每個架構師都應該研究下康威定律

背景

今天的分享主要來自我之前的工作經驗以及平時的學習總結和思考。我之前的背景主要是做框架、系統和平臺架構，之前的工作過的公司eBay、攜程、唯品會都是平臺型網際網路公司，所以今天主要帶著平臺架構視角和大家分享心得體會。架構的視角每個人都不一樣，可以說一萬種眼光，有業務架構、安全架構、平臺架構、資料架構，各不相同，這裡僅是我的一家之言，歡迎大家加入『聊聊架構』社群參與討論。今天聊的話題主要包括以下幾點：

• 我對架構定義的理解
• 架構的迭代和演化性
• 構建閉環反饋架構（Architecting for closed loop feedback）
• 談談微服務架構和最新主題
• 架構和組織文化關係
• 架構師心態和軟技能
• 我對一些架構師爭議主題的看法
• 我對架構定義的理解

大概在7~8年前，我曾經有一個美國對口的架構師導師，他對我講架構其實是發現利益相關者（stakeholder），然後解決他們的關注點（concerns），後來我讀到一本書《軟體系統架構:使用視點和視角與利益相關者合作》，裡面提到的理念也是這樣說：系統架構的目標是解決利益相關者的關注點。

這是從那本書裡頭的一張截圖，我之前公司分享架構定義常常用這張圖，架構是這樣定義的：

• 每個系統都有一個架構
• 架構由架構元素以及相互之間的關係構成
• 系統是為了滿足利益相關者（stakeholder）的需求而構建的
• 利益相關者都有自己的關注點（concerns）
• 架構由架構文件描述
• 架構文件描述了一系列的架構視角
• 每個視角都解決並且對應到利益相關者的關注點。

架構系統前，架構師的首要任務是盡最大可能找出所有利益相關者，業務方，產品經理，客戶/使用者，開發經理，工程師，專案經理，測試人員，運維人員，產品運營人員等等都有可能是利益相關者，架構師要充分和利益相關者溝通，深入理解他們的關注點和痛點，並出架構解決這些關注點。架構師常犯錯誤是漏掉重要的利益相關者，溝通不充分，都會造成架構有欠缺，不能滿足利益相關者的需求。利益相關者的關注點是有可能衝突的，比如管理層（可管理性）vs技術方（效能），業務方（多快好省）vs 技術方（可靠穩定），這需要架構師去靈活平衡，如何平衡體現了架構師的水平和價值。

關於架構的第二點定義是說架構主要關注非功能性需求（non-functional requirements），即所謂的-abilities。

這個是我上次公司內分享的一個圖。

這個是slideshare一個ppt裡頭擷取的，兩個圖都是列出了架構的非功能性關注點；關於架構的水平該如何衡量，去年我看到一句話，對我影響很大。

Architecture represents the significant design decisions that shape a system, where significant is measured by cost of change.

翻譯為中文就是，架構表示對一個系統的成型起關鍵作用的設計決策，架構定系統基本就成型了，這裡的關鍵性可以由變化的成本來決定。這句話是Grady Booch說的，他是UML的創始人之一。

進一步展開講，架構的目標是用於管理複雜性、易變性和不確定性，以確保在長期的系統演化過程中，一部分架構的變化不會對架構的其它部分產生不必要的負面影響。這樣做可以確保業務和研發效率的敏捷，讓應用的易變部分能夠頻繁地變化，對應用的其它部分的影響儘可能的小。

我剛入軟體開發這個行業之初，談的架構主要是效能，高可用等等。現在，見過無數遺留系統，特別是國內企業IT的現狀，無數高耦合的遺留系統，不良的架構像手銬一樣牢牢地限制住業務，升級替換成本非常巨大， 所以我更加關注可理解，可維護性，可擴充套件性，成本 。我想補充一句，創業公司創業之初獲得好的架構師或技術CTO非常重要。

架構的迭代和演化性

我是屬於老一代的架構師，99年參加工作。職業初學了很多RUP，統一軟體過程的理念。RUP的理念對我的架構有很深的影響，RUP總結起來就是三個特點：

• 用例和風險驅動Use Case and risk driven
• 架構中心Architecture centric
• 迭代和增量Iterative and incremental

RUP很注重架構，提倡以架構和風險驅動，專案開始一定要做端到端的原型（prototype）；通過壓測驗證架構可行性，然後在原型基礎上持續迭代和增量式開發，開發->測試->調整架構->開發，迴圈，如下圖所示：

從上圖可以看出架構師要儘可能寫程式碼，做測試，紙上談兵式做架構而後丟給團隊的作法非常不靠譜（除非是已經非常清晰成熟的領域）。另外，做技術架構的都有點完美主義傾向，一開始往往喜歡求大求全，忽視架構的演化和迭代性，這種傾向易造產品和使用者之間不能形成有效快速的反饋，產品不滿足終端使用者需求，繼續看下面兩個圖：

