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系统架构设计简明指南

作译者：刘刚

出版时间：2024-06 千字数：312 版次：01-01 页数：216

开本：16开装帧： I S B N ：9787121478741

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纸质书定价：￥65.0

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内容简介

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第1章 系统架构概述...................................................................................................................................1
1.1 对各种架构的解释 ....................................................................................................................... 1
1.2 系统设计总览 ................................................................................................................................ 4
1.3 系统架构设计的范围................................................................................................................... 5
1.4 系统架构师的职责 ....................................................................................................................... 6
1.5 衡量系统架构设计质量的标准 ................................................................................................ 7
1.6 架构相关术语释义 ....................................................................................................................... 7
1.7 架构图的种类 ................................................................................................................................ 9
1.8 系统架构设计的原则................................................................................................................. 12
第2章 架构设计准备.................................................................................................................................13
2.1 理解业务........................................................................................................................................ 13
2.1.1 领域模型 .............................................................................................................................. 14
2.1.2 业务对象 .............................................................................................................................. 17
2.1.3 业务用例 .............................................................................................................................. 17
2.1.4 业务流程 .............................................................................................................................. 18
2.2 确认系统需求 .............................................................................................................................. 20
2.2.1 系统上下文 .......................................................................................................................... 20
2.2.2 功能性需求 .......................................................................................................................... 21
2.2.3 非功能性需求 ...................................................................................................................... 24
第3章 架构设计..........................................................................................................................................31
3.1 逻辑架构设计 .............................................................................................................................. 35 
3.1.1 逻辑架构图 .......................................................................................................................... 35
3.1.2 系统流程 .............................................................................................................................. 38 物理架构设计 .............................................................................................................................. 39
3.2.1 可复用资产梳理 .................................................................................................................. 39
3.2.2 物理架构图 .......................................................................................................................... 40
3.2.3 部署架构 .............................................................................................................................. 41
3.2.4 非功能特性设计 .................................................................................................................. 47
3.2.5 技术选型定义 ...................................................................................................................... 61
3.2.6 开发组件定义 ...................................................................................................................... 63
3.2.7 部署组件定义 ...................................................................................................................... 64
3.2.8 功能模块定义 ...................................................................................................................... 65
架构设计小结 .............................................................................................................................. 67
架构设计对后续工程的指导..................................................................................................... 70
架构设计、概要设计与详细设计.......................................................................................... 70 架构设计与开发.......................................................................................................................... 71 架构设计与测试.......................................................................................................................... 71 架构设计与运维.......................................................................................................................... 73
系统架构 设计简明指南
第5章 系统架构设计案例.......................................................................................................................74
5.1 小型私有化对象存储系统 ....................................................................................................... 75
5.1.1 项目背景 .............................................................................................................................. 75
5.1.2 业务理解 .............................................................................................................................. 75
5.1.3 需求确认 .............................................................................................................................. 76
5.1.4 架构设计 .............................................................................................................................. 78
5.1.5 技术选型定义 ...................................................................................................................... 89
5.1.6 开发组件定义 ...................................................................................................................... 89
5.1.7 部署组件定义 ...................................................................................................................... 90
5.1.8 功能模块定义 ...................................................................................................................... 90
5.1.9 案例小结 .............................................................................................................................. 90
5.2 产品型机器人服务系统 ............................................................................................................ 91
5.2.1 项目背景 .............................................................................................................................. 91
5.2.2 业务理解 .............................................................................................................................. 92
