從零開始搭建一個通用的業(yè)務技術架構(gòu)，這套架構(gòu)絕了！
1、通用架構(gòu)概述
創(chuàng)業(yè)之初，我們往往會為了快速迭代出產(chǎn)品，而選擇最簡單的技術架構(gòu)，比如LAMP架構(gòu)，SSH三層架構(gòu)。這些架構(gòu)可以適應初期業(yè)務的快速發(fā)展，但是，隨著業(yè)務變得越來越復雜，我們會發(fā)現(xiàn)這些架構(gòu)越來越難支撐業(yè)務的發(fā)展，出現(xiàn)在一個類中寫好幾千行代碼，一個方法中到處都是if else語句，如果中間遇到主程序猿離職，后面介入的程序猿幾乎無法理解這些代碼，到最后，產(chǎn)品越來越難迭代，只能推翻重做。如果我們在創(chuàng)業(yè)初始就以一種適應性較強的架構(gòu)去寫代碼，后面就會少走很多彎路。下面的文章是我自己總結(jié)出來的一套架構(gòu)，經(jīng)過實踐，適應性還算不錯。
2、通用架構(gòu)實現(xiàn)
總的來說我的通用架構(gòu)還是以三層架構(gòu)為基礎進行演變的，在經(jīng)典的三層架構(gòu)中，最上層的是controller，中間是service，下層是dao。在我的架構(gòu)中，最上層是網(wǎng)關層，controller只是網(wǎng)關的一種，中間是業(yè)務層，service只是業(yè)務層的入口，最下層是基礎層，dao只是基礎層中的數(shù)據(jù)存儲組件。
2.1、網(wǎng)關層
網(wǎng)關層本質(zhì)上是對不同的網(wǎng)絡協(xié)議的請求進行處理，比如HTTP協(xié)議，TCP協(xié)議，當然，也可以對其他協(xié)議進行處理。具體見下圖：
2.1.1、HTTP請求
一般來自PC端和APP端的請求都是基于HTTP協(xié)議的，對于處理HTTP請求的方案，業(yè)內(nèi)已經(jīng)非常成熟了。首先，tomcat容器本身已經(jīng)把HTTP請求處理的復雜性封裝掉了，其次，spring mvc對請求處理提供了RESTful風格的編碼方式，大大降低了開發(fā)的復雜度。我們要做的就是對controller按照業(yè)務領域劃分，比如按照訂單、會員去劃分大的領域，里面的各種方法就是這個領域內(nèi)的操作。這里的controller就是統(tǒng)一網(wǎng)關處理層，對于每個controller的方法只做三件事，第一，將請求參數(shù)解析出來并組裝成內(nèi)部參數(shù)，第二調(diào)用下層服務執(zhí)行業(yè)務邏輯，第三組裝返回結(jié)果，對于異常情況，需要記錄異常堆棧日志并轉(zhuǎn)換錯誤碼，堆棧信息不要暴露到調(diào)用方。
2.1.2、TCP請求
對于處理TCP請求的方案，業(yè)內(nèi)也已經(jīng)很成熟了，比如Netty。但是，TCP請求畢竟太底層，我們往往會基于TCP協(xié)議去開發(fā)自己的協(xié)議。另外，很多分布式框架都是基于TCP協(xié)議的，比如RPC框架Dubbo，消息框架RocketMQ等等。從單機系統(tǒng)到分布式系統(tǒng)，無非就是網(wǎng)關層多了處理TCP請求的邏輯，理論上底層的業(yè)務是無需感知自己到底是出于單機環(huán)境還是分布式環(huán)境，網(wǎng)關層的作用就是要屏蔽這種不同外部調(diào)用源的細節(jié)。在Dubbo服務端中，我們需要實現(xiàn)遠程接口，并對遠程服務調(diào)用進行內(nèi)部的轉(zhuǎn)發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)的邏輯也很簡單，首先是解析參數(shù)并組裝內(nèi)部參數(shù)，然后調(diào)用業(yè)務層的接口執(zhí)行業(yè)務邏輯，最后組裝返回結(jié)果，對于異常處理也需要在這里做掉，防止異常暴露給外部應用。
2.1.3、小結(jié)
網(wǎng)關層本質(zhì)是對協(xié)議進行處理，同時將業(yè)務邏輯收斂到網(wǎng)關層，而不是暴露給外部，當內(nèi)部業(yè)務邏輯進行重構(gòu)的時候，外部調(diào)用方就不需要感知這些變化，當外部調(diào)用源增加時，內(nèi)部業(yè)務邏輯不需要感知這種變化，從而將外部調(diào)用方和內(nèi)部業(yè)務邏輯進行了解耦。
2.2、業(yè)務層
業(yè)務層是一個系統(tǒng)，無論是單機系統(tǒng)還是分布式系統(tǒng)群中的某個業(yè)務系統(tǒng)，業(yè)務層都是承載業(yè)務流程和規(guī)則的地方。業(yè)務層從外到內(nèi)包含三層：第一層是業(yè)務服務，第二層是業(yè)務流程，第三層是業(yè)務組件。具體如下圖：
