导读:本系列文章教你怎么样成为一名架构师,而本篇文章则带你先认识一下什么是架构师,架构师的工作是什么?
为什么需要架构师
为什么需要架构师或者说架构师能解决什么样的问题,我们不妨先从两个不同的视角来看一下。
技术高手的视角
小张作为一名拥有3-5年开发经验的技术高手,他经常会思考以下几个问题: • 我已经工作好几年了,将来如何发展?是要一直写代码吗? • 是不是要往上走就得做管理? • 在中国35岁之后不能再做技术了吗? • 继续做技术是不是待遇上不如做管理? • 如果继续做技术我还要学习什么? • 如果改做管理我应该如何转型? • 我适合做技术还是做管理,还是别的什么?
软件企业的视角
软件企业在的产品开发过程中也经常会思考以下几个问题: • 为什么我们的产品交付周期为什么需要那么长时间?竞争对手可能只要半年,为什么我们需要1年? • 为什么我们的产品总有这样那样的质量问题?程序员在开发的时候为什么不好好把控质量,上完线出这样那样的问题? • 为什么当初这个产品会选择这样的技术路线,技术选型的时候为什么不慎重?导致现在要用另一种技术推翻重做,带来巨大的人力成本? • 网站的用户越来越多,性能非常吃紧,想扩展却很难? • 为什么这个产品的代码这么难维护,找谁改都说不敢动? • 究竟谁能在技术上保证我们的产品或项目取得成功?
从不同的角度出发会引发出一连串的疑惑,那么能解决以上疑惑的角色就是系统架构师,也可以说我们需要系统架构师来解决这些问题。
架构、架构设计与架构师的相关概念
架构
架构,又名软件架构,也称为软件体系结构。软件架构就是一个系统的蓝图,是一种设计方案,将客户的不同需求抽象成为抽象组件,并且能够描述这些抽象组件之间的通信和调用,及包括一些内部的关键机制。它有下面三个关键概念:
- 组件 通常是指开发或部署的一个单元,根据考查对象的大小,组件的粒度也有所区别。在做架构的时候我们需要把握好这个力度,不能陷入代码细节,如果过度的关注代码层面的力度,那对系统的整体把握可能会出问题。
- 组件与组件之间的关系 是架构要考虑的重要因素,来自系统外部的请求通常是由多个组件协作完成的,系统内部结构是否良好,很大程度上取决于组件之间的关系。
- 关键机制 是指影响到系统可用性、安全性、性能等重要非功能特性的一些技术方案,比如技术选型、关键设计、处理流程等等。
系统架构 vs 架构设计
系统架构 是指系统在运行期的实际内部结构,架构设计是对这种内部结构的书面描述。
架构设计 是以需求分析为输入,通过架构师的分析,产出架构设计资料,用于指导后续概要设计、详细设计、开发、测试、部署、上线运行。所以说如果架构设计做的不好或者没做架构设计,那么后面环节的开发测试部署可能会出各种各样的问题。
架构设计 vs 概要设计
架构设计是以组件的视角来思考系统如何分解,并定义分解出来的组件之间的关系。概要设计是从功能模块的视角来对系统进行分解,并定义这些功能模块之间的关系。现在提的比较少,一般做完架构设计直接做详细设计即可!
