企业应用程序架构：最佳实践与策略

什么是应用程序架构？

应用架构 是组织用来确定如何构建软件的一组模式和技术。

它定义了应用程序组件之间的交互。它还定义了涉及核心服务（如中间件和数据库）的交互。架构可能特定于组织、行业或应用程序类型。

架构与软件设计的区别就如同房屋的建筑与室内设计的区别一样。软件设计师根据架构原则进行设计。架构是指导设计的一套护栏。

大多数企业应用程序架构包含三个基本层：

1. - 数据库层 包括与服务器、数据库、网络、存储和中间件等低级依赖相关的模块。
2. - 业务层 包括针对业务设置逻辑规则的模块。示例包括货​​币计算、工作流、应用程序接口和数据模型。
3. - 表示层 定义用户与应用程序交互的方式。示例包括菜单结构、导航方案以及按钮等交互组件的放置。

还可以使用的其他层的示例包括：

• 功能层： 指定系统如何根据业务规则行事
• 应用核心层： 位于数据库上方

合理的架构原则规定，每一层可以与下层通信，但不能与上层通信。这条规则可以防止产生依赖关系，从而增加复杂性并导致所谓的“意大利面条式架构”。

为什么需要应用程序架构？

为什么有几个原因 应用程序架构 很重要：

• 它通过限制一致使用和访问的服务集来降低复杂性。
• 它通过限制冗余和技术蔓延来降低成本。
• 它为其他人在修改现有应用程序时遵循的一致路线图。
• 它通过说明哪些服务最适合不同类型的应用程序来提高效率。

例如，建议可能包括针对事务应用程序的特定关系数据库管理系统。同样，开发人员可能根据应用程序架构选择特定的 NoSQL 数据库用于分析。

企业应用架构最佳实践

企业应用程序架构是共识驱动的。每个人都参与指定和构建软件，并同意定义和服务。有效的应用程序架构：

• 经得起时间的考验
• 强化组织的软件开发方法
• 最大限度地提高灵活性，最大限度地降低复杂性和 技术债务

企业架构最佳实践可最大程度地提高规模和速度的可重用性。它们还应通过指定通信条件来最大程度地减少各层之间的依赖性。

例如，数据库层永远不应依赖表示层的功能，以避免产生不可打破的依赖关系。隔离表示层的最终用户服务以同时容纳多个用户也很重要。此规则还可以防止用户会话依赖于邻居的业务或数据库服务。

即使在层内，也要尽量减少相互依赖。例如，合同和客户密切相关，但每个元素都应该能够独立存在。如果需要依赖关系，则将元素组合到一个模块中。

谨慎选择要包含在层中的模块。不要在数据库层中定义业务规则，也不要在业务层中定义数据库规则。业务层模块应仅限于特定于公司业务的功能，而不是身份验证或验证检查等通用任务。

原则上，应避免表示层和数据库层之间的直接交互。一种安全的方法是将公共数据公开为只读，并使更新受到安全控制。

7 种类型的企业应用程序架构

随着开发人员可用的选项范围扩大，架构类型也随之增加。以下是最常见的企业架构示例。

1. 单体架构

单片架构通常与 遗留系统 在现代面向服务的结构出现之前开发。在这种架构中，所有功能都是独立的。每次更改后，团队都必须测试并重新编译软件。

单片软件很复杂，扩展性不好，更新起来也很困难。但是，对于功能简单且工具流量较低的小型项目来说，它很有用。可接受的用例包括 Web 计算器和博客。

2.面向服务的架构

面向服务的架构出现于 1990 世纪 XNUMX 年代，并演变为现代微服务。这种方法将应用程序分解为离散且可重复使用的服务。

这些服务通过通用企业服务总线相互通信。它们使用消息队列或发布订阅技术来交换消息 异步.

3.微服务架构

微服务架构用于 DevOps 等云原生敏捷开发环境。此方法将应用程序分解为尽可能小的组件，这些组件包括：

• 松耦合
• 功能独立
• 可重复使用

开发人员从微服务组装应用程序，实现快速软件开发。

由此产生的应用程序可扩展性好。它们也具有弹性。单个服务的故障不会导致整个应用程序崩溃。它们还允许在不中断的情况下引入改进。多个开发人员可以同时处理同一个应用程序。

4.事件驱动架构

事件驱动架构广泛应用于实时处理和自助服务场景。事件驱动架构不会按照预定义的时间表处理批量数据，而是响应事件，例如按下按钮或刷信用卡。

事件驱动的应用程序通常建立在微服务架构之上，因为事件会启动与该操作相关的一组特定任务。

5. Web 应用程序架构

Web 应用程序架构专门针对在浏览器和移动应用程序中运行的程序。它定义了互联网分布式特性背景下的可用组件及其逻辑交互。

随着浏览器功能的改进，Web 应用程序架构也变得更加精细。例如，渐进式 Web 应用程序可在任何浏览器上运行，即使没有互联网连接也能提供丰富的功能。

Web 应用程序架构可以决定存储逻辑和用户界面元素的位置，以及网页元素的加载顺序。

6. 移动应用程序架构

移动应用程序架构类似于 Web 应用程序，但具有移动设备更强大的处理能力、内存和存储容量。它们还指定了跨平台可移植性的结构。

7.无服务器架构

无服务器架构是微服务模型的最新发展，目前仍然比较少见。通过这种方法，软件容器内的基于云的第三方服务可以构建应用程序。

无服务器功能扩展性好，可以快速启动和关闭。无服务器也是部署软件最便宜的方式之一，因为不需要云实例。常见用途包括：

• 事件处理
• 图像识别
• 自动化软件测试
• 机器翻译

如何选择正确的企业应用程序架构

虽然没有一种架构适合所有用例，但大多数架构都足够灵活，可以适应多种场景。您可以从所需的功能开始，然后逐步缩小到底层平台，以缩小选择范围。

在某些情况下，可能需要组合多种架构的元素。在确定正确的架构时，需要考虑以下一些因素。

这是你的选择

如今，组织在构建软件方面拥有比以往更多的选择。虽然选择可能会导致无所适从，但开发团队没有理由犹豫是否要开始转向 DevOps 技术和现代云原生技术。

强大的企业应用程序架构应该适应新技术的出现，并适合传统的“瀑布式”开发和敏捷实践。

通过遵守定义层和规则的合理实践，开发团队可以创建一个适应性强、面向未来且基本稳固的架构。