2.2.1、業(yè)務服務
業(yè)務服務是業(yè)務層對外的統(tǒng)一門面，它由三方面組成：業(yè)務接口、入?yún)?、出參?/p>
a) 業(yè)務接口
一個業(yè)務接口代表一個領域的業(yè)務服務，比如訂單域的業(yè)務服務就由接口OrderService表示，會員域的業(yè)務服務就由接口MemberService表示。接口可以按照執(zhí)行性質(zhì)分為讀接口和寫接口，比如OrderReadService和OrderWriteService。讀寫分離的好處是可以對集群進行讀寫分組，從而管理流量，當然，單機系統(tǒng)讀寫分離意義不是太大。領域內(nèi)的操作則以業(yè)務接口中的方法的形式體現(xiàn)，比如訂單域有下單createOrder，取消訂單cancelOrder等等操作。對于這些操作，盡量設計出有業(yè)務含義的方法，而不是增刪改查，當然，對于一些簡單的業(yè)務，也只能增刪改查。
b)入?yún)?/strong>
接下來，是入?yún)⒌脑O計。入?yún)τ谧x方法，比較簡單，不做討論。對于寫方法，我們將入?yún)⒃O計成有層次的數(shù)據(jù)模型。首先需要設計出公共的數(shù)據(jù)模型，比如訂單數(shù)據(jù)模型，商家數(shù)據(jù)模型，商品數(shù)據(jù)模型等，然后將這些數(shù)據(jù)模型和一些特定業(yè)務下的個性數(shù)據(jù)結(jié)合，組成Request對象，這個request對象按照不同業(yè)務操作不同而不同，對應的返回結(jié)果就是response，它也是隨著不同業(yè)務返回的參數(shù)不同。
舉個例子，拿下餐飲訂單來說，首先，我們應該識別出這些業(yè)務流程中一些比較基礎的數(shù)據(jù)模型，比如餐飲領域的菜品、桌位等，這些模型之所以說是基礎模型，是因為，不管下什么餐飲訂單，菜品和桌位肯定是逃不了的，它們是可以被復用的！因此，我們分別為這些基礎模型設計相對于的DO（Domian Object）:DishDO（菜品）、BoardDO（桌位）等等，接下來，我們?yōu)橄虏惋嬘唵卧O計一個請求對象DishOrderCreateRequest其中DishOrderCreateRequest內(nèi)部包含了DishDO和BoardDO，另外會包含一些特定的屬性，比如人數(shù)啊，折扣啊等等，這樣一來就能做到通用和靈活兼顧，DishOrderCreateRequest代表的個性化的靈活的業(yè)務入?yún)ⅲ鳧ishDO和BoardDO等則代表了不易變化的基礎模型。
c) 出參
最后，是出參的設計。對于寫方法，一般出參比較簡單。對于讀方法，出參往往是一個結(jié)構(gòu)與層次比較復雜的組合對象。比如查詢一個訂單，這個訂單有訂單基本信息，還有商品信息，收貨人地址信息等。在設計出參的時候，結(jié)構(gòu)上要設計成組合對象，但是真正查詢的時候，通過查詢選擇器，去查詢不同的組合對象。比如查詢選擇器設置商品查詢?yōu)閠rue，地址查詢?yōu)閒alse，那么這次查詢出的訂單就只包含商品，而不包含地址。
2.2.2、業(yè)務流程
業(yè)務流程其實就是對業(yè)務規(guī)則的解釋，只是這種解釋使用代碼去實現(xiàn)的，我們要做的其實就是準確翻譯這些業(yè)務規(guī)則，并維護好這些業(yè)務規(guī)則。
業(yè)務流程中可以大致分為三種動作節(jié)點，1、組裝參數(shù)節(jié)點 2、規(guī)則判斷節(jié)點 3、執(zhí)行動作節(jié)點，其中每個動作節(jié)點都是一些業(yè)務代碼的片段。舉個例子，下餐飲訂單，我們第一步就是將上層傳入的參數(shù)組裝出一個基礎的DishOrderDO（組裝參數(shù)節(jié)點），然后按照特定的規(guī)則去填充這個DishOrderDO（規(guī)則判斷節(jié)點），然后就是調(diào)用DAO去創(chuàng)建DishOrderDO（執(zhí)行動作節(jié)點）。
業(yè)務流程是最容易變化的地方，要想維護好業(yè)務流程并不容易，總的思想是將大的業(yè)務流程拆分成小的業(yè)務流程，抽出每個業(yè)務流程中共有的代碼片段，變成可維護的業(yè)務組件。
2.2.2、業(yè)務組件
a) 基礎組件
業(yè)務組件其實是將一些內(nèi)聚的可復用的代碼片段進行封裝。和業(yè)務流程中的三種業(yè)務節(jié)點相對應，業(yè)務組件也分為三種：組裝參數(shù)組件 、規(guī)則判斷組件 、動作執(zhí)行業(yè)務組件。業(yè)務組件的抽象往往是對業(yè)務有了深刻理解之后才進行的，盲目地進行業(yè)務組件的抽象，往往到頭來白忙活。
