谈谈软件设计中的那些图

引言

在一个常规的软件研发过程中,我们会经历分析、设计、开发、测试、上线、运维等基本生命阶段,那么作为从一个设计人员视角来看,我们会参与主导那些设计工作,产出哪些设计图?
根据领域驱动设计的设计方法论,我们来看一看,当然DDD只是一个帮助我们分析问题的套路,有更适合自己的方法论也欢迎回复跟帖,总之,能帮助我们快速、系统性的理解、设计解决复杂问题的方法都是好方法!

需求分析与设计

领域驱动设计

DDD的概念包括:问题域、解决方案域、通用语言、限界上下文、核心域、子域、领域事件、领域命令、上下文地图、领域模型、聚合、实体、值对象。

1、战略设计

  • 统一目前的业务认知,搞清楚系统到底在解决什么问题?
  • 识别出所有的问题域,产出典型用户和用户故事图,可以UML用例方式产出;
  • 识别出核心域、支撑域,画图展示;

2、战术设计

对战略设计的问题域进行数据模型和业务流程设计。

  • 事件图
    按时间顺序将事件贴在白板上,梳理出事件链图。
  • 命令图
    命令产生了事件,梳理出以上事件都是有哪些命令触发,区分出内外部的命令,产出命令-事件整合的图。
  • 聚合图
    一组相关领域模型的结合,封装业务的不变性,确保关联关系紧密的领域模型能够内聚在一起,应尽可能的简化领域模型之间的关联关系,在业务层面进行高内聚低耦合的设计,产出聚合关系图。
  • 限界上下文图
    某个场景下的业务边界,根据前面的聚合和领域模型,他们是否解决同一个业务问题?是则在一个限界上下文,不是就不在,画出所有问题域中的限界上下文图。

架构设计

根据上面战术设计的图,基本就搞清楚了业务流程和数据模型,那么接下来需要做的是对业务设计图转换为系统相关架构设计图。

应用架构图

根据业务架构设计,结合现有的基础设施、中间件、存储方案及数据流向,设计出应用的多层架构图,这部分是最重要,也是最复杂的,对于每个层,在复杂场景下,各个层内部还需要再进行架构设计,比如存储层是否需要做读写分离,是否需要做多级存储,接入层是否需要做限流、安全设计,前端展示层是否需要做缓存、CDN加速等等。
应用架构设计还需要识别出本系统相关交互外系统的接口、交互方式、数据规范等问题并进行设计解决。

技术架构

相比应用架构,技术架构的侧重点在于解决应用层相关设计的技术实现问题,需要分两个层面来看,第一整体的技术栈,比如做服务化是在用SpringCloud全家桶还是用Dubbo,用SpringCloud使用Spring cloud Alibaba 还是 Spring cloud Netflix,这个根据团队的技术栈进行匹配,架构师需要主导这个部分的架构选型,过程可以进行评审,综合各方面的实际情况,推荐阿里李运华的《从零开始学架构》书中分享的案例操作方式,选出风险小的、能满足现阶段的方案进行演进。第二方面,对于局部性的技术架构,比如需要做多级缓存又不想做的太复杂,自研组件方式的,需要专门来做技术方案,可以有架构师或者高级技术人员来设计及实现,这部分可以可能有比较多的,需要对影响比较大进行技术架构阶段评审去确定,对于功能级别的设计可以放到项目实施过程中详细设计阶段进行。
本阶段的难点是架构人员技术广度和深度,对技术方案表达能力、演讲能力,以及高级技术人员的方案的指导评审能力。

存储设计图

根据系统功能和非功能方面的指标目标,进行存储设计,明确存储的介质、存储软件、清理规则,数据同步规则,快照设计,数据迁移设计,未来存储升级规划设计,峰值流量应对设计。

部署架构图

需要对系统部署网络层面进行明确,网络区域(云、IDC机房)、专线(联通、移动、电信机房)、网关、路由情况,组网VPC或者ENC、网段规划(IP、掩码、网关)进行设计,相关交互系统的部署情况设计。

高可用及应急预案

解决系统在目前网络环境下的高可用部署,主要需要考虑容灾能力、动态扩容能力、安全管控能力以及运维部门的保障能力。

总体设计

总体设计需要应用中的整体模块、功能、工作流程进行明确,识别出功能性模块、基础模块、技术组件等,业务功能集合及操作工作流。

系统功能地图

根据领域设计的问题域和限界上下文,整理出系统各个模块所有的功能分布图,同时对系统性的、组件性的功能进行识别设计,甚至非功能性的组件也需要识别和整理成图;

系统流程图

从领域设计的业务流程图进行系统功能流程图、操作流程图,明确匹配出业务场景的事件发生溯源。

存储设计

  • 关系型存储
    对适合关系型存储的功能,进行数据库系统ER图,表结构设计。
  • 非关系型存储
    对系统运行使用的缓存数据、日志数据、图片数据等进行非关系型存储设计,确定相关软件。

详细设计

可以根据DDD的架构理论进行相关详细设计,主要有:

接口设计图

对功能的对外接口进行设计,类似适配器模式,明确需要的接口协议、格式及返回值,可使用常见的接口工具(Swagger、在线接口生产工具等)产出设计图;

服务设计图

对领域服务进行设计,明确权限、熔断、重试、切面方面的设计;

资源设计图

对资源层进行设计,可针对做防腐层设计,满足对未来可能切换存储的情况能快速切换而不影响到上层应用;

实体设计图

对实体的模式及成员进行设计,明确贫血和充血模式,成员属性、方法、行为等的设计。

聚合设计图

根据聚合的设计原则,继续领域聚合设计,明确聚合根、领域实体、值对象等关系,事务关系。

参考资料

1、《记一次事件风暴工作坊实践&总结》
//www.greatytc.com/p/8359e40618cd
2、《微服务架构基础——解读六边形架构》
https://yq.aliyun.com/articles/687387

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