什么是架构模式和架构风格
本文探讨如下几个问题： - 架构模式和架构风格有区别吗？ - 什么是架构模式？ - 什么是架构风格？ - 架构模式和架构风格的区别是什么？ - 有哪些架构模式？ - 有哪些架构风格？ # 架构模式=架构风格？ 如果你搜索「架构模式和架构风格的区别」，你会发现答案千差万别： - 有的观点认为架构模式和架构风格是一个东西，只是叫法不同 - 有的观点认为架构风格是架构模式的外在表现 - 有的观点认为架构模式和架构风格是不同的两个概念（具体有什么不同，又有不同的观点） - 有的观点认为架构模式解决问题，架构风格不解决问题(例如：建房子有建房子的模式，而无论是建成哥特风还是现代风，都还是房子) - 有的观点认为架构风格是高层级的架构模式 我个人的观点是：**架构模式是特定问题域下，架构风格的具体应用**！ 我们来一个个的说！ # 什么是架构模式？ 在说架构模式之前，我们先来看看我们常挂在嘴边的设计模式是怎么定义的！ GOF在《Design Patterns》这本书的「What is a Design Pattern?」小节，对设计模式下了一个明确的定义： > The design patterns in this book are descriptions of communicating objects and classes that are customized to solve a general design problem in a particular context. 设计模式描述了一组类和对象的关系，用以解决特定上下文内的某个常见的设计问题！ 那我们可以这么定义架构模式：**架构模式描述了一组组件之间的关系，用以解决特定上下文内的某个常见的架构问题**！ Wiki上也给架构模式做了类似的定义： >An architectural pattern is a general, reusable solution to a commonly occurring problem in software architecture within a given context 架构模式是一个通用的、可重用的解决方案，用以解决特定上下文内的某个常见的架构问题！ # 什么是架构风格? Roy Thomas Fielding博士，在他的REST论文中，对架构风格做出了定义： > An architectural style is a coordinated set of architectural constraints that restricts the roles/features of architectural elements and the allowed relationships among those elements within any architecture that conforms to that style. > 一种架构风格是一组协作的架构约束，这些约束限制了架构元素的角色和功能，以及在任何一个遵循该风格的架构中允许存在的元素之间的关系。 Martin Flower在微服务文章中的说明，也间接支持了此定义。文中首先明确「微服务」是一种架构风格，然后给出了微服务所具有的特征（就是约束），具有这些约束的系统就可以说是使用了微服务架构风格！ 微软的Azure文档也给出了类似的定义：**架构风格即约束**！ # 架构模式和架构风格的区别 上面我们分别给「架构模式」和「架构风格」下了定义！那么「架构模式」和「架构风格」到底有什么区别呢？ 我们来看架构模式的定义，可以抽出几个关键词： - **模式**：描述的是一种关系（类与类的关系、组件与组件的关系）！并且这种关系是可复用的！ - **特定上下文**：说明这种关系的适用场景是有限制的，只能在特定场景下才能适用！ - **常见问题**：说明这种关系是解决某个问题或某类问题的解决方案，是有针对性的！ 我们再看架构风格的定义，它仅仅就是**约束**！约束了组件之间的关系！ 所以「架构模式」和「架构风格」的区别就在这里： - 架构模式是**针对某个特定上下文的某类问题**的解决方案 - 架构风格是一个解决方案 # 举个例子 如果你仔细看看Wiki中列出的架构风格和架构模式，你就能看出点端倪了！ | 架构模式 | 架构风格 | | :------------------------------------------------------------ | :------------------------------------------------------------ | | Three-Tier
Multilayered architecture
Model-View-Controller(MVC)
Domain Driven Design
Micro-Kernel
Blackboard Pattern
Sensor-Controller-Actuator
Presentation–Abstraction–Control | CQRS
Component-based
Monolithic application
Layered (or multilayered architecture)
Pipes and Filters
Database-Centric
Blackboard
Rule-based
Event-driven aka implicit invocation
Publish-subscribe
Asynchronous Messaging
Plug-Ins
Microkernel
Reflection
