本書基于ISO國際標準、架構行業(yè)發(fā)展情況編著，講解了軟件架構的基本概念、前沿理論和實踐應用。全書共7章，包括軟件架構概述、基礎架構剖析、高階架構剖析、云計算架構、分布式架構、存儲系統(tǒng)架構，以及自定義架構實踐。書中對每種架構都詳細介紹了其理論基礎與具體實踐，并給出其優(yōu)缺點及適用場景。注重理論與實踐相結合，使讀者能夠對每種架構的設計思想有深入的理解，幫助其在進行自定義架構設計時能使用不同風格的架構設計思想，并掌握架構風格分析、設計思想提取、設計思想應用的方法。本書既可以作為架構設計的入門書籍，也可以作為深入理解架構設計思想的參考書，還可以作為架構設計時隨時查閱的工具書，以及了解架構發(fā)展趨勢的指南。本書不僅適合軟件架構師，幫助他們完善自己的架構理論及框架，還適合想從事架構工作的軟件開發(fā)者，使其對軟件架構有全面的認識并進行設計實踐。
本書基于多種國際架構標準及行業(yè)前沿成果，系統(tǒng)涵蓋從基礎到高階的多種軟件架構風格的理論、實踐，重點講述自定義架構風格的設計思想與方法，助力讀者理解架構的本質并掌握架構設計核心技能。
現(xiàn)代社會對軟件的依賴程度不斷提升，軟件幾乎滲透到每一個領域。在數(shù)字化和信息化迅速發(fā)展的背景下，軟件架構的重要性愈加突出。隨著業(yè)務需求日益復雜化和技術的不斷進步，軟件系統(tǒng)變得越發(fā)龐大和復雜，這就要求開發(fā)團隊在系統(tǒng)設計時必須綜合考量多種因素，例如可擴展性、可靠性和安全性。因此，軟件架構成為保證軟件質量和適應快速變化的市場需求的關鍵所在。良好的軟件架構不僅能夠提升開發(fā)效率、減少系統(tǒng)維護成本，還能增強系統(tǒng)的靈活性和適應性。各行業(yè)對高效、穩(wěn)定且安全的軟件系統(tǒng)的迫切需求，使得軟件架構的設計和實施在軟件開發(fā)中占據了至關重要的地位。本書基于ISO國際標準、架構行業(yè)發(fā)展情況編著，講解了軟件架構的基本概念、前沿理論和實踐應用。全書共7章，包括軟件架構概述、基礎架構剖析、高階架構剖析、云計算架構、分布式架構、存儲系統(tǒng)架構，以及自定義架構實踐。書中對每種架構都詳細介紹了其理論基礎與具體實踐，并給出其優(yōu)缺點及適用場景。注重理論與實踐相結合，使讀者能夠對每種架構的設計思想有深入的理解，幫助讀者在進行自定義架構設計時能使用不同風格的架構設計思想，并掌握架構風格分析、設計思想提取、設計思想應用的方法。本書內容豐富，涵蓋了從基本概念、設計思想到實際應用的多個層面。書中詳細介紹了軟件架構的核心要素，包括架構定義、架構風格及架構實踐等。首先，架構定義為理解和構建穩(wěn)定系統(tǒng)奠定了基礎。接著，書中探討了不同的軟件架構風格，如微服務架構、事件驅動架構和面向服務架構等，深入分析了它們的設計思想、優(yōu)缺點和適用場景等。此外，書中還闡述了架構設計中的常見挑戰(zhàn)，如性能優(yōu)化、系統(tǒng)擴展和安全性問題，并提供了實際案例和解決方案。通過這些內容，讀者可以全面掌握軟件架構的知識體系，并能夠在實踐中應用這些技術，解決復雜系統(tǒng)中的實際問題。本書不僅適用于軟件架構師，幫助他們完善自己的架構理論及框架，也適用于有一定實際經驗的開發(fā)者，助力他們全面了解軟件架構并開展架構實踐。由于作者學識有限，雖盡力為多種架構風格給出詳細的定義，但難免存在疏漏。本書中軟件架構風格的定義采用了卡內基梅隆大學軟件工程研究所提出的元素、元素之間的相互關系以及二者各自的屬性這一理念，并在此基礎上，基于有限的理解，對書中涉及的每種架構風格進行了詳細定義及具體應用闡述。如有不足之處，懇請讀者批評指正。
谷雨豐，系統(tǒng)架構設計師，高級專業(yè)技術資格，深圳市人力資源和社會保障局評審專家，深圳市科技專家?guī)鞂＜�。從事多年架構設計，精通自定義架構體系、ISO42系列架構體系、TOGAF、風險驅動架構、演進式架構等架構框架。主導過多個大型復雜項目的架構設計，對于中臺化有豐富經驗。