5.2.3 需求确认 .............................................................................................................................. 99
5.2.4 架构设计 ............................................................................................................................ 104
5.2.5 技术选型定义 .................................................................................................................... 114
5.2.6 开发组件定义 .................................................................................................................... 115
5.2.7 部署组件定义 .................................................................................................................... 115
5.2.8 功能模块定义 .................................................................................................................... 116
5.2.9 案例小结 ............................................................................................................................ 121
5.3 某全国性教育网站系统 1.0 ................................................................................................... 121
5.3.1 项目背景 ............................................................................................................................ 121
5.3.2 业务理解 ............................................................................................................................ 122
5.3.3 需求确认 ............................................................................................................................ 128
5.3.4 架构设计 ............................................................................................................................ 131
5.3.5 技术选型定义 .................................................................................................................... 142
5.3.6 开发组件定义 .................................................................................................................... 143
5.3.7 部署组件定义 .................................................................................................................... 143
5.3.8 功能模块定义 .................................................................................................................... 144
5.3.9 案例小结 ............................................................................................................................ 146
5.4 某全国性教育网站系统 2.0 ................................................................................................... 147
5.4.1 项目背景 ............................................................................................................................ 147
5.4.2 业务理解 ............................................................................................................................ 147
5.4.3 需求确认 ............................................................................................................................ 147
5.4.4 架构设计 ............................................................................................................................ 148
5.4.5 技术选型定义 .................................................................................................................... 156
5.4.6 开发组件定义 .................................................................................................................... 157
5.4.7 部署组件定义 .................................................................................................................... 158
5.4.8 功能模块定义 .................................................................................................................... 159
5.4.9 案例小结 ............................................................................................................................ 159
5.5 某大型解决方案项目总体设计 ............................................................................................ 159
5.5.1 项目背景 ............................................................................................................................ 159
5.5.2 业务理解 ............................................................................................................................ 160
5.5.3 需求确认 ............................................................................................................................ 165
5.5.4 架构设计 ............................................................................................................................ 168
5.5.5 技术选型定义 .................................................................................................................... 174
5.5.6 开发组件定义 .................................................................................................................... 175
5.5.7 部署组件定义 .................................................................................................................... 175
5.5.8 功能模块定义 .................................................................................................................... 176
5.5.9 案例小结 ............................................................................................................................ 176
5.6 某大型解决方案项目子系统设计........................................................................................ 176
5.6.1 项目背景 ............................................................................................................................ 176
5.6.2 业务理解 ............................................................................................................................ 177
5.6.3 需求确认 ............................................................................................................................ 181
5.6.4 架构设计 ............................................................................................................................ 183
5.6.5 技术选型定义 .................................................................................................................... 188
5.6.6 开发组件定义 .................................................................................................................... 188
5.6.7 部署组件定义 .................................................................................................................... 189
5.6.8 功能模块定义 .................................................................................................................... 189
5.6.9 案例小结 ............................................................................................................................ 191
第6章 总结.................................................................................................................................................192
6.1 架构设计领域模型 ................................................................................................................... 192
6.2 架构设计文档大纲 ................................................................................................................... 194
6.3 架构设计评审要素 ................................................................................................................... 195
6.4 架构设计跟踪 ............................................................................................................................ 198
6.5 架构师知识与技能体系 .......................................................................................................... 199
6.6 架构师的思维方式 ................................................................................................................... 202
参考文献.............................................................................................................................................................206

