你是否曾經思考過如何設計大型的企業級系統？在決定啟動軟體開發之前，首要的是選擇恰當的架構來指引系統的功能及質量屬性設計。因此在將軟體架構應用於設計之前，必需要了解常用的架構模式。

什麼是架構模式?

Wikipedia 的解釋：

在軟體架構中，架構模式是對特定環境下常見問題的通用且可重用的解決方案。架構模式與軟體設計模式很相似，但架構模式的層次更高，且外延更大。

這篇文章將簡述常見的 10 種架構模式的概念、用法以及其優缺點。

1. 分層模式(Layered pattern)

2. 客戶端／伺服器模式(Client-server pattern)

3. 主／從模式(Master-slave pattern)

4. 管道／過濾器模式(Pipe-filter pattern)

5. 代理模式(Broker pattern)

6. 對等模式(Peer-to-peer pattern)

7. 事件匯流排模式(Event-bus pattern)

8. 模型／檢視／控制器(MVC)模式(Model-view-controller pattern)

9. 黑板模式(Blackboard pattern)

10. 解析器模式(Interpreter pattern)

1. 分層模式(Layered pattern)

分層模式用於對結構化設計的軟體進行層次拆解，每個層次為獨立的抽象，為其上層抽象提供服務。

系統通常被拆分為以下四個層次：

• 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（也稱為持久化層）

使用場景

• 通用桌面應用程式

• 電子商務 Web 應用

2. 客戶端／伺服器模式(Client-server pattern)

客戶端／伺服器模式由兩個部分構成：一個伺服器與多個客戶端。伺服器元件同時為多個客戶端元件提供服務。客戶端向伺服器發啟服務請求，伺服器將相應服務資訊迴應給客戶端。此外，伺服器持續監聽來自客戶端的請求。

使用場景

• 電子郵件、檔案共享及銀行業務等線上應用

3. 主／從模式(Master-slave pattern)

主／從模式由兩個部分構成：主裝置與從裝置。主服務元件將作業分發給多個從裝置元件，並根據這些從裝置反饋的結果，計算生成最終結果。

使用場景

• 資料庫複製，主資料庫被認定為權威資料來源，各從資料庫與主資料保持同步

• 在計算機系統中通過匯流排互連的各裝置（包括主裝置與從裝置）

4. 管道／過濾器模式(Pipe-filter pattern)

管道／過濾器模式用於構造用於生成及處理資料流的系統。每個處理過程都封裝在過濾器（filter）元件之中，要處理的資料通過 管道(pips) 進行投遞。管道同時用於作為 過濾器（filter） 間的緩衝及同步。

使用場景

• 編譯器，一系列的過濾器用於詞法分析、語法分析、語義分析及程式碼生成

• 生物資訊學的工作流

5. 代理模式（Broker pattern）

代理模式用於在結構化系統中對元件解耦。系統內各元件間採用遠過程呼叫（remote service invocations）的方式互動。代理（Broker）元件充當元件間通訊的協調角色。

提供服務的元件將其能力（服務以及特性）釋出給代理，客戶端均向代理請求服務，由代理將請求重定向到先前已釋出過對應服務的元件進行處理。

使用場景

• 訊息中介軟體軟體：Apache ActiveMQ，Apache Kafka，RabbitMQ 與 JBoss 等等

6. 對等模式(Peer-to-peer pattern)

對等模式中的元件稱之為對等體（peer），對等體既作為向其他對等體請求服務的客戶端，同時也做為響應其他對等體請求的服務端。對等體可以在執行過程中動態地改變其角色，即，既可以單獨做為客戶端或服務端執行，又可同時作為客戶端與服務端執行。

使用場景

• 網路檔案共享：Gnutella 與 G2)

• 流媒體協議：P2PTV 與 PDTP.

• 流媒體應用： Spotify.

7. 事件匯流排模式（Event-bus pattern）

事件匯流排模式應用於事件處理，主要由四個元件構成：事件源（event source），事件偵聽者（event listener），通道（Channel）以及匯流排（event bus）。 事件源將訊息釋出到匯流排的特定通道，偵聽者訂閱相應的通道，事件源所釋出的訊息經通道通告給訂閱通道的偵聽者。

使用場景

• Android 開發

• 通告（Notification）服務

8. 模型／檢視／控制器(MVC)模式（Model-view-controller pattern）

模型／檢視／控制器模式（簡稱 MVC 模式）將互動式應用程式拆分為三個部分：

1. 模型（model） – 包含核心功能及資料

2. 檢視（view） – 呈現資訊給使用者（通過有多個檢視）

3. 控制器（controller） – 處理使用者的輸入操作

MVC 模式通過將內部資訊表示、使用者資訊呈現以及使用者操作接收分開的方式解耦元件，實現高效程式碼重用。

使用場景

• 主流開發語言所構建的網際網路網頁應用架構

• Django 與 Rails 等網頁應用開發框架

9. 黑板模式（Blackboard pattern）

黑板模式適用於 無預知確定解決策略 的問題，主要由三個元件構成：

• 黑板（blackboard） – 用於儲存解空間物件的結構化全域性記憶體

• 知識（knowledge）源 – 能自表意的專用模組

• 控制（control）元件 – 選擇、配置與執行的模組

所有的元件均能訪問黑板，元件可將新生成的資料物件寫入黑板，也可以通過模式匹配從黑板中獲取知識源所生成的特定資料。

使用場景

• 語音識別

• 車輛識別和追蹤

• 蛋白質的結構鑑定

• 聲納訊號解析

10. 解析器模式（Interpreter pattern）

解析器模式用於設計語言的解析程式，主要用於指定評估程式程式碼行，即解析出特定語言的語句與表示式，其核心思想是為語言的每個符號定義相應的類。

使用場景

• SQL 等資料庫查詢語言

• 通訊協議描述語言

上述架構模式的對比

內容來源：http://blog.jobbole.com/113953/