前言第1章 軟件架構概述/1.1軟件架構理論體系/1.1.1軟件架構的定義/1.1.2架構屬性/1.1.3架構說明/1.1.4軟件需求與架構需求/1.1.5架構定義流程與設計定義流程/1.1.6架構師/1.2軟件架構的發(fā)展歷程/1.3軟件架構設計原則/1.3.1架構設計的基本原則/1.3.2演進式架構設計/1.3.3架構設計的驅動內因/1.3.4架構權衡/1.4架構評價/1.4.1架構評價的目的/1.4.2架構評價的一般方法/1.5架構生命周期/1.5.1架構生命周期與軟件生命周期的關系/1.5.2軟件生命周期的定義/1.5.3架構生命周期的定義/1.5.4不同開發(fā)模式下架構設計的側重點/1.6架構治理/1.6.1架構的演進與退化/1.6.2重構/第2章 基礎架構剖析/2.1單體架構/2.1.1單體架構的軟件架構定義/2.1.2緊耦合的經濟性與敏捷性/2.1.3快交付與難維護的權衡/2.1.4中小型項目的優(yōu)選/2.1.5單體架構在自定義架構風格中的設計方法/2.1.6單體架構風格實踐/2.2面向服務架構/2.2.1面向服務架構的軟件架構定義/2.2.2服務可組合性的復用和復雜性管理/2.2.3開發(fā)周期縮短與管理周期增長的權衡/2.2.4不斷變化的復雜系統(tǒng)的適用性/2.2.5面向服務架構在自定義架構風格中的設計方法/2.2.6面向服務架構風格實踐/2.3客戶端-服務器架構/2.3.1客戶端-服務器架構的軟件架構定義/2.3.2分離與連接的跨平臺兼容性/2.3.3關注點分離與版本控制的權衡/2.3.4數(shù)據-程序分離場景的適用性/2.3.5客戶端-服務器架構在自定義架構風格中的設計方法/2.3.6客戶端-服務器架構風格實踐/2.4分層架構/2.4.1分層架構的軟件架構定義/2.4.2層次化結構的復雜性管理/2.4.3復用與溝通成本的權衡/2.4.4多人協(xié)作場景的實用性/2.4.5分層架構在自定義架構風格中的設計方法/2.4.6分層架構風格實踐/2.5事件驅動架構/2.5.1事件驅動架構的軟件架構定義/2.5.2異步通信的靈活性與性能/2.5.3高性能與容錯性、復雜性的權衡/2.5.4異步通信場景的適用性/2.5.5事件驅動架構在自定義架構風格中的設計方法/2.5.6事件驅動架構風格實踐/2.6無狀態(tài)架構/2.6.1無狀態(tài)架構的軟件架構定義/2.6.2狀態(tài)外部化的水平擴展與容錯性/2.6.3可用性與復雜性的權衡/2.6.4大規(guī)模水平擴展場景的適用性/2.6.5無狀態(tài)架構在自定義架構風格中的設計方法/2.6.6無狀態(tài)架構風格實踐/第3章 高階架構剖析/3.1無狀態(tài)架構的演進容器化架構/3.1.1容器化架構的軟件架構定義/3.1.2Docker架構/3.1.3Kubernetes架構/3.2面向服務架構的演進微服務架構/3.2.1微服務架構的軟件架構定義/3.2.2分而治之的可伸縮性與迭代交付/3.2.3靈活性與復雜性的權衡/3.2.4大型復雜系統(tǒng)的適用性/3.2.5微服務架構在自定義架構風格中的設計方法/3.2.6微服務架構風格實踐/3.3事件驅動架構的演進流式架構/3.3.1流式架構的軟件架構定義/3.3.2分布式事件驅動的實時性/3.3.3高吞吐量與成本、技術復雜度的權衡/3.3.4實時大規(guī)模數(shù)據處理場景的適用性/3.3.5流式架構在自定義架構風格中的設計方法/3.3.6流式架構風格實踐/3.4客戶端-服務器架構的演進/3.4.1CQRS架構/3.4.2BFF架構/3.4.3Database per service架構/3.5分層架構的演進六邊形架構/3.5.1六邊形架構的軟件架構定義/3.5.2內外分離的靈活性與可維護性/3.5.3清晰的分層邊界與配置復雜性的權衡/3.5.4多團隊協(xié)作、不斷演進系統(tǒng)的適用性/3.5.5六邊形架構在自定義架構風格中的設計方法/3.5.6六邊形架構風格實踐/第4章 