架构风格

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架构风格

1）数据流体系结构风格

  1. 批处理体系结构风格 — 每个处理步骤是一个单独的程序，每一步必须在前一步结束后才能开始，并且数据必须是完整的，以整体的方式传递。基本构件是独立程序。
    特点：1）每个处理步骤是单独的一个程序 2）必须前一个步骤完成后才能进行下一步 3）数据整体传递，不允许增量处理。 4）构件是独立的处理程序
    优点：1）结构简单清晰 2）适用于大批量、稳定、重复的处理。 3）便于分工开发、分布执行。
    缺点: 1) 高延迟 ，无法实时处理。 2）无交互能力，容错差。 3）一个出错，真个流程重跑。
    应用：1）银行批量对账 2）工资批量计算 3）日志批量处理 4）数据批量转换 5）传统报表生成。
  2. 管道-过滤器体系结构风格 — 基本构件是过滤器，连接件是数据流传输管道，将一个过滤器的输出传到另一个过滤器的输入。
    特点：1）构件：过滤器-事件处理单元 2）连接件-管道 数据流传输 3）数据从源经过一串过滤器流向终点。 4）过滤相互独立，只看输入和输出。
    优点：1）高内聚、低耦合、组件和复用。 2）支持并行执行，吞吐量高 3）易于扩展、重组处理流程。
    缺点：1）不适合交互式、事务型系统 2）难以处理复杂控制流 3）格式转换成本高。
    应用：1）编译器（语法->词法->语义->目标代码) 2)数据 ETL流程 3）图像处理流水线、信号处理。

2) 调用/返回体系结构风格

  1. 主程序/子程序风格 — 一般采用单线程控制，把问题划分为若干各需要处理的步骤。构件即主程序和子程序，调用关系具有层次性。
    特点：1）单线程控制流 2）按功能拆分成多个子程序 3）层次化调用 4）数据共享、顺序执行。
    优点：1）结构清晰，易于开发和理解。 2）符合结构化程序设计思想
    缺点：1）不易扩展，修改影响范围大。 2）数据共享易出错 3）不支持并发，复用性差。
    应用：1）早期的结构化程序 2）简单的控制类小程序。
  2. 面向对象体系风格 — 使用抽象数据类型概念，把数据和需要操作的方法封装在一个类或者对象中。
    特点：1）数据和操作封装在对象中。 2）基于集成、多态和封装。 3）对象通过消息互相传递。
    优点：1）复用性强 2）可维护、可扩展性好。 3）数据安全性高。
    缺点：1）设计复杂，开销大 2）过度设计会导致性能下降。
    应用：1）各类业务系统 2）GUI桌面系统 3）复杂一业务逻辑系统。
  3. 层次型体系结构风格 — 下层为上层提供服务，没层最多影响自己的上下两层。
    特点：1）系统分为多层，下层为上层提供服务 2）每层只与相邻层交互。 3）典型:表示层->业务层->数据访问层->数据层。
    优点：1）耦合度低，便于替换某一层 2）利于分工、标准化 3）可移植性性好 可以维护性好。
    缺点: 1)层过多会导致性能下降 2）难以做到极高的灵活性。
    应用：1）B/S 系统web架构 2）3层C/S 架构 3）绝大多数企业应用。
  4. 客户端/服务器体系结构 — 3层c/s 比 二层 增加了应用服务器。
    特点： 1）分为客户端和服务端 2）二层C/S 客户端数据库服务器 3）三层C/S 客户端+应用服务器+数据库服务器。
    优点：1）交互能力强，快速响应 2）数据安全、事务能力强。 3）三层分担压力，易于扩展。
    缺点：1）客户端需要按照部署 ，维护成本高。 2）跨平台差 3）不适合大量用户访问。
    应用：1）传统财务软件 2）专用管理系统 。 3）内网办公系统。

3）以数据为中心的体系结构风格

  1. 仓库体系结构风格。 仓库是存储和维护数据的中心场所。有两种不同的构件：1）中央数据仓库 2）对数据仓库操作的独立构件。 连接件即为仓库与独立构件之间的交互。
    特点：1）核心是中央数据仓库 2） 其他独立构件对仓库进行读写 3）分为被动仓库和主动仓库
    优点： 1）数据集中管理，一致性好 。2) 构件共享数据，一致性强 3）便于数据备份和恢复。
    缺点: 1) 仓库瓶颈明显 2）演化困难，数据结构编号影响大。
    应用： 1）数据库管理系统 2）编译器符号表控制 3）配置中心、数据中台
  2. 黑板体系结构风格。黑板架构是一种求解问题的模型，适用于解决复杂的非结构化问题。可以运用不同的知识源，使得问题的表达、组织和求解更容易。
    特点：1）中央数据共享黑板 2）多个知识源独立监听黑板变化 3）无之间调用，有黑板状态驱动求解。
    优点：1）适合非结构化 ，不确定性问题。 2）多知识源协同，容错性好 3）可增量求解。
    缺点：1）控制逻辑复杂 2）难以测试与调试 3）效率低
    应用：1）语音识别、图像理解 2）专家系统、信号解释 3）复杂规则与决策系统。

4） 虚拟机体系结构风格

  1. 解释器体系结构风格 — 典型的例子是专家系统。具有解释风格的软件中有一个虚拟机，缺点是运行效率低。
    特点：1）模拟一台虚机执行脚本和规则 2）包括解释引擎、中间代码、状态环境 3）便解释变执行，不生成目标程序。
    优点：1）灵活性强，规则可以修改 2）可移植性好 3）适合多变化业务逻辑
    缺点：1）效率低 2）调试复杂 3）性能开销大
    应用：1）脚本语言解释引擎 2）公式解释、规则引擎 3）专家系统、配置驱动系统。
  2. 规则系统体系结果风格 –规则集、规则解释器、规则/数据选择器和工作内存。
    特点：1）核心 规则集+工作内存+推理引擎 2）基于条件配置执行动作 3）属于虚拟机风格的特例
    优点：1）业务逻辑和代码分离 2）易于修改和维护。 3）适合复杂决策场景。
    缺点：1）推理效率不高 2）规则冲突难处理
    应用：1）风控系统、审批流 2）专家系统、决策支持系统。

5）独立构件体系结构

  1. 进程通信体系结构
    特点：1）构件是独立进程 2）通过消息传递 、ipc交互 3）进程间松耦合。
    优点：1）健壮性好，一个进程崩不影响整体。 2）可分布式部署 3）并发能力强
    缺点：1）通信开销大 2）同步、死锁问题复杂
    应用：1）操作系统服务 2）分布式后台服务。
  2. 事件系统体系结构（隐式调用） ， 事件源->发布事件->事件管理器->分发或者通知事件->事件处理器（可以有多个)
    特点：1）构件：事件源、事件处理器 2）事件发布->管理器->广播通知 3）不直接调用，由事件触发。
    优点：1）耦合度低、易于扩展 2）复用器、可插拔 3）适合复杂交互操作。
    缺点：1）控制流不清除 2）难以调试、测试 3）无法保证执行顺序。
    应用：1）GUI界面系统 2）消息中间件 、发布订阅 3）实时监控、事件驱动架构。