软考-系统架构师-架构风格范文.pdf

摘要

本文主要介绍2018年6月，我所在公司承接了某通信运营商的

“数据资产管理项目”的建设过程，该项目是为了帮助企业管理者和

数据使用者快速了解企业数据资产状况，进行相应的盘点，并进行企

业数据资产的全景展现和数据血缘分析；主要实现元模型的管理、元

模型信息的采集、企业数据全景展现、资产价值评定、可视化应用分

析等内容。本人作为项目组的核心成员有幸加入其中，并担任架构师

一职，全权负责该项目的需求分析和架构设计。此项目时间紧，任务

重，历时6个月最终成功上线，得到客户的一致肯定。本文以该项目

为例，讨论几种主要的软件架构风格及特点，包括调用返回风格、独

立构件风格、虚拟机风格及分布式架构风格，并论述该项目为何选择

多种风格的组合,及分析项目中使用的技术实现和效果。

正文

随着信息技术手段的不断提升，企业生产数据、汇聚数据的能力

在不断增强，数据转化为信息、价值的速度也正在提升。如何帮助企

业管理者和数据使用者快速了解企业数据资产状况，进行相应的盘点，

并进行企业数据资产的全景展现和数据血缘分析，成了企业最为关心

的问题之一，数据资产管理视图，将从系统层面对企业数据进行全面

的梳理，帮助管理者和数据使用者快速了解企业数据资产的存储、流

动、应用输出及运营的现状。同时，通过数据关系的梳理与展现，帮

助数据使用者快速进行数据的定位与血缘分析，提升数据使用分析的

效率。

由于项目实现的功能较多，交互频繁，且需要同时满足三个省份

的个性需求。于是，项目组立刻组织精干力量进行系统研发。经过需

求分析，我们了解到系统主要包含元数据信息采集、数据统计分析、

自定义报表分析、数据质量预警、数据安全访问控制等功能，并且要

求系统宕机时间不超过3分钟，能够补获系统的异常行为和异常数据，

并能够记录系统的访问日志。除了保障基本功能正常运行外，还要求

系统能够有良好的扩展性，为系统二期的升级改造铺垫基础。

根据以上要求，我们开始选择系统架构风格，经调查发现，关于

软件架构风格，常用的风格有数据流风格、调用返回风格、独立构件

风格、虚拟机风格、分布式架构风格、仓库风格等。

一、数据流风格：一种最常见，结构最为简单的软件架构，数据

以流的形式进行处理，构件之间相对独立，类似工厂中的汽车流水线

一样。主要包括两种具体的架构风格：

1.批处理程序：每一步处理都是独立的，并且每一步都是顺序

执行。只有当前一步处理完，后一步处理才能开始；常用于传递整体

的数据比如用户作业，实时性较差。

2．管道/过滤器：由管道和过滤器组成，每个构件都称为一个过

滤器，每个过滤器都有输入、输出；每个构件都相对独立，易于更换，

常用于增量处理数据，具有较好的并发性和实时性。

二、独立构件风格：每个构件都是独立的个体，构件之间不能直

接通信，有效降低耦合。主要包括两种具体的架构风格：

1.进程通信：构件为独立的进程，连接件是消息传递。这种风

格的特点是，构件通常是命名过程，消息传递的方式可以是点对点、

异步或同步方式，以及远程过程调用等。

2．事件驱动系统：构件不直接调用过程，而是触发一个或多个

事件后自动调用。构件中的过程在一个或多个事件中注册，当某个事

件被触发时，系统自动调用在这个事件中注册的所有过程。构件之间

交互的连接件往往是以过程之间的隐式调用来实现的。为软件复用提

供了强大的支持。在我们的系统中，自定义报表模块，支持用户通过

拖拽方式实现自定义报表分析，该模块就是通过把构件中的过程注册

到多个事件中，当某个事件被触发时自动调用。

三、虚拟机风格：需要人为构建运行环境，可以自定义语言、业

务流程等，有着较强的灵活性。主要包括两种具体的架构风格：

1.解释器：具有解释器风格的软件中含有一个虚拟机，可以仿

真硬件的执行过程和一些关键应用，其缺点是执行效率比较低。

2.基于规则的系统：基于规则的系统包括规则集、规则解释器、

规则/数据选择器和工作内存。常用于决策支持系统、人工智能领域

和DSS中。在我们的系统中，元数据标准自动校验模块，就是通过

制定不同的校验规则集，通过规则解释器来自动校验元数据的标准规

范，因此该模块采用了基于规则的系统风格。

四、调用/返回风格：利用分治法思想，将大问题拆分为小问题

解决。主要包括三种具体的架构风