10種不同的軟件體系結(jié)構(gòu)模式

有沒(méi)有想過(guò)要設(shè)計(jì)多大的企業(yè)規(guī)模系統(tǒng)？在主要的軟件開(kāi)發(fā)開(kāi)始之前，我們必須選擇一個(gè)合適的體系結(jié)構(gòu)，它將為我們提供所需的功能和質(zhì)量屬性。因此，在將它們應(yīng)用到我們的設(shè)計(jì)之前，我們應(yīng)該了解不同的體系結(jié)構(gòu)。

什么是架構(gòu)模式？

根據(jù)維基百科中的定義：

架構(gòu)模式是一個(gè)通用的、可重用的解決方案，用于在給定上下文中的軟件體系結(jié)構(gòu)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題。架構(gòu)模式與軟件設(shè)計(jì)模式類似，但具有更廣泛的范圍。

在本文中，將簡(jiǎn)要地解釋以下10種常見(jiàn)的體系架構(gòu)模式，以及它們的用法、優(yōu)缺點(diǎn)。

分層模式

客戶端-服務(wù)器模式

主從設(shè)備模式

管道-過(guò)濾器模式

代理模式

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式

事件總線模式

模型-視圖-控制器模式

黑板模式

解釋器模式

一。 分層模式

這種模式也稱為多層體系架構(gòu)模式。它可以用來(lái)構(gòu)造可以分解為子任務(wù)組的程序，每個(gè)子任務(wù)都處于一個(gè)特定的抽象級(jí)別。每個(gè)層都為下一個(gè)提供更高層次服務(wù)。

一般信息系統(tǒng)中最常見(jiàn)的是如下所列的4層。

表示層（也稱為UI層）

應(yīng)用層（也稱為服務(wù)層）

業(yè)務(wù)邏輯層（也稱為領(lǐng)域?qū)樱?/p>

數(shù)據(jù)訪問(wèn)層（也稱為持久化層）

使用場(chǎng)景：

一般的桌面應(yīng)用程序

電子商務(wù)Web應(yīng)用程序

二。 客戶端-服務(wù)器模式

這種模式由兩部分組成：一個(gè)服務(wù)器和多個(gè)客戶端。服務(wù)器組件將為多個(gè)客戶端組件提供服務(wù)?？蛻舳藦姆?wù)器請(qǐng)求服務(wù)，服務(wù)器為這些客戶端提供相關(guān)服務(wù)。此外，服務(wù)器持續(xù)偵聽(tīng)客戶機(jī)請(qǐng)求。

使用場(chǎng)景：

電子郵件，文件共享和銀行等在線應(yīng)用程序

三。 主從設(shè)備模式

這種模式由兩方組成;主設(shè)備和從設(shè)備。主設(shè)備組件在相同的從設(shè)備組件中分配工作，并計(jì)算最終結(jié)果，這些結(jié)果是由從設(shè)備返回的結(jié)果。

使用場(chǎng)景：

在數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制中，主數(shù)據(jù)庫(kù)被認(rèn)為是權(quán)威的來(lái)源，并且要與之同步

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中與總線連接的外圍設(shè)備（主和從驅(qū)動(dòng)器）

四。 管道-過(guò)濾器模式

此模式可用于構(gòu)造生成和處理數(shù)據(jù)流的系統(tǒng)。每個(gè)處理步驟都封裝在一個(gè)過(guò)濾器組件內(nèi)。要處理的數(shù)據(jù)是通過(guò)管道傳遞的。這些管道可以用于緩沖或用于同步。

使用場(chǎng)景：

編譯器。連續(xù)的過(guò)濾器執(zhí)行詞法分析、解析、語(yǔ)義分析和代碼生成

生物信息學(xué)的工作流

五。 代理模式

此模式用于構(gòu)造具有解耦組件的分布式系統(tǒng)。這些組件可以通過(guò)遠(yuǎn)程服務(wù)調(diào)用彼此交互。代理組件負(fù)責(zé)組件之間的通信協(xié)調(diào)。

