作者：半吊子全棧工匠
原文連結：https://blog.csdn.net/wireless_com/article/details/89008061

企業規模的軟體系統該如何設計呢？在開始寫程式碼之前，我們需要選擇一個合適的架構，這個架構將決定軟體實施過程中的功能屬性和質量屬性。因此，瞭解軟體設計中的不同架構模式對我們的軟體設計會有較大的幫助。

什麼是架構模式？

根據維基百科：架構模式是針對特定軟體架構場景常見問題的通用、可重用解決方案。架構模式類似於軟體設計模式，但範圍更廣。本文將簡要解釋10種常見架構模式及其用法、優缺點。

分層模式（Layered pattern）

客戶端-伺服器模式（Client-server pattern）

主從模式（Master-slave pattern）

管道-過濾器模式（Pipe-filter pattern）

代理模式（Broker pattern）

點對點模式（Peer-to-peer pattern）

事件-匯流排模式（Event-bus pattern）

模型-檢視-控制器模式（Model-view-controller pattern）

黑板模式（Blackboard pattern）

直譯器模式（Interpreter pattern）

1. 分層模式

此模式用於可分解為子任務的結構化程式，每個子任務都位於特定的抽象層級，每一層都為上一層提供服務。一般資訊系統最常見的4個層次如下。

表示層(也稱為UI層)

應用層(也稱為服務層)

業務邏輯層(也稱為領域層)

資料訪問層(也稱為持久層)

應用場景：

一般的桌面應用程式

電子商務web應用程式

一般的移動App

分層模式

2. 客戶端-伺服器模式

這種模式由兩部分組成：伺服器和多個客戶端。伺服器將向多個客戶端提供服務。客戶端從伺服器請求服務，伺服器向這些客戶端提供相關服務。此外，伺服器繼續偵聽客戶端請求。

應用場景：

電子郵件、文件共享和銀行等線上應用程式。

基於IPC的應用程式

客戶端-伺服器模式

3.主從模式

這種模式由兩部分組成：主節點和從節點。主節點將工作分配給相同的從節點，並根據從節點返回的結果計算最終結果。

應用場景：

在資料庫複製中，主資料庫被視為權威源資料庫，從資料庫與之同步。

通過匯流排連線到計算機系統(主驅動器和從驅動器)的外圍裝置。

程序內的多執行緒應用。

主-從模式

4.管道-過濾器模式

這種模式可用於構造生成和處理資料流的系統。每個處理步驟都包含一個過濾器元件。要處理的資料通過管道傳遞。這些管道可用於緩衝或同步目的。

應用場景：

編譯器。連續過濾器執行詞法分析、詞法解析、語義分析和程式碼生成。

生物資訊學的工作流

工具鏈式的應用程式

管道-過濾器模式

5. 代理模式

這種模式通過解耦元件來構造分散式系統。這些元件可以通過遠端服務呼叫彼此互動。代理元件負責協調元件之間的通訊。伺服器向代理髮布功能(服務和特徵)。客戶端向代理請求服務，然後代理將客戶端重定向到合適的服務。需要注意broker，agent，proxy以及delegate的區別。

應用場景：

訊息代理軟體，例如：Apache ActiveMQ、Apache Kafka、RabbitMQ和JBoss訊息傳遞。

網路傳輸中的代理軟體。

代理模式

6. P2P模式

在這種模式中，每個元件都稱為對等節點。對等節點既可以作為客戶機(從其他對等節點請求服務)，也可以作為伺服器(向其他對等節點提供服務)。對等節點可以充當單個客戶機或伺服器，也可以同時充當客戶機和伺服器，並且可以隨著時間變化動態地更改角色。

使用場景：

檔案共享網路，例如Gnutella和G2等。

多媒體協議，如P2PTV和PDTP。

P2P模式

7. 事件-匯流排模式

這種模式也被稱為訂閱釋出模式，主要處理事件，有4個主要元件：事件源、事件監聽者、通道和事件匯流排。事件源將訊息釋出到事件總線上的特定通道，監聽者訂閱特定的通道。訊息釋出到監聽者之前訂閱的通道，監聽者將收到訊息的通知。

使用場景：

安卓開發

通知服務

註冊中心

事件-匯流排模式

8. 模型-檢視-控制器模式

這種模式，也稱為MVC模式，將一個互動應用程式分為三個部分：

模型-包含核心功能和資料

檢視——向用戶顯示資訊(可以定義多個檢視)

控制器——處理來自使用者的輸入

這樣做是為了將資訊的內部表示、資訊呈現給使用者的方式、接受使用者輸入的方式分離開來。這種模式解耦元件並允許有效的程式碼重用。

應用場景：

一般的web應用程式架構

Django和Rails等Web框架

一般的GUI 應用程式

模型-檢視-控制器模式

9. 黑板模式

這種模式對於沒有確定解決方案策略的問題非常有用。黑板圖案由三個主要部分組成：

黑板：一個結構化的全域性記憶體，包含來自解決方案空間的物件

知識源：具有自己表示形式的專門化模組

控制組件：選擇、配置和執行模組

所有的元件都可以到達黑板。元件可以生成新增到黑板上的新資料物件。元件在黑板上查詢特定型別的資料，並通過與現有的知識源進行模式匹配找到這些資料。

應用場景：

語音識別

車輛識別及追蹤

蛋白質結構識別

聲納訊號的解釋

黑板模式

10. 直譯器模式

這種模式用於設計一個解釋專用語言編寫的程式元件。它主要指定如何評估每一行程式，即用特定語言編寫的句子或表示式。其基本思想是語言的每個符號都有一個類。

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應用場景：

資料庫查詢語言，如SQL。

用於描述通訊協議的語言。

直譯器模式

下面的表格總結了每種架構模式的優缺點。

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