第一個圖是講最小可用產品（Minimum Viable Product， MVP）理念，做出最小可用產品，儘快丟給使用者試用，快速獲取客戶反饋，在此基礎上不斷迭代和演化架構和產品。第二個圖是過度工程（Over Engineering）的問題，其實也是講產品架構和使用者之間沒有形成有效的反饋閉環，架構師想的和客戶想的不在一個方向上，通過最小可用產品，快速迭代反饋的策略，可以避免這種問題。注意，在系統真正地投入生產使用之前，再好的架構都只是假設，產品越晚被使用者使用，失敗的成本和風險就越高，而小步行進，通過MVP快速實驗，獲取客戶反饋，迭代演化產品，能有效地減少失敗的成本和風險。

另外，多年的經驗告訴我，架構，平臺不是買來的，也不是用一個開源就能獲得的，也不是設計出來，而是長期演化才能落地生根的。

給大家推薦兩篇不錯的微信文章（微信不能插入連結，根據題目Google下即可）：

1. 58同城沈劍：好的架構源於不停地衍變，而非設計
2. 宜人貸系統架構–高併發下的進化之路

兩篇文章其實都是講架構的迭代和演化性，值得每個架構師學習吸收。

構建閉環反饋架構

先分享一個連結，這幾年對我架構影響最深的一篇文章。這篇文章是關於DevOps的，但對系統架構同樣適用：

http://itrevolution.com/the-three-ways-principles-underpinning-devops/

這篇文章講述了企業通向DevOps的三條必經之路，我們來看看這三條道路對架構師的啟示。

第一條道路，系統思維，開發驅動的組織機體，其能力不是製作軟體，而是持續的交付客戶價值，架構師需要有全域性視角和系統思維（System Thinking），深入理解整個價值交付鏈，從業務需求、研發、測試、整合，到部署運維，這條價值鏈的效率並不依賴於單個或者幾個環節，區域性優化的結果往往是全域性受損，架構師要站在系統高度去優化整個價值交付鏈，讓企業和客戶之間形成快速和高效的價值傳遞。

第二條道路，強化反饋環，任何過程改進的目標都是加強和縮短反饋環。剛入行的工程師，也是中國學生的普遍問題，就是生產運維意識不足（監控是系統反饋的重要環節）。有兩句號這樣講的：

1. no measurement, no improvement沒有測量，就沒有改進和提升
2. What your measure is what you get你測量什麼，就得到什麼

沒有監控或者監控不完善的系統相當於裸奔，開車上高速無儀表盤。有一篇很不錯的關於測量驅動開發的文章，在InfoQ上的，向大家推薦：

http://www.infoq.com/cn/articles/metrics-driven-development

這篇文章提出了度量驅動開發的理念，即所謂MDD，在系統，應用和業務三個層次，通過三級監控，構建三個反饋環，在監控測量基礎上持續改進系統和架構，我最近也在參考這個理念設計一個電商平臺的技術架構，見下圖：

這是一個電商平臺的架構，整個體現了閉環架構的思想，右側是整個平臺的反饋監控環節。具體如下：

1. 系統層監控計算網路儲存，構建系統層的反饋環
2. 應用服務層，監控業務、應用、服務，甚至整個研發流程，構建應用和服務層的反饋環
3. 客戶體驗層，監控端使用者和分析網站使用者的行為，構建和客戶的反饋環

下面這個圖展示了系統提升和改進的一般方法：

收集->測量->調整->閉環重複，在有測量資料和反饋的基礎上，系統、應用、流程和客戶體驗才有可能獲得持續的提升和改善，否則沒有資料的所謂改進只能靠拍腦袋或者說猜測。

第三條道路，鼓勵勇於承擔責任，冒險試錯和持續提升的文化。這點是最難的，一般和企業人才密度有關。工具，技術，流程只是一個公司的冰山浮出水面的部分，而真正對企業效能影響大的則是冰山水下的部分，即企業的人和文化，架構師作為技術和架構的佈道者，有責任義務鼓勵和推動試錯文化。

架構師要深入領會這三條道路，關注整個價值交付鏈的效率，關注每個環節的閉環反饋，鼓勵和推動公司的試錯文化，打造全系統的閉環架構（Architecting for closed loop feedback），提升整個系統效能。下圖的DevOps和每日交付是每一個網際網路系統架構師的夢想和努力的方向。

談談微服務架構

微服務我想大家都聽得很多了，我本人也非常關注和推崇微服務，從技術角度講，我認為微服務主要體現的是單一職責和關注分離的思想，從單程式模組化進一步擴充到跨程式分散式的模組化。微服務是獨立的開發、測試、部署和升級單元，正如我在第一點架構定義中提到的，微服務中每個服務可以獨立演變，它的cost of change比較小，整體架構比較靈活，是一種支援創新的演化式架構。

