十大常用软件架构模式简介

大型的企业级系统是如何设计的呢？想必大家都曾经有过这样的疑惑。大型软件开发前，我们必须选择一种合适的架构，它既要提供我们想要的功能，质量也要过关。因此，在应用不同的架构之前，我们有必要熟悉一下这些架构。

什么是架构模式？

根据维基百科，

针对软件架构中给定上下文的常见问题，架构模式是一种通用的、可复用的解决方案。它与软件设计模式相似，但范围更广。

在这篇文章中，我将简要地说明一下10种常用的架构模式，以及它们的用法和利弊。

1. 分层模式
2. 客户端 – 服务端模式(cs模式)
3. 主从模式
4. 管道过滤器模式
5. 代理模式
6. 点对点模式
7. 事件总线模式
8. 模型-视图-控制器模式(MVC模式)
9. 黑板模式
10. 解释器模式

1. 分层模式

这种模式可用于构建能分解成多组子任务的程序，每个子任务处在特定的抽象级别中。每一层为更高一层提供服务。

以下是最常见的通用信息系统中的4个层次。

• 表示层（亦称为 UI层）
• 应用层（亦称为 服务层）
• 业务逻辑层（亦称为 领域层）
• 数据访问层（亦称为 持久层）

用法

• 通用桌面应用
• 电子商务web应用

2. 客户端-服务端模式

该模式包含一个服务端和多个客户端。服务端组件给多个客户端组件提供服务。客户端向服务端请求服务，服务端提供相关的服务。此外，服务端会持续监听客户端的请求。

用法

• 在线应用，例如电子邮件、文件共享和存储。

3. 主从模式

该模式包含两部分；主和从。主组件给相同的从属组件分配工作，并根据从 从属组件 中返回的结果计算最终结果.

用法

• 主服务器是权威来源，从属数据库与其进行同步。
• 在计算机系统中，外围设备连接到总线中（主驱动和从属驱动）。

4. 管道过滤模式

该模式可用于构建生成和处理数据流的系统。每个处理步骤包含在一个过滤组件中。待处理的数据通过管道传递。这些管道可用于数据缓存或同步。

用法

• 编译器。连续的过滤器执行词法分析，解析，语意分析，和代码生成。
• 生物信息学中的工作流。

5. 代理模式

该模式用于构建伴有解耦组件的分布式系统。这些组件通过远程服务调用来和彼此互动。 代理组件负责协调 组件之间的通信。

服务器将其功能（服务和特性）发布到代理。客户端从代理请求服务，代理根据注册表把客户端重定向到合适的服务。

用法

• 消息代理服务，例如 Apache ActiveMQ, Apache Kafka， RabbitMQ和 JBoss Messaging。

6. 点对点模式

在该模式中，相同的组件被称为对等组件。对等体既可以作为客户端，请求其他对等体的服务，也可以作为服务端，为其他对等体提供服务。一个对等体可以作为客户端、或者服务端、或者兼任两者，它能随着时间动态变更自己的角色。

用法

• 文件共享网络，例如 Gnutella 和 G2)
• 多媒体协议，例如 P2PTV 和 PDTP。

7. 事件总线模式

该模式主要处理事件，并且有4个主要组件：事件源，事件监听者，事件通道和事件总线。事件源发布消息到事件总线上的特定通道。监听者订阅特定通道。如果监听者订阅的通道有消息发布，那么监听者就会得到通知。

用法

• 安卓开发
• 通知服务

8. 模型-视图-控制器模式(MVC模式)

该模式亦被称为MVC模式，它将交互式应用分成3个部分，

1. 模型 – 包含核心功能和数据
2. 视图 – 给用户展示信息（可能不止一个视图）
3. 控制器 – 处理用户的输入 这样做的目的是将 信息的内部表示 和 信息呈现给用户并且从用户获取的方式 分离开。这样能解耦组件并且有效重用代码。

用法

• 主要编程语言的万维网应用的体系结构。
• web框架，例如 Django和 Rails。

9. 黑板模式

该模式可用于没有已知确定性解决方案策略的问题。黑板模式由3个主要组件组成。

• 黑板 – 一块结构化的全局内存，包含解决方案空间的对象。
• 知识源 – 具有各自代表性的专业模块。
• 控制组件 – 选择，配置和执行模块。 所有组件都可以访问黑板。组件可能会生产添加进黑板的新数据对象。组件在黑板上寻找特定类型的数据，并且可能利用已有的知识源，通过模式匹配的方式来寻找数据。

用法

• 语音识别
• 车辆识别和追踪
• 蛋白质结构识别
• 海纳信号解析

10. 解释器模式

该模式用于设计 用来解释专用语言写成的程序 的组件。它主要指明如何评估程序的行，即用特定语言编写的语句或表达式。基本想法是为语言的每个符号设置一个类。

用法

• 数据库查询语言，例如SQL。
• 计算机语言用来描述通讯协议。

架构模式的优劣比较

下面的图表总结了各种架构模式的优劣。

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