Domain Specific Languages(DSL)
Client-Server (2-tier, 3-tier, n-tier exhibit this style)
Shared Nothing Architecture
Space-based Architecture
Object Request Broker
Peer-to-Peer
Representational State Transfer (REST)
Service-Oriented
Cloud Computing Patterns
MicroServices | 你会发现，架构风格中有「Multilayered」这个架构风格，架构模式里也有「Multilayered」架构模式！好像分层架构既是架构风格，也是架构模式！实际上架构模式中的「分层架构」是架构风格中的「分层架构」的实际应用。 更具有说服力的是CS架构风格，可以看到此架构风格后面有个阐述「2-tier, 3-tier, n-tier exhibit this style」，意思是两层架构、三层架构、n层架构都是CS架构风格的一种表现形式。而可以看到，三层架构是一个架构模式！ >你有没有一个疑问？两层架构、三层架构、N层架构为什么不是分层架构风格的表现形式？而是CS架构风格的一种表现形式？ >这个问题在后面的CS架构和分层架构中会具体阐述。 再具体一点，我们看看CS架构的约束： - Server组件提供了一组服务,并监听对这些服务的请求。 - Client组件通过一个连接器将请求发送到Server,希望执行一个服务。 - Server可以拒绝这个请求,也可以执行这个请求并将响应发送回Client 可以看到，这里只是约束了系统分为Client和Server，以及Server和Client之间的行为。 再来看三层架构模式，三层架构一般分为： - Presentation tier 展现层 - Logic tier 业务逻辑层 - Data access tier 数据访问层  可以看到，三层架构模式比CS架构风格更具体，描述了每一层的作用。 当系统有如下需求时，就可以考虑三层架构： - 需要提供用户界面（不论是本地应用这样的富客户端、还是浏览器，亦或手机APP） - 需要访问持久层数据 - 解耦（视图，业务、数据可独立进化） # 总结 用Renan Johannsen de Paula Venilton FalvoJr在《Architectural Patterns and Styles》中对架构模式和架构风格的区别来总结一下： - Architecture Pattern: { problem, context } → architecture approach; - Architecture Style: architecture approach. 实际工作中，我们一般会说「架构」，而没有具体到是「架构风格」还是「架构模式」。这么做其实有几点好处： - **理解的偏差，不影响讨论和使用**：虽然可能每个人对「架构风格」和「架构模式」的理解是有偏差的，但是并不会影响系统的讨论。反而，如果具体到风格还是模式，那可能就变成对「风格」还是「模式」的讨论，而不是对业务的讨论 - **有些情况下，风格和模式的差异并不大**：「架构风格」和「架构模式」的主要区别就是是否是针对某个「问题域」和「上下文」的！当一个「架构风格」应用到了某个「问题域」和「上下文」，且这个「问题域」和「上下文」也比较常见，那么这个「架构风格」在这个「问题域」和「上下文」的应用就是「架构模式」！ - **可以少说两个字** # 参考资料 - [Microsoft Azure文档](https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/architecture/guide/architecture-styles/) - 《Design Patterns：Elements of Reusable Object-Oriented Software》 GOF - 《Architectural Patterns and Styles》Renan Johannsen de Paula Venilton FalvoJr - [《Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures》Roy Thomas Fielding](https://www.ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm) - [List of Software Architecture Styles and Patterns](https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_software_architecture_styles_and_patterns) - [Architectural Pattern](https://en.wikipedia.org/wiki/Architectural_pattern)
Multilayered architecture
Model-View-Controller(MVC)
Domain Driven Design
Micro-Kernel
Blackboard Pattern
Sensor-Controller-Actuator
Presentation–Abstraction–Control | CQRS
Component-based
Monolithic application