以用户登录为例,从架构设计的角度可能就只是一个用户服务组件,而从概要设计的角度可能就是前端页面、用户接口、数据库等一系列功能的设计。
架构师
架构师是负责系统架构的人、团队或组织,架构师是团队技术领导,从技术角度,承担项目技术的成功或失败的责任。在其领域内能够全局把握的人,能够给出其负责范围内的总体设计,并能解决关键问题、指导其他人员落实设计。
往往后端开发出生的架构师对后台开发这一块有很丰富的相关经验,但是还需要对前端,APP端、测试、部署等领域也需要了解掌握,需要能做到掌控全局,这也是成为架构师需要去修炼的地方。
注解:架构师在一个团队中的权利很大,在技术上大家都要听你的,但是同时你也要承担相应的义务,一旦项目由于技术原因失败,那你就是第一责任人
架构师的价值
李智慧老师在《大型网站技术架构 核心原理与案例分析》说过软件架构师的最大价值不在于掌握多少先进的技术,而在于具有将一个大系统切分成N个低耦合的子模块的能力,这些子模块包含横向的业务模块,也包含纵向的基础技术模块。这种能力一部分源自专业的技术和经验,还有一部分源自于架构师对业务场景的理解、对人性的把握、甚至对世界的认知。”
上面这张图表示未经过架构设计的系统,大家想怎么建就怎么建,用过几年后系统之间的关系没人能理清楚,自然自然程序员不敢随便改其中的代码。
而经过良好的架构设计后系统之间逻辑清晰,可以很容易进行扩展。
架构、架构师、架构设计之间的关系
下面一张图很容易看出架构、架构师以及架构设计之间的关系
架构师能力模型
作为架构师需要拥有以下12个能力模型:
- 沟通协作: 架构师需要经常跟产品经理、项目经理甚至客户打交道,所以沟通能力对架构师来说非常重要,能力总结如下 ① 具备优秀的口头、书面及表达技巧 ② 优先的聆听者和观察者 ③ 传达和激发团队,共享架构,确保达成一致 ④ 个人品牌,值得信任 ⑤ 推动良好的团队协作,合作共赢
- 自我驱动: 架构师为什么能够成为架构师?因为他们都会有强大的自我驱动力,总结如下 ① 积极主动,承担职责以外的事情 ② 持之以恒,长期保持 ③ 严格要求自己,不满足现状
- 高效学习: 这个能力所有做开发的都需要具备 ① 发现自身知识结构的优劣 ② 形成自己的学习模式 ③ 目标导向,学习目标要明确 ④ 学习需要反复强化,不断实践运用
- 良好心态: ① 开放心态,能够取长补短,要多与分歧者沟通 ② 责任心,敢于决策,为决策结果负责 ③ 严于利己,宽以待人,积极向上
- 识别问题: 公司花钱聘请你来的目的是让你来解决问题,而解决问题的前提是先识别问题,而架构师需要快速准确的识别问题,主要分为以下几个方面 ① 识别问题以及问题的主体,把问题本身先搞清楚 ② 发现问题永远比解决问题更加重要 ③ 可以通过利益者全面沟通、竞争对手分析等手段来识别问题 ④ 问题的优先级,可以用钱或者对业务的影响面来衡量
- 抽象思维: 作为架构师这个能力尤其重要 ① 能够分解出共性和个性,提炼出共性 ② 需求概念化(由实到虚总结升华)并归类(核心/非核心等),然后分而治之 ③ 抽象的前提是对个性的深入理解
- 认识深度 ① 深层次挖掘(由虚到实)问题的本质 ② 技术的本质 ③ 业务的本质 ④ 利益相关者的本质
- 平衡取舍 这个能力也非常重要,毕竟公司给你资源是有限的。如果给你无限的资源,那就不需要做架构了,架构师就是需要在有限的资源中最大化经济效益。往往做架构设计就是一个取舍的过程。 ① 利益者之间利益程度的的平衡取舍 ② 确保架构在现有有限资源约束下最合理,最大化经济效益
- 业务能力 不了解业务肯定做不出良好的架构设计的,需要了解业务的现状以及未来的发展趋势。 ① 对于所在业务和领域要有较深的理解 ② 能够对业务需求进行分解和未来判断 ③ 好的架构师也是好的产品经理
- 技术能力 这是作为架构师最基本的能力 ① 具备编码/设计/攻关等能力,丰富项目经验 ② 技术深度,某一个领域的技术专家 ③ 技术广度,技术知识面比较广 ④ 技术高度,技术前瞻和判断力,技术支撑和引导业务
- 想象力 ① 技术创新,以业务为中心的方式识别、评估和注入颠覆性新技术的能力 ② 战略性规划,能够为实现潜在目标设计战略路线图并推动落地 ③ 企业执行,企业精神、承担逾期风险、交付成果
- 架构方法论 ① 多学习掌握业内/公司成熟的方法论,并且实践体会 ② 自己结合项目循环总结,形成自身的架构方法论体系
架构师修炼方法
架构师可以从以下几个角度进行自我修炼
- 丰富实战 1、先在一个产品/项目做的比较深入,然后考虑多产品/项目的实践; 2、积极主动进行可复用模块提炼以及思路和手段的改进,减少无效重复实践 3、在完成本职工作的前提下,增加影响力在更大范围实践
