SOA;微服务;事件驱动架构;服务网格

：TP311???：A

：1009-3044（2021）23-0060-02

Abstract：Withtherapiddevelopmentofinformationtechnologyinmodernsociety，inordertomeettheincreasingdemandforservices，avarietyofsoftwarearchitecturepatternshaveemerged.However，thesoftwarearchitecturepatternsintersectwitheachother，resultingintheambiguousrelationshipbetweenthepatterns.Thispaperdefinesthesoftwarearchitecturelevel，clarifiestherelationshipbetweencommonsoftwarearchitecturepatternsthroughthedivisionofarchitecturelevel，andfurtherexplainsthehierarchybyanalyzingthemotivationofthesearchitecturepatterns，soastohelpsoftwaredevelopersbetteridentifyandselectsoftwarearchitecturepatterns.

Keywords：architecturepattern;architecturelevel;layeredarchitecture;hexagonalarchitecture;?SOA;microservice;eventdrivenarchitecture;servicemesh

1背景

軟件架构是软件开发的初始阶段就必须做的工作，并在软件开发和维护的生命周期中持续产生影响。随着软件的发展，产生了多种软件架构模式，常见的有：分层架构、六边形架构、SOA架构、微服务架构、事件驱动架构、服务网格等。软件架构模式是逐步发展形成的，其最终形式往往和其他架构模式有着一定的关系，导致一个软件会同时使用多种架构模式。若想将架构模式和软件开发完美结合，首先应该了解架构模式之间的关系，并对其有一个充分的认识。从软件架构层级的角度进行划分，可以帮助开发人员更好地了解软件架构模式之间的关系，更好地完成软件架构。

2软件架构层级

在架构金字塔[1]中，将架构分为了4级：系统级、应用级、模块级、代码级。

代码级的关注点在代码细节上，由于关注点的抽象程度较低，不适合划分为软件架构模式的层级。另外，不同层级受业务的影响程度也不同，引入了业务领域来辅助定义层级。最终，将软件架构层级分为了3级。

1）系统级：不同业务领域的应用在整个系统内的关系。

系统是最高的抽象层级，代表了能够提供价值的东西[2]，这种价值，一般最终体现在业务上。因此，系统级的软件架构模式，是和业务领域相关的，与业务领域无关的架构模式属于更低的架构层级。不同业务领域一般对应了不同的组织，这是区分是否属于同一业务领域的重要标志。不同业务领域下的软件应用组合起来，形成了软件系统。

常见的系统级软件架构模式：SOA、服务网格。

2）应用级：同一业务领域下的不同应用之间的关系。

常见的应用级软件架构模式：微服务架构、事件驱动架构。

3）模块级：应用内部的模块关系。

常见的模块级软件架构模式：分层架构、六边形架构。

不同层级的架构模式之间，存在着互相交叉的关系;而同一层级的架构模式，存在互补的关系。

3软件架构模式

3.1分层架构

分层架构模式被认为是所有架构的始祖。在分解复杂的软件系统时，使用最多的技术就是分层，在计算机本身的架构中，到处都有分层的例子，不同的层从包含了操作系统调用的程序设计语言，到设备驱动程序和CPU指令集，再到芯片内部