b) 能力
對業(yè)務組件進行進一步抽象，可以得到能力。業(yè)務能力是具有一定復用性的組件的組合，比如發(fā)短信能力=組裝短信參數(shù)組件+發(fā)短信組件。對于發(fā)短信能力，可以被不同的業(yè)務流程復用，比如訂單下單成功發(fā)短信，支付成功發(fā)短信，邏輯都是相似的，只有內(nèi)容不同。能力是一種粒度比較大的組件，粒度越大，往往復用性就越小，對能力的抽取，也是基于對特定業(yè)務深刻的理解，沒有一勞永逸的銀彈。
c)更高緯度的抽象
經(jīng)過本人的實踐，對于互聯(lián)網(wǎng)這樣的需求變化極快的場景，更高緯度的組件抽象往往性價比很低，不建議大家去做。
2.3、基礎層
基礎層包含兩個部分，第一是接口定義，第二是技術組件。
2.3.1、接口定義
接口定義是按照不同的技術框架，同時結(jié)合業(yè)務需要，設計出合理的接口，對于業(yè)務組件來說，它們只會感知技術接口，而不會去感知技術實現(xiàn)，我們也不應該將具體的技術細節(jié)向上暴露，這也就是所謂的面向接口編程。技術接口往往是業(yè)務與技術之間的橋梁，接口本身是含有業(yè)務含義的，最常見的就是DAO接口，我們設計DAO接口的時候，不會設計成insert、update、query這樣業(yè)務無關的接口，而是設計成insertUser，updateUserById等等和業(yè)務相關的接口，同樣的道理，設計緩存接口的時候，也不能設計成put、get這樣的接口，而應該設計成cacheUser，deprecateUser這樣的接口。
2.3.2、技術組件
單機系統(tǒng)的技術組件一般來說分兩種，一種是通用的技術組件，比如：數(shù)據(jù)存儲、緩存、消息和調(diào)度任務、事務、鎖。一種是基礎設施，比如spring容器，tomcat容器。下面稍微談談通用技術組件。
數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)存儲包括關系型數(shù)據(jù)庫、非關系型數(shù)據(jù)庫以及文件存儲系統(tǒng)。關系型數(shù)據(jù)庫，比如MySQL，適合存放絕大部分業(yè)務數(shù)據(jù)。非關系型數(shù)據(jù)庫，比如hbase，可以存放歷史日志，也可以對歷史的MySQL數(shù)據(jù)進行歸檔。文件存儲系統(tǒng)，一般都是基于Linux文件系統(tǒng)，比如圖片、html文件等等，也有基于HDFS的，用于大數(shù)據(jù)分析。
緩存：緩存按響應時間分，可以分為納秒級緩存，毫秒級緩存和百毫秒級緩存。納秒級緩存就是一般的基于本地內(nèi)存的緩存，比如encache，毫秒級緩存一般是集中式的內(nèi)存緩存，比如memcache，由于訪問時遠程調(diào)用，因此響應時間會延長到幾毫秒，百毫秒級緩存一般是集中式可持久化的緩存，比如redis，由于存在遠程訪問以及緩存擊穿導致的讀取持久化記錄，它的響應時間會更長些，到幾十甚至上百毫秒。單機系統(tǒng)一般用本地內(nèi)存緩存就夠了，當緩存被擊穿的時候，直接訪問數(shù)據(jù)庫。
消息和調(diào)度任務：消息和調(diào)度任務本質(zhì)都是一種異步化的手段，區(qū)別在于消息無法控制異步的時間，而調(diào)度任務可以。一般，消息發(fā)送出去后，監(jiān)聽消息的系統(tǒng)會立即收到消息，從而立即觸發(fā)業(yè)務邏輯的執(zhí)行，而調(diào)度任務則會按照調(diào)度規(guī)則，一次或者多次的執(zhí)行業(yè)務邏輯。單機系統(tǒng)中消息和調(diào)度任務用到的比較少，在做日志監(jiān)控的時候可能會用到消息，在進行數(shù)據(jù)報表統(tǒng)計的時候可能會用到調(diào)度任務。
事務：事務本質(zhì)都是基于數(shù)據(jù)庫去實現(xiàn)的，單機系統(tǒng)的事務就是依賴數(shù)據(jù)庫的事務，我們可以使用spring-tx的事務模板進行事務操作，在業(yè)務邏輯開發(fā)中，一定要把握事務的大小，建議把業(yè)務比較緊密的一堆數(shù)據(jù)庫操作放在一個事務里，不要隨意的為每個方法都開啟事務。
鎖：單機系統(tǒng)中主要用到兩種鎖：樂觀鎖和悲觀鎖。樂觀鎖依靠在數(shù)據(jù)庫的業(yè)務表加版本字段來實現(xiàn)，每次更新都會去判斷版本是否變化，如果變化則需要重試，這種鎖的粒度比較小。悲觀鎖是基于JDK的Lock接口的，對一個業(yè)務流程進行加鎖和釋放鎖的操作，鎖的粒度比較粗。