服務(wù)器將其功能（服務(wù)和特征）發(fā)布給代理。客戶端從代理請(qǐng)求服務(wù)，然后代理將客戶端重定向到其注冊(cè)中心的適當(dāng)服務(wù)。

使用場(chǎng)景：

消息代理軟件，如Apache ActiveMQ，Apache Kafka，RabbitMQ和JBoss Messaging

六。 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式

在這種模式中，單個(gè)組件被稱為對(duì)等點(diǎn)。對(duì)等點(diǎn)可以作為客戶端，從其他對(duì)等點(diǎn)請(qǐng)求服務(wù)，作為服務(wù)器，為其他對(duì)等點(diǎn)提供服務(wù)。對(duì)等點(diǎn)可以充當(dāng)客戶端或服務(wù)器或兩者的角色，并且可以隨時(shí)間動(dòng)態(tài)地更改其角色。

使用場(chǎng)景：

像Gnutella和G2這樣的文件共享網(wǎng)絡(luò)

多媒體協(xié)議，如P2PTV和PDTP

像Spotify這樣的專有多媒體應(yīng)用程序

七。 事件總線模式

這種模式主要是處理事件，包括4個(gè)主要組件：事件源、事件監(jiān)聽(tīng)器、通道和事件總線。消息源將消息發(fā)布到事件總線上的特定通道上。偵聽(tīng)器訂閱特定的通道。偵聽(tīng)器會(huì)被通知消息，這些消息被發(fā)布到它們之前訂閱的一個(gè)通道上。

使用場(chǎng)景：

安卓開(kāi)發(fā)

通知服務(wù)

八。 模型-視圖-控制器模式

這種模式，也稱為MVC模式，把一個(gè)交互式應(yīng)用程序劃分為3個(gè)部分，

模型：包含核心功能和數(shù)據(jù)

視圖：將信息顯示給用戶（可以定義多個(gè)視圖）

控制器：處理用戶輸入的信息

這樣做是為了將信息的內(nèi)部表示與信息的呈現(xiàn)方式分離開(kāi)來(lái)，并接受用戶的請(qǐng)求。它分離了組件，并允許有效的代碼重用。

使用場(chǎng)景：

在主要編程語(yǔ)言中互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的體系架構(gòu)

像Django和Rails這樣的Web框架

九。 黑板模式

這種模式對(duì)于沒(méi)有確定解決方案策略的問(wèn)題是有用的。黑板模式由3個(gè)主要組成部分組成。

黑板——包含來(lái)自解決方案空間的對(duì)象的結(jié)構(gòu)化全局內(nèi)存

知識(shí)源——專門的模塊和它們自己的表示

控制組件——選擇、配置和執(zhí)行模塊

所有的組件都可以訪問(wèn)黑板。組件可以生成添加到黑板上的新數(shù)據(jù)對(duì)象。組件在黑板上查找特定類型的數(shù)據(jù)，并通過(guò)與現(xiàn)有知識(shí)源的模式匹配來(lái)查找這些數(shù)據(jù)。

使用場(chǎng)景：

語(yǔ)音識(shí)別

車輛識(shí)別和跟蹤

蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)識(shí)別

聲納信號(hào)的解釋

十。 解釋器模式

這個(gè)模式用于設(shè)計(jì)一個(gè)解釋用專用語(yǔ)言編寫(xiě)的程序的組件。它主要指定如何評(píng)估程序的行數(shù)，即以特定的語(yǔ)言編寫(xiě)的句子或表達(dá)式。其基本思想是為每種語(yǔ)言的符號(hào)都有一個(gè)分類。

使用場(chǎng)景：

數(shù)據(jù)庫(kù)查詢語(yǔ)言，比如SQL

用于描述通信協(xié)議的語(yǔ)言

體系架構(gòu)模式的比較

下面給出的表格總結(jié)了每種體系架構(gòu)模式的優(yōu)缺點(diǎn)。