云計算架構/4.1云計算平臺/4.1.1云計算平臺的發(fā)展歷史/4.1.2云計算平臺的三層架構/4.1.3云計算賦能軟件架構/4.2混合云部署架構/4.2.1本地部署架構/4.2.2云平臺部署架構/4.2.3混合部署架構/4.3云平臺應用架構/4.3.1云微服務架構/4.3.2無服務器架構/4.3.3應用架構切換/4.3.4自動化架構/第5章 分布式架構/5.1分布式架構基礎理論/5.1.1分布式架構的軟件架構定義/5.1.2自治性的高可用、高性能擴展與容錯性/5.1.3高性能與一致性、復雜性的權衡/5.1.4高可用、高容錯需求場景的適用性/5.1.5分布式架構在自定義架構設計中的設計方法/5.1.6分布式架構風格實踐/5.2分布式架構算法/5.2.1分布式一致性/5.2.2強一致性/5.2.3弱一致性/5.2.4CAP理論/5.2.5BASE理論/5.2.6Paxos及其衍生算法/5.2.7分布式架構在自定義架構設計中的設計方法/5.3分布式文件系統(tǒng)/5.3.1分布式文件系統(tǒng)的基礎理論/5.3.2HDFS架構分析/5.3.3分布式文件系統(tǒng)在自定義架構設計中的設計方法/5.3.4分布式文件系統(tǒng)實踐/5.4分布式備份架構/5.4.1分布式備份架構的基礎理論/5.4.2Cassandra的分布式備份架構分析/5.4.3分布式備份架構在自定義架構設計中的設計方法/5.4.4分布式備份架構風格實踐/5.5分布式計算架構/5.5.1分布式計算架構的基礎理論/5.5.2Hadoop架構分析/5.5.3分布式計算架構在自定義架構設計中的設計方法/5.5.4分布式計算架構設計實踐/第6章 存儲系統(tǒng)架構/6.1存儲系統(tǒng)架構概念/6.2關系數(shù)據庫/6.2.1關系數(shù)據庫基礎理論/6.2.2MySQL中存儲引擎InnoDB架構分析/6.2.3NoSQL架構分析/6.2.4關系數(shù)據庫在自定義架構設計中的設計方法/6.2.5存儲系統(tǒng)架構設計實踐/6.3文檔數(shù)據庫/6.3.1文檔數(shù)據庫基礎理論/6.3.2MongoDB架構分析/6.3.3文檔數(shù)據庫在自定義架構設計中的設計方法/6.3.4文檔數(shù)據庫架構設計實踐/6.4鍵值數(shù)據庫/6.4.1鍵值數(shù)據庫基礎理論/6.4.2Redis架構分析/6.4.3鍵值數(shù)據庫在自定義架構設計中的設計方法/6.4.4鍵值數(shù)據庫架構設計實踐/6.5圖數(shù)據庫/6.5.1圖數(shù)據庫基礎理論/6.5.2Neo4j架構分析/6.5.3圖數(shù)據庫在自定義架構設計中的設計方法/6.5.4圖數(shù)據庫架構設計實踐/6.6數(shù)據備份及恢復機制/6.6.1主從架構備份/6.6.2對等架構備份/6.6.3集群架構備份/6.6.4差異備份/6.6.5增量備份/6.6.6快照備份/6.6.7邏輯備份/6.6.8事務日志備份/第7章 自定義架構實踐/7.1自定義架構風格理論/7.1.1架構需求分析/7.1.2評估參考架構/7.1.3參考架構設計思想提取/7.1.4核心元素定義/7.1.5設計方法與實現(xiàn)/7.1.6架構驗證/7.1.7優(yōu)化與調整/7.1.8權衡與Plan B/7.2自定義架構風格實踐多種約束條件的物聯(lián)網系統(tǒng)架構設計/7.2.1物聯(lián)網系統(tǒng)架構需求分析/7.2.2評估參考架構/7.2.3參考架構設計思想提取/7.2.4物聯(lián)網系統(tǒng)自定義架構核心元素定義/7.2.5物聯(lián)網系統(tǒng)架構設計方法與實現(xiàn)/7.2.6物聯(lián)網系統(tǒng)架構驗證/7.2.7物聯(lián)網系統(tǒng)架構優(yōu)化與調整/7.2.8利益沖突下的權衡與Plan B/
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