- 深度思考 1、六步思考:确定与定义问题、分析问题、寻找解决问题的方法、做出决定、采取行动、评估结果与控制 2、总结思考,形成自己的知识经验财富
- 融入圈子 1、融入到部门/公司架构师的圈子,尤其是要找到自己心中的导师; 2、融入行业相同的技术圈子,互相学习交流 3、经常写博客、参与开源社区、演讲以及培训等手段
- 不断学习 1、系统化知识体系的学习,权威书籍/网站/微信公众号等 2、新技术的感知、运用、分析以及场景运用 3、参加各种培训、分享以及交流等,与专家讲师碰撞学习
架构师成长路径
架构师的前身是一名中高级开发人员,他们通常会具备以下几个特征:
- 工作三五年,精通一两种编程语言;
- 精通几个框架,如SSH;
- 能够搭建项目的代码框架,开发核心模块,组织共通类库,编写示例程序;
- 能够解决一些开发过程中的难题;
- 能够对下级程序员进行指导;
- 能够负责一些中小模块的设计;
- 知识和能力体系与其承担什么项目有很大相关性;
在职业发展中他们有以下几条路径可走
走管理路线可以成长为项目经理、部门经理 走技术路线可以成为某方面的技术专家、架构师、CTO
成为架构师 意味着需要具备更高的能力,并承担更大的责任。
架构师工作指南
工作职责
在标准软件研发流程体系中,软件研发分为构思阶段、设计阶段、开发测试阶段,运维阶段。而架构师需要参与整个开发流程的生命周期。
我们接下来看看架构师在每个阶段需要干什么事。
- 立项阶段的职责(主要是向咨询或需求分析人员提供技术咨询)
- 进行总体架构设想
- 论证技术可行性
- 验证某些关键技术问题
- 业务分析和需求分析阶段的职责 协助业务分析人员产出业务分析成果,包括以下事项:
协助需求分析人员完成需求分析,包括以下事项:
- 对产品团队进行技术支撑,解答产品团队的技术疑问
- 把握产品团队的需求成果,确保形式和内容符合架构设计输入需要,确保功能可实现,非功能性需求指标合理,成本和工期可接受
- 完善需求分析
- 与产品团队协作完成业务分析文档
- 参与系统业务价值讨论
- 架构设计阶段的职责(独立完成架构设计)
- 逻辑架构设计,将系统分解为非技术性的逻辑组件,并定义其间的关系
- 物理架构设计,将逻辑架构中的组件和关系进行技术化、具体化
- 对于没有经验的技术点,验证其可行性
- 性能验证
- 技术选型时对多种方案对比验证
- 架构评审,设计完成时邀请其他成员、组外专家、领导、高阶架构师对自己的工作成果进行评审
- 软硬件采购申请,对设计、开发、测试、部署各环节需要的硬件及软件编写采购清单,提交申请
- 概要设计和详细设计阶段的职责(与开发组长一起完成概要设计)
与开发组长一同确定详细设计的范围,指导中级开发人员完成必要的详细设计
- 初期指导,说明架构设计意图、详细设计注意事项
- 设计检查与评审,确保详细设计符合架构设计要求
- 参与数据库设计,确保数据库设计符合架构设计要求,主要考虑性能、数据量等问题
- 参加界面设计评审
- 功能清单整理,根据系统用例和架构设计中的组件定义推导出功能清单
- 接口定义,包括组件间的通信机制定义和功能模块间的接口定义
- 开发阶段的职责 指导开发人员落实架构设计中要开发组件的实现,包括以下事项:初期指导:
代码检查与评审:
- 检查工程结构是否合理
- 检查组件的版本是否合适
- 检查接口是否与架构设计一致
- 检查主要处理流程的调用关系
- 检查关键功能的实现
- 检查通信方式
- 检查并发处理方式
- 检查连接池、线程池等资源的利用
- 检查缓存的实现方式和策略
- 检查配置项实现方式
- 检查构建脚本
- 向开发团队说明开发相关的架构设计意图
- 配合开发组长搭建开发环境,建立各组件的代码工程
- 解答开发团队的疑问
- 测试阶段的职责 指导测试人员检验架构设计中非功能特性的实现,包括以下事项:
- 运维阶段的职责 指导运维人员部署系统以及在后续运维过程中进行指导,包括以下事项:
- 架构师在组织中的职责 架构师是高级技术人员,在项目之外,还需要承担一定的组织建设职责,包括以下事项:
工作流程
架构师在项目中的活动需要有一定的流程,正常过程如下:
- 制定项目的架构工作计划
- 完善需求分析
- 进行架构设计
- 指导概要设计
- 指导详细设计
- 指导开发
- 指导测试
- 指导上线运维
- 管理架构变更
周边协作
架构师由于需要参与整个项目的生命周期,所以基本需要与所有相关人员进行协作,具体可参看下图:
资源保障
架构师在工作过程中会有一些资源需求,可通过以下方式进行获取:
架构师的考核
可以通过以下维度对架构师进行综合考核:
- 考核架构工作计划执行的完整性
- 考核架构设计文档的质量
- 考核指导、检查和评审的效果
- 考核项目非功能性需求的满足情况
- 考核架构师知识经验的分享情况
- 考核架构师对公司产品的改进情况