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架构设计中的方法学(3)——架构源自需求(2)

答案:     从需求到架构
  
  
  在需求阶段,我们可以得到一些代表需求调研成果的中间产物。比如说,CRC卡片、基本用例模型、用户素材、界面原型、界面原型流程图、非功能需求、变化案例等。我们在架构设计阶段的主要工作就是要把这些需求阶段的中间产物转换为架构设计阶段的中间产物。
  
  其实,架构设计就是要完成两项工作,一是分析,二是设计。分析是分析需求,设计则是设计软件的大致结构。很多的方法论把分析和设计两种活动分开来,但其实这两者是很难区分的,做分析的时候会想到如何设计,而思考如何设计反过来又会影响分析的效果。可以说,他们两者之间是相互联系和不断迭代的。这种形态我们将会在后面的迭代设计模式中详细的讨论。
  
  在敏捷方法论中,需求最好是迭代进行的,也就是说一点一点的作需求。这种做法在那些需求变化快的项目中尤其适用。由于我们采用的流程是一种迭代式的流程,这里我们将会面临着如何对待上一次迭代的中间产物的问题。如果我们每一次迭代都需要修改已存在的中间产物,那么这种维护的成本未免过大。因此,敏捷方法论的基本做法是,扔掉那些已经没有用处的中间产物。还记得在第一章的时候,我们强调说软件要比文档重要。我们生成中间产物的目的都是为了生成最终的程序,对于这些已经完成作用的模型,没有必要付出额外的维护成本。
  
  不要断章取义的采用抛弃模型的做法。因为,抛弃模型的做法需要一个适合环境的支持。后面会针对这个话题开展大范围的讨论。这里我们简单的做一个了解:
  
  简单化:简单的模型和简单的程序。模型和程序越复杂,就需要更多的精力来处理它们。因此,我们尽可能的简化它们,为的是更容易的处理它们。
  
  高效的沟通渠道:通过增强沟通的效果来减少对中间产物的需要。试想一下,如果我随时能够从客户那里得到需求的细节资料,那前期的需求调研就没有必要做的太细致。
  
  角色的交叉轮换:开发人员之间建立起交换角色的机制,这样,能够尽量的避免各子系统诸侯割据的局面。
  
  清晰的流程:或者我们可以称之为明确的过程。过程在方法论中向来都是一个重点,敏捷方法论也不例外。开发人员能够清楚的知道,今天做什么,明天做什么。过程不是给别人看的,而是给自己用的。
  
  工具:好用的工具能够节省大量的时间,这里的工具并不仅仅指CASE工具,还包括了版本控制工具、自动化测试工具、画图工具、文档制作和管理工具。使用工具要注意成本和效益的问题。
  
  标准和风格:语言不通是沟通的一个很大的障碍。语言从某个角度来看属于一种标准、一种风格。因此,一个团队如果采用同样的编码标准、文档标准、注释风格、制图风格,那么这个团队的沟通效率一定非常的高。
  
  如果上述的环境你都不具备,或是欠缺好几项,那你的文档的模型还是留着的好。
  
  
  仅针对需求设计架构
  
  
  仅针对需求设计架构的含义就是说不要做未来才有用的事情。有时候,我们会把架构考虑的非常复杂,主要的原因就是我们把很多未来的因素放入到现在来考虑。或者,我们在开发第一个产品的时候就视图把它做成一个完美的框架。以上的这两种思路有没有错呢?没有错,这只是如何看待投入的问题,有人希望开始的时候多投入一些,这样后续的投入就会节省下来。但在现实中,由于需求的不确定性,希望通过增加开始阶段的投入来将降低未来的投入往往是难以做到的,框架的设计也绝对不是能够一蹴而就的,此这种做法并不是一个好的做法。所以我们在后头会着重论述架构设计的简单性和迭代过程,也就是因为这个理由。
  
  模式
  
  模式将可以帮助我们抓住重点。为了解决设计文档编辑器引出的七个问题,一共使用了8种不同的模式。这8种模式的组合其实就是架构,因为它们解决的,都是系统中最高层的问题。
  
  在实践中,人们发现架构也是存在模式的。比如,对于系统结构设计,我们使用层模式;对于分布式系统,我们使用代理模式;对于交互系统,我们使用MVC(模型-视图-控制器)模式。模式本来就是针对特定问题的解,因此,针对需求的特点,我们也可以采用相应的模式来设计架构。
  
  在sun网站上提供的宠物商店的范例中,就把MVC模式的思想扩展成为架构的思想,用于提供不同的界面视图:
  
  MVC架构图,这里提供原图的概览,查看其出处请点击这里
  
  
  
  我们可以了解到在图的背后隐藏着的需求:系统需要支持多种用户界面,包括为普通用户提供的HTML界面,为无线用户提供的WML界面,为管理员提供的Swing界面,以及为B2B业务设计的WebService界面。这是系统最重要的需求,因此,系统的设计者就需要确定一个稳定的架构,以解决多界面的问题。相对于多界面的问题,后端的业务处理逻辑都是一致的。比如HTML界面和WML界面的功能并没有太大的差别。把处理逻辑和界面分离开来还有额外的好处,可以在添加功能的同时,不涉及界面的改动,反之亦然。这就是我们在第二篇中提到的耦合度的问题。
  
  MVC模式正可以适用于解决该问题。系统使用控制器来为业务逻辑选择不同的界面,这就完成了MVC架构的设计思路。在架构设计的工作中,我们手头上有模式这样一张好牌,有什么理由不去使用它呢?
  
  
  抓住重点
  
  
  在架构设计一开始,我们就说架构是一种抽象,那就是说,架构设计摒弃了具体的细节,仅仅抓住软件最高层的概念,也就是最上层、优先级最高、风险最大的那部分需求。
  
  我们考虑、分析、解决一个问题,一定有一个渐进的过程。架构设计就是解决问题其中比较早期的一个阶段,我们不会在架构设计这个阶段投入过多的时间(具体的原因在下文会有讨论),因此关键点在于我们要能够在架构设计中把握住需求的重点。比如,我们在模式一节中提到了分布式系统和交互系统,分布和交互就是这两个系统的重点。那么,如果说我们面对的是一个分布式的交互系统,那么,我们就需要把这两种特性做为重点来考虑,并以此为基础,设计架构。而我们提到的宠物商店的范例也是类似的,除了MVC的架构,还有很多的设计问题需要解决,例如用于数据库访问的数据对象,用于视图管理的前端控制器,等等(具体使用到的架构模式可以访问sun的网站)。但是这些相对于MVC模式来说,属于局部的,优先级较低的部分,可以在架构确定后再来设计。
  
  
  架构设计和领域专家
  
  
  一个架构要设计的好,和对需求的理解是分不开的。因此在现实中,我们发现业务领域专家凭借着他对业务领域的了解,能够帮助开发人员设计出优秀的架构来。架构是需要抽象的,它是现实社会活动的一个基本模型,而业务领域的模型仅仅凭开发人员是很难设计出来的。在ERP的发展史上,我们看到MRP发展为MRPII,在发展到闭环MRP,直到发展成为现在的ERP,主要的因素是管理思想的演化,也就是说,对业务领域的理解进步了,架构才有可能进步。
  
  因此,敏捷型架构设计的过程中,我们也非常强调领域专家的作用。
  
  『引自 IBM DW中国』
  

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