对于软件开发者而言,若未能掌握软件架构的演进趋势,这将会对其技术选型及职业发展产生一定的制约。鉴于此,以下列举了现今主流的四种软件架构及其优劣,希望能为软件开发者提供更为广阔的知识视野。
一、单体架构
单体架构是初级阶段的典型架构,以三级架构为主,包括前端(如Web/手机端)、中间业务逻辑层和数据库层。这种架构常被Java Spring MVC或Python Django等框架所采用。
单体架构的部署与应用较为简便,在项目初期能够良好运行。但随着需求的不断增加和开发人员的加入,其代码库会迅速膨胀,导致可维护性、灵活性降低,维护成本增加。
主要缺点:
复杂性高:一个庞大的单体应用包含众多模块,模块间的依赖关系不清晰,使得整个项目异常复杂。
技术债务:随着时间的推移,系统中的技术设计或代码会因不断变更而形成技术债务。
部署频率低:每次功能变更或缺陷修复都需要重新部署整个应用,耗时长且风险高。
二、分布式应用
分布式应用是单体架构的并发扩展,将系统划分为多个业务模块,各模块部署在不同的服务器上,通过接口进行数据交互。数据库也多采用分布式数据库。
该架构相较于单体架构,具有更高的系统负载能力和更好的扩展性。
主要优点:
降低耦合度:通过模块拆分和使用接口通信,减少模块间的依赖。
责任清晰:项目分成多个子项目,不同的团队负责不同的子项目。
部署方便:可进行分布式部署。
三、微服务架构
微服务架构主要关注中间层的分解,将系统拆分为多个小应用(微服务),每个微服务可独立部署。这种架构确保了应用的某个故障不会影响到其他应用。
主要优点:
易于开发和维护:每个微服务关注特定的业务功能,代码量少,业务清晰。
技术栈不受限:可根据项目业务及团队特点合理选择技术栈。
主要挑战:
运维要求高:需保证数十至数百个服务的正常运行与协作。
接口调整成本高:微服务间通过接口通信,调整接口可能涉及多个服务的调整。
四、Serverless架构
Serverless架构是一种更高级的云计算模式,在这种模式下,开发者无需关心计算资源的获取和运维,由平台按需分配计算资源。
主要优点:
低运营成本:仅在用户调用时计费,无业务时无需支付费用。
简化设备运维:开发团队无需再关注硬件基础设施。
提升可维护性:利用第三方功能服务组成应用逻辑,降低开发成本和提高可维护性。
主要挑战:
厂商平台绑定:使用特定平台的Serverless架构会带来平台绑定问题。
缺乏统一标准和成功案例:目前缺乏大型成功案例的推动和统一的行业认知。
四种架构各有优劣,适用于不同的场景和需求。随着技术的发展,微服务架构和Serverless架构越来越受到关注。未来,随着云计算的进一步发展,Serverless架构有望成为一种重要的趋势。