去年MartinFowler寫了兩篇文章，給微服務潑冷水的，建議大家好好讀下。

1. http://martinfowler.com/bliki/MicroservicePrerequisites.html
2. http://martinfowler.com/bliki/MicroservicePremium.html

這個圖講什麼時候該引入微服務。微服務有額外成本的，需要搭建框架、釋出、監控等基礎設施。初創和小規模團隊不建議採用。主要決定是因素系統複雜性和團隊規模，當到達一個點，單塊架構嚴重影響效率才考慮 。另外補充一點，微服務更多是關於組織和團隊，而不是技術。

架構和組織文化關係

再談一下康威定律：Conway’s law: Organizations which design systems[...] are constrained to produce designs which are copies of the communication structures of these organizations.
（設計系統的組織，其產生的設計和架構等價於組織間的溝通結構。 )

從單塊架構到微服務架構是這個定律的很好體現。

團隊是分散式的，系統架構是單塊的，開發，測試，部署協調溝通成本大，嚴重影響效率，嚴重時團隊之間還容易起衝突。

將單塊架構解耦成微服務，每個團隊開發，測試和釋出自己負責的微服務，互不干擾，系統效率得到提升。

可見，組織和系統架構之間有一個對映關係（1 ~ 1 mapping），兩者不對齊就會出各種各樣的問題，一方面，如果你的組織結構和文化結構不支援，你也無法成功建立高效的系統架構，例如集中式和嚴格職能（業務, Dev, QA, Deployment, Ops）的企業，很難推行微服務和DevOps，推行Docker/PaaS平臺也會比較困難，這樣的組織職能之間都傾向於區域性優化（local optimization），無法形成有效的合作和閉環。

反過來也是成立的，如果你的系統設計或者架構不支援，那麼你就無法成功建立一個有效的組織；作為系統架構師，一定要深入領會康威定律，設計系統架構之前，先看清組織結構，也要看組織文化（民主合作式，集權式，叢林法則式，人才密度），再根據情況調整系統架構或者組織架構。

架構師心態和軟技能

空杯，或者說開放心態（open minded）是一個成熟架構師的應有心態，stay hungry, stay foolish， 心態有多開放，視野就有多開闊。來自《高效能人士的七個習慣~史蒂芬~柯維》的一句話送給每一個架構師 :

如果一位具有相當聰明才智的人跟我意見不同，那麼對方的主張必有我尚未體會的奧祕，值得加以瞭解。與人合作最重要的是，重視不同個體的不同心理、情緒與智慧，以及個人眼中所見的不同世界。與所見略同的人溝通，益處不大，要有分歧才有收穫。

另外再推薦一個本書《軟體架構師的12項修煉》，這書中三個觀點很值得每個架構師學習領會:

1. soft skills are always hard than hard skills，軟技能比硬技能難
2. choosing relationship over correctness ，注重關係重於誰對誰錯
3. 架構的政治性，在中大型公司裡工作的架構師尤其要學習

政治指的是和他人協作將事情搞定的藝術，架構是一種社交活動，在技術的世界裡，個人主義很容易被打敗，即使你的目的是好的技術是最優的，技術決策是政治決策（technical decisions are political decisions），一個技術產品，一波人可以做，另一波人也可以做，到底誰做的好，真不好說，不管誰做，都給業務套上了一副手銬。

架構師如何提升？實戰，實戰，實戰！規劃職業，找好的團隊和專案，總結分享，學習GitHub開源專案，儘可能參與和開創自己的開源專案和產品，並長期積累。

我對一些架構師爭議主題的看法

主要爭議是兩個話題：

1. 技術和業務的關係。
2. 架構師要寫程式碼嗎？

架構師怎麼回答這類問題？一個成熟架構師的口頭禪：視情況而定，不一定，是也不是，it depends。技術和業務，架構師要理解業務嗎？看產品和客戶，如果是業務性產品，肯定要理解業務，如果是技術型產品，就不一定。

架構師要寫程式碼？也不一定，個人覺得儘可能要寫，如果你寫過十年以上程式碼了，每年不少於2萬行，都玩通了，可以不寫。另外架構師如果寫程式碼，要把控度，不要一頭鑽入程式碼，花大量時間解決細節和複雜性問題，忽視全域性和系統性問題。

最後

我想說中國現在的網際網路發展趨勢很好，越來越多的人加入架構師這個行業，這個行業正在“萬物生長”。 但是我們現在還沒有馬丁福勒，adrian cockcroft這樣的架構牛人物，我輩需不斷努力，期待中國10~20年後出現超過十個馬丁福勒，adrian cockcroft這樣的大牛神級人物。我們必不可停止探索，而一切探索的盡頭，就是重回起點，並對起點有首次般的認識。