前言
2000 年以来，随着计算机技术的飞速发展，信息系统复杂度的日益提高，传统的设计 方式已无法满足系统设计的需要，这时系统架构设计被引入软件工程，架构师被认为是软 件工程中的技术领袖。2009 年，系统架构设计师考试取代了高级程序员考试，这说明在软 件项目中对高级技术人员的要求已经不再仅限于编写程序，而是要能够完成信息系统的总 体设计，在技术上进行全面把握。
问题
关于系统架构设计的具体方法，业内并没有形成统一的标准，大部分是由架构师自己 发挥的。总的来说，在实际项目中架构工作的开展并不理想，大体上存在以下几方面问题。
1)项目架构设计的问题
? 设计不完整，不能完整地描述整个系统架构设计。
? 设计不规范，一些架构图的绘制比较随意。
? 思路不清晰，描述碎片化，各个部分之间缺乏关联性，总体上缺乏逻辑性。
? 描述不准确，设计完成后仍然存在很多模糊的地方。
? 与软件工程中的其他产物脱节，对上不能承接需求，对下不能指导后续设计和开发。 ? 最终实现与设计不对应，架构变更缺乏管理。
2)架构师的问题
? 业务理解不到位。
? 需求确认不足。
? 不清楚系统架构设计的范围。
? 不清楚架构设计与前后工程的关系。
? 很多时候存在“拍脑袋”的决策。
? 容易过早陷入细节。
? 存在代码情结，在设计上投入的精力不足。
? 不清楚什么阶段做什么事情，以及具体做到什么程度。 ? 设计以后缺乏跟踪指导。
3)软件组织的问题
? 对架构师岗位职责的定义不明确。
? 缺少架构设计规范。
? 缺少对架构师的培训和指导。
? 在项目中往往“赶鸭子上架”，任命能力不足的人来做架构师的工作。 ? 软件工程过程规范缺失，或者有规范但执行不到位，影响架构工作。 ? 由于各种原因安排架构师做岗位职责以外的事情。
? 架构师的评价体系不完备，导致架构师对职业发展产生困惑。
为了解决以上问题，需要先推出标准的架构设计方法，架构师基于该方法开展架构设 计工作，保证架构设计产物的质量，同时软件组织基于该方法考虑架构师的岗位职责、人 事任命、过程规范和职业发展等。
目的
? 总结系统架构设计的通用方法。
? 清楚地阐述系统架构设计对于软件工程的作用。
? 清楚地阐述系统架构设计的范围。
? 清楚地阐述系统架构设计的尺度。
? 清楚地阐述系统架构设计的思路和过程。
? 清楚地阐述系统架构设计产物的要素。
? 清楚地阐述系统架构设计产物对后续工程的指导作用。 ? 清楚地阐述架构师的职责范围。
? 清楚地阐述架构师在各个阶段要做的事情。
本书特色
? 明确定位是系统架构，有别于狭义的软件架构。
? 聚焦于系统架构设计的通用方法与实践，对应我国对系统架构设计师职业资格的
要求。
? 提供了实用的系统架构设计框架，对各部分内容的设计要点讲解透彻。
? 对于其他书中已经讲解得很好的内容，不重复讨论，而是直接提出参考建议。
? 避免采用晦涩难懂的专业词汇或说法，而是以通俗易懂的语言进行阐述。
? 逻辑严谨。所有内容存在前后推导关系，每个环节都不存在“拍脑袋”的决策。
? 举例精练。每个要点都通过实例进行讲解，让读者花费更少的时间就能领悟其中的
精髓。
? 不夹带任何技术领域的内容。本书介绍的是通用设计方法，与具体技术无关。
? 时刻强调边界、范围、粒度，避免思维混乱、职责越界。
致谢
在编写本书的过程中，作者参考了若干架构类相关书籍，在此向这些书籍的作者表示 感谢。
  感谢电子工业出版社白雪纯老师，她在本书出版中提供了很多支持和帮助。
感谢科大讯飞，由于公司发展良好，因此作者才有机会承担很多大中型项目的架构设 计工作，并在其中获得了宝贵的经验，其间作者总结的方法在公司的项目中试行后得以形 成架构设计规范。
感谢科大讯飞首席技术官朱大治先生在架构设计方法形成早期给予作者思路上的提 示，以及在架构设计标准形成过程中给予的支持。
感谢科大讯飞技术委员会提供机会让我作为公司架构师训练营的出品人，由此作者才 得以将架构相关课程成体系地规划为训练营课程，培养了众多合格的架构师。
感谢科大讯飞技术中心的各位领导对作者工作的支持和肯定。感谢科大讯飞各个事业 部的各位领导提供的项目机会和中肯评价。感谢在项目中共事过的架构师、技术骨干在工 作上的配合。
在几个月的写作过程中，不可避免地减少了陪伴妻女和父母的时间，但妻子将家里安 排得井井有条，女儿学习非常自觉，父母将自己的身体健康保持得很好，没有让作者分散 很多精力，因此本书得以较快完成。感谢家人的支持和付出。
  由于作者水平有限，书中难免存在不足之处，期望各位专家、读者不吝指正。

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