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老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

发布时间:2016-01-27 16:00:03
背景今天的分享主要来自我之前的工作经验以及平时的学习总结和思考。我之前的背景主要是做框架、系统和平台架构,之前的工作过的公司eBay、携程、唯品会都是平台型互联网公司,所以今天主要带着平台架构视角和大家分享心得体会。架构的视角每个人都不一样,可以说一万种眼光,有业务架构、安全架构 ...

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

背景

今天的分享主要来自我之前的工作经验以及平时的学习总结和思考。我之前的背景主要是做框架、系统和平台架构,之前的工作过的公司eBay、携程、唯品会都是平台型互联网公司,所以今天主要带着平台架构视角和大家分享心得体会。架构的视角每个人都不一样,可以说一万种眼光,有业务架构、安全架构、平台架构、数据架构,各不相同,这里仅是我的一家之言,欢迎大家加入『聊聊架构』社群参与讨论。今天聊的话题主要包括以下几点:

  1. 我对架构定义的理解

  2. 架构的迭代和演化性

  3. 构建闭环反馈架构(Architecting for closed loop feedback)

  4. 谈谈微服务架构和最新主题

  5. 架构和组织文化关系

  6. 架构师心态和软技能

  7. 我对一些架构师争议主题的看法

我对架构定义的理解

大概在7~8年前,我曾经有一个美国对口的架构师mentor,他对我讲架构其实是发现利益相关者(stakeholder),然后解决他们的关注点(concerns),后来我读到一本书《软件系统架构:使用视点和视角与利益相关者合作》,里面提到的理念也是这样说:系统架构的目标是解决利益相关者的关注点。

这是从那本书里头的一张截图,我之前公司分享架构定义常常用这张图,架构是这样定义的:

  1. 每个系统都有一个架构

  2. 架构由架构元素以及相互之间的关系构成

  3. 系统是为了满足利益相关者(stakeholder)的需求要构建的

  4. 利益相关者都有自己的关注点(concerns)

  5. 架构由架构文档描述

  6. 架构文档描述了一系列的架构视角

  7. 每个视角都解决并且对应到利益相关者的关注点。

架构系统前,架构师的首要任务是尽最大可能找出所有利益相关者,业务方,产品经理,客户/用户,开发经理,工程师,项目经理,测试人员,运维人员,产品运营人员等等都有可能是利益相关者,架构师要充分和利益相关者沟通,深入理解他们的关注点和痛点,并出架构解决这些关注点。架构师常犯错误是漏掉重要的利益相关者,沟通不充分,都会造成架构有欠缺,不能满足利益相关者的需求。利益相关者的关注点是有可能冲突的,比如管理层(可管理性)vs技术方(性能),业务方(多快好省)vs 技术方(可靠稳定),这需要架构师去灵活平衡,如何平衡体现了架构师的水平和价值。

关于架构的第二点定义是说架构主要关注非功能性需求(non-functional requirements),即所谓的-abilities。

这个是我上次公司内分享的一个图。

这个是slideshare一个ppt里头截取的,两个图都是列出了架构的非功能性关注点;关于架构的水平该如何衡量,去年我看到一句话,对我影响很大。

Architecture represents the significant design decisions that shape a system, wheresignificant is measured by cost of change.

翻译为中文就是,架构表示对一个系统的成型起关键作用的设计决策,架构定系统基本就成型了,这里的关键性可以由变化的成本来决定。这句话是Grady Booch说的,他是UML的创始人之一。

进一步展开讲,架构的目标是用于管理复杂性、易变性和不确定性,以确保在长期的系统演化过程中,一部分架构的变化不会对架构的其它部分产生不必要的负面影响。这样做可以确保业务和研发效率的敏捷,让应用的易变部分能够频繁地变化,对应用的其它部分的影响尽可能地小。

我刚入软件开发这个行业之出,谈的架构主要是性能,高可用等等。现在,见过无数遗留系统,特别是国内企业IT的现状,无数耦合性系统的遗留系统,不良的架构象手铐一样牢牢地限制住业务,升级替换成本非常巨大, 所以我更加关注可理解,可维护性,可扩展性,成本 。我想补充一句,创业公司创业之初获得好的架构师或技术CTO非常重要。

架构的迭代和演化性

我是属于老一代的架构师,99年参加工作。职业初学了很多RUP,统一软件过程的理念。RUP的理念对我的架构有很深的影响,RUP总结起来就是三个特点:

  1. 用例和风险驱动Use Case and risk driven

  2. 架构中心Architecture centric

  3. 迭代和增量Iterative and incremental

RUP很注重架构,提倡以架构和风险驱动,该开始一定要做端到端的原型prototype;通过压测验证架构可行性,然后在原型基础上持续迭代和增量式开发,开发->测试->调整架构->开发,循环,如下图所示:

从上图可以看出架构师要尽可能写代码,做测试,纸上谈兵式做架构而后丢给团队的作法非常不靠谱(除非是已经非常清晰成熟的领域)。另外,做技术架构的都有点完美主义倾向,一开始往往喜欢求大求全,忽视架构的演化和迭代性,这种倾向易造产品和用户之间不能形成有效快速的反馈,产品不满足最终用户需求,继续看下面两个图:

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

第一个图是讲最小可用产品(Minimum Viable Product, MVP)理念,做出最小可用产品,尽快丢给用户试用,快速获取客户反馈,在此基础上不断迭代和演化架构和产品。第二个图是过度工程(Over Engineering)的问题,其实也是讲产品架构和用户之间没有形成有效的反馈闭环,架构师想的和客户想的不在一个方向上,通过最小可用产品,快速迭代反馈的策略,可以避免这种问题。注意,在系统真正地投入生产使用之前,再好的架构都只是假设,产品越晚被使用者使用,失败的成本和风险就越高,而小步行进,通过MVP快速实验,获取客户反馈,迭代演化产品,能有效地减少失败的成本和风险。

另外,多年的经验告诉我,架构,平台不是买来的,也不是用一个开源就能获得的,也不是设计出来,而是长期演化才能落地生根的

第一条道路,系统思维,开发驱动的组织机体,其能力不是制作软件,而是持续的交付客户价值,架构师需要有全局视角和系统思维(System Thinking),深入理解整个价值交付链,从业务需求、研发、测试、集成,到部署运维,这条价值链的效率并不依赖于单个或者几个环节,局部优化的结果往往是全局受损,架构师要站在系统高度去优化整个价值交付链,让企业和客户之间形成快速和高效的价值传递。

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

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第二条道路,强化反馈环,任何过程改进的目标都是加强和缩短反馈环。刚入行的工程师,也是中国学生的普遍问题,就是生产运维意识不足(监控是系统反馈的重要环节)。有两种化这样讲的:

  1. no measurement, no improvement没有测量,就没有改进和提升

  2. What your measure is what you get你测量什么,就得到什么

没有监控或者监控不完善的系统相当于裸奔,开车上高速无仪表盘。有一篇很多错的关于测量驱动开发的文章,在InfoQ上的,向大家推荐:

http://www.infoq.com/cn/articles/metrics-driven-development

这篇文章提出了度量驱动开发的理念,即所谓MDD,在系统,应用和业务,通过三级监控,构建三个反馈环,在监控测量基础上持续改进系统和架构,我最近也在参考这个理念设计一个电商平台的技术架构,见下图:

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

这是一个电商平台的架构,整个体现了闭环架构的思想,右侧是整个平台的反馈监控环节。具体如下:

  1. 系统层监控计算网络存储,构建系统层的反馈环

  2. 应用服务层,监控业务、应用、服务,甚至整个研发流程,构建应用和服务层的反馈环

  3. 客户体验层,监控端用户和分析网站用户的行为,构建和客户的反馈环

下面这个图展示了系统提升和改进的一般方法:

收集->测量->调整->闭环重复,在有测量数据和反馈的基础上,系统、应用、流程和客户体验才有可能获得持续的提升和改善,否则没有数据的所谓改进只能靠拍脑袋或者说猜测。

第三条道路,鼓励勇于承担责任,冒险试错和持续提升的文化。这点是最难的,一般和企业人才密度有关。工具,技术,流程只是一个公司的冰山浮出水面的部分,而真正对企业效能影响大的则是冰山水下的部分,即企业的人和文化,架构师作为技术和架构的布道者,有责任义务鼓励和推动试错文化。

架构师要深入领会这三条道路,关注整个价值交付链的效率,关注每个环节的闭环反馈,鼓励和推动公司的试错文化,打造全系统的闭环架构(Architecting for closed loop feedback),提升整个系统效能。下图的DevOps和每日交付是每一个互联网系统架构师的梦想和努力的方向。

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谈谈微服务架构

微服务我想大家都听得很多了,我本人也非常关注和推崇微服务,从技术角度讲,我认为微服务主要体现的是单一职责和关注分离的思想,从单进程模块化进一步拓展到跨进程分布式的模块化。微服务是独立的开发、测试、部署和升级单元,正如我在第一点架构定义中提到的,微服务中每个服务可以独立演变,它的cost of change比较小,整体架构比较灵活,是一种支持创新的演化式架构。

去年MartinFowler写了两篇文章,给微服务泼冷水的,建议大家好好读下。

  1. http://martinfowler.com/bliki/MicroservicePrerequisites.html

  2. http://martinfowler.com/bliki/MicroservicePremium.html

老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律这个图讲什么时候该引入微服务。微服务有额外成本的,需要搭建框架、发布、监控等基础设施。初创和小规模团队不建议采用。主要决定因素系统复杂性和团队规模,当到达一个点,单块架构严重影响效率才考虑 。另外补充一点,微服务更多是关于组织和团队,而不是技术。

架构和组织文化关系

再谈一下康威定律:Conway’s law: Organizations which design systems[...] are constrained to produce designs which are copies of the communication structures of these organizations.

原标题:老杨聊架构:每个架构师都应该研究下康威定律

关键词:架构

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