摘要：本文分享藉助軟體架構視覺化輔助系統演進的幾個探索：輔助理解現有系統、分析不合理依賴、看護現有架構、支撐架構演進。
隨著軟體系統的規模和複雜度日益增長，軟體的生命週期越來越長，軟體開發的很大一部分工作集中於維護和改造現有的軟體系統，實踐研究表明，軟體資源預算的50％～80%消耗在對現有系統的維護上，而軟體維護者理解程式原始碼的時間要佔整個軟體維護的47％～62％。軟體維護已經成為軟體工程面臨的重要課題之一，而正確和全面地理解軟體系統是對軟體進行維護的前提，通過架構逆向分析，提供視覺化能力，為軟體系統的維護和演化可以提供有效支撐。
本文分享藉助軟體架構視覺化輔助系統演進的幾個探索：輔助理解現有系統、分析不合理依賴、看護現有架構、支撐架構演進。
1、架構視覺化輔助理解現有系統
當新的專案成員加入專案，面對大量程式碼，如何快速理解、掌握，是否有啥工具可以藉助，提高效率？
經過探索，通過在IDE中，提供架構視覺化檢視，展示系統的架構依賴，通過程式碼與架構圖的雙向關聯，實現編輯程式碼時，自動高亮對應的架構元素，雙擊架構圖中的元素，快速關聯、跳轉到對應的程式碼，實現程式碼和架構圖的實時聯動（Simon Brown的架構即程式碼理念），幫助開發人員更好的理解程式碼。
架構元素間，通過連線，展示之間的依賴關係，線上，通過數字表示耦合的數量，點選連線，可以展示、檢視耦合的細節。
2、架構視覺化分析不合理依賴
當系統在演進過程中腐化，產生不合理的依賴，架構的分層不再清晰，閱讀和理解將變得極其困難。新特性開發、問題單修改變得困難重重，你在做UI修改的時候，可能影響到業務邏輯，對業務邏輯的變更，可能對資料庫程式碼或其他元素造成影響。
基於生成的視覺化架構，通過經典設計理念符合度分析，可以幫架構師、開發人員發現一些設計壞味道，比如是否存在迴圈依賴、跨層依賴、反向依賴等。為重構活動提供參考，提高重構效率。
以迴圈依賴為例，通過連線追蹤，可以清晰看到產生迴圈依賴的架構元素、呼叫系列，通過環中各連線的數字，能夠快速識別環薄弱點（數字越小，耦合度越低），作為可能的消除迴圈依賴的切入點，重點開展分析。
3、架構視覺化看護現有架構
對於良好的架構設計，如何保障在進度緊張的版本交付週期內，不因為開發人員對架構的不充分理解，而對良好的架構設計造成破壞？
在前面視覺化架構的基礎上，通過對架構的依賴關係的合法性（設計約束）進行打標籤，標註哪些架構依賴是允許的，哪些是不允許的。當開發人員在編碼的過程中，出現違反架構設計約束的情況，架構檢視立刻出現紅線預警，同時給出告警資訊，從程式碼產生的源頭上防止架構腐化。
4、架構視覺化支撐架構演進
基於架構視覺化，記錄架構的演進路徑，通過不同時期的架構對比，可以清晰回溯架構的整個演進過程，對架構的腐化分析很有幫助。
如下圖，我們對一個系統的V4、V5版本架構進行對比，可以清晰看到BrowserValidity在V5中刪除了。同時，通過線條的不同顏色，區分哪些耦合關係是在V4、V5兩個版本都存在，哪些耦合關係只存在於V4，哪些耦合關係只存在於V5。
通過切換、對比不同時期、不同版本的架構圖，可以清晰看到架構的演進過程，並回溯過程中架構變更原因和思考。
從已經探索的實踐看，架構視覺化對軟體系統，特別是大型軟體系統的健康演進很有幫助。上面的探索，深度上尚淺，待進一步摸索，同時，廣度上，也還有很多探索的空間，比如基於架構視覺化，呈現架構熱點，歡迎大家一起探討！
本文分享自華為雲社群《架構視覺化支撐系統演進探索》，原文作者：無名小溪。