Layered (or multilayered architecture)
Pipes and Filters
Database-Centric
Blackboard
Rule-based
Event-driven aka implicit invocation
Publish-subscribe
Asynchronous Messaging
Plug-Ins
Microkernel
Reflection
Domain Specific Languages(DSL)
Client-Server (2-tier, 3-tier, n-tier exhibit this style)
Shared Nothing Architecture
Space-based Architecture
Object Request Broker
Peer-to-Peer
Representational State Transfer (REST)
Service-Oriented
Cloud Computing Patterns
MicroServices | 你会发现，架构风格中有「Multilayered」这个架构风格，架构模式里也有「Multilayered」架构模式！好像分层架构既是架构风格，也是架构模式！实际上架构模式中的「分层架构」是架构风格中的「分层架构」的实际应用。 更具有说服力的是CS架构风格，可以看到此架构风格后面有个阐述「2-tier, 3-tier, n-tier exhibit this style」，意思是两层架构、三层架构、n层架构都是CS架构风格的一种表现形式。而可以看到，三层架构是一个架构模式！ >你有没有一个疑问？两层架构、三层架构、N层架构为什么不是分层架构风格的表现形式？而是CS架构风格的一种表现形式？ >这个问题在后面的CS架构和分层架构中会具体阐述。 再具体一点，我们看看CS架构的约束： - Server组件提供了一组服务,并监听对这些服务的请求。 - Client组件通过一个连接器将请求发送到Server,希望执行一个服务。 - Server可以拒绝这个请求,也可以执行这个请求并将响应发送回Client 可以看到，这里只是约束了系统分为Client和Server，以及Server和Client之间的行为。 再来看三层架构模式，三层架构一般分为： - Presentation tier 展现层 - Logic tier 业务逻辑层 - Data access tier 数据访问层  可以看到，三层架构模式比CS架构风格更具体，描述了每一层的作用。 当系统有如下需求时，就可以考虑三层架构： - 需要提供用户界面（不论是本地应用这样的富客户端、还是浏览器，亦或手机APP） - 需要访问持久层数据 - 解耦（视图，业务、数据可独立进化） # 总结 用Renan Johannsen de Paula Venilton FalvoJr在《Architectural Patterns and Styles》中对架构模式和架构风格的区别来总结一下： - Architecture Pattern: { problem, context } → architecture approach; - Architecture Style: architecture approach. 实际工作中，我们一般会说「架构」，而没有具体到是「架构风格」还是「架构模式」。这么做其实有几点好处： - **理解的偏差，不影响讨论和使用**：虽然可能每个人对「架构风格」和「架构模式」的理解是有偏差的，但是并不会影响系统的讨论。反而，如果具体到风格还是模式，那可能就变成对「风格」还是「模式」的讨论，而不是对业务的讨论 - **有些情况下，风格和模式的差异并不大**：「架构风格」和「架构模式」的主要区别就是是否是针对某个「问题域」和「上下文」的！当一个「架构风格」应用到了某个「问题域」和「上下文」，且这个「问题域」和「上下文」也比较常见，那么这个「架构风格」在这个「问题域」和「上下文」的应用就是「架构模式」！ - **可以少说两个字** # 参考资料 - [Microsoft Azure文档](https://docs.microsoft.com/zh-cn/azure/architecture/guide/architecture-styles/) - 《Design Patterns：Elements of Reusable Object-Oriented Software》 GOF - 《Architectural Patterns and Styles》Renan Johannsen de Paula Venilton FalvoJr - [《Architectural Styles and the Design of Network-based Software Architectures》Roy Thomas Fielding](https://www.ics.uci.edu/~fielding/pubs/dissertation/top.htm) - [List of Software Architecture Styles and Patterns](https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=List_of_software_architecture_styles_and_patterns) - [Architectural Pattern](https://en.wikipedia.org/wiki/Architectural_pattern)
