[轉載]智慧＆大資料時代， 架構師思維的十個學習步驟&演練 By 高煥堂

架構師的第一步：學習兩種抽象視角(Abstraction View)

• 第一種抽象視角：架構師基於<變與不變分離>的視角，尋找<萬變不離其宗>的宗，其宗(架構)的不變性帶來簡單性；讓人們能透過掌握簡單來駕馭複雜(多變)，落實了架構師的職責。

• 第二種抽象視角：架構師基於<形與內涵分離>的視角，由於不同內涵之間的<變與不變分離>已經由第一種視角所抽象了。這個視角可從內涵中抽像出共同之形，也可以(無中生有地)創造一種造形(Form)來容納內涵(包括變與不變部分)。由於我們常常拿船運業的集裝箱(Container)來比喻<造形>；而拿形形***的貨品來比喻其(集裝箱)內涵(Content)。所以上述的第二種視角，又稱為<集裝箱式>抽象視角。

實戰演練==>架構師“集裝箱式”抽象視角

架構師的第二步：關心下層的變動自由度(沒錢就改版，改版就有錢)

----架構像什麼? 有兩種常見的比喻。

• 架構像房子的地基(第1種比喻)：由於地基要穩定，上層房子才不會倒塌；因此這項比喻讓架構師認為架構要穩定，上層的業務應用才會穩定可靠。這種比喻偏於尋找不變，而不是追求創新。

• 架構像一棵樹的樹幹(第2種比喻)：由於樹根必須不斷成長，擁有隨環境而變動的自由度和活力；才能有效吸收更多水分和養分。這項比喻讓架構師關心底層模組(Module)的變動自由度。具有活力的樹根和樹幹，才能有效之撐上層業務應用的蓬勃發展。

實戰演練==> 維護底層模組的變動自由度(第2種比喻)

架構師的第三步：<系統架構控制力>支撐<商業競爭話語權>

----軟體系統就像一個國家的軍隊，商業模式就像一個國家的實力。

• 架構師的職責就是要在一個系統架構體系中，替自己公司的軟體系統(或模組)在架構體系中，取得制高點、取得控制力。

• 一個企業，如果在系統架構體系中，處於弱勢地位的話；我們就很容易看出，它在商業競爭中，就難以取得話語權。

• 例如，曹操留給後代極高的政治智慧：挾天子以令諸侯。系統架構師也能運用這項智慧，來取得系統架構體系中的控制力或主導權，來支撐該公司商業競爭的話語權或強龍地位。再如，Android架構師運用HAL驅動框架，來爭取眾多硬體廠商的支援，讓Android取得系統控制力，支撐Google的商業強勢地位。

實戰演練==> 掌以握<系統控制點>支撐<商業話語權>

架構師的第四步：<使用者體驗>是讓使用者享受從簡單中叫出複雜的滿足感

----架構設計就是架構師從複雜中找出簡單的設計過程。架構師從複雜中得出簡單，其目的是要讓開發者(Developer)能從簡單中反過來掌握複雜；或者讓使用者(User)能從簡單中叫出複雜，並獲得其中的滿足感。茲說明如下：

• <使用者體驗是是讓使用者享受從簡單中叫出複雜的滿足感>這是蘋果公司喬幫主(Jobs)的名言。因為智慧化裝置的功能內涵愈來愈複雜，如果缺乏有效的架構師來設計出簡單，而讓使用者直接面對複雜，使用者會感到害怕；就欠缺滿足感。

• 在科學上也是如此。例如，牛頓從很複雜的力學中總結出了f=ma公式，大家就能從這簡單公式而去掌握複雜的力學了。愛因斯坦也一樣，他從複雜的規律中找出簡單的E=mc^2質能互換公式，大家就能從這簡單公式而去了解複雜的質能世界了。

• 為什麼說它簡單呢? 理由之一是：公式的元素不超過三個，比如說，牛頓力學公式裡只有F、m和a三個元素；愛因斯坦的公式也一樣，只有E、m和c三個元素。簡單的元素和公式(造形)卻蘊含極為複雜的內涵。

• 同樣地，EIT造形的要素，也剛好就是三個。簡單的元素和造形卻蘊含極為複雜的內涵，簡單而優雅的介面<I>帶給開發者和使用者享受掌握複雜的滿足感。

實戰演練==> 從複雜設計出簡單，從簡單來掌握複雜

架構師的第五步：創意愛上限制，即需求檢驗設計

----無論是移動應用、物聯網等都涉及愈來愈多的系統組合與創新。而軟體開發愈來愈仰賴架構設計，所以架構師們亟需要去學習和領悟創意型的架構設計模式。這種新模式中，最傳神的隱喻是，谷歌公司副總Marissa Mayer所提倡的：

        “創意愛上限制"(Creativity lovesConstraint)。

她說："創新來自願景與限制的互動"(Innovation is born from the interactionbetween constraint and vision)。限制迫使架構師重新審視願景(Vision)，從不同觀點切入，尋找新事物；同時也讓其聚精會神、釐清思路；非常具有創新性。這引匯出架構設計的兩個觀點：

• 觀點1：架構來自需求。其意味著，基於需求而設計。也就是傳統的Rewquirement-based架構設計。

• 觀點2：架構基於願景(Vision)的引導，來自架構師的創意。其意味著，基於願景而設計，需求用來檢驗架構。一旦創意設計<愛上>了需求的限制，架構(設計)自然心甘情願地滿足需求(限制)了。

既然是觀點，本身就沒有對錯。架構師同時擁有多個觀點，常常會帶來更多創意的。

實戰演練==> 創意愛上限制，需求檢驗設計

架構師的第六步：練習假設性思維，然後”Mappingfrom vision to reality”

----願景是對未來成功情境的想象，含有濃厚的假設性(夢想)。基於假設情境而設計，常常讓許多人感到不安。由於，架構師的職責是設計一個有效架構，既能支撐業主的願景(Vision)，又能滿足現時環境(Reality)的需求限制。也就是，架構師要找出一條從願景對映到現實的一條連線(Mapping from vision to reality)，讓其它團隊成員能依循這條線而去實現該假設性願境(夢想)，於是夢想成真了。在邁向智慧化的大資料時代，熟練假設性思維是很關鍵的，理由是：

• 由於資料量的龐大和異型化(Different Fomat)，如迷霧一般，欲取的市場競爭優勢，如同想從大迷宮裡找到出口，最有效的途徑是：基於(假設性)想象多個最可能的出口，然後逆向推理，倒過來尋找出有效的路徑(連線)。

• 蘋果公司喬幫主(Jobs)的名言：“你不可能在眺望未來時把生活中的每個點連線起來，只有回顧時能才連點成線。”許多人並不知道，他所提的就是架構師的關鍵任務：找到願景(Vision)與現實(Reality)間的連線。這是有效架構師必備修練。

實戰演練==> 練習<假設性思維>和 Mapping from vision to reality

架構師的第七步：清晰而明確表述介面(Interface)

----基於前面第一步的兩個視角而抽象，都產生了<分離>的動作。分(離)是手段，而(組)合是目的。分離動作則產生了介面，做為後續組合的依據。分得愈美妙就能組得愈快速。分與合兩項動作，往往時間點不同，執行者也不同；屬於跨時空、跨團隊的分工。因而，主導分(離)的架構師，必須清晰地表述介面，並明確傳達給擔任(組)合的人員。那麼，又如何清晰表述介面呢? 有效的途徑是：擅用<EIT造形(Form)>。茲說明如下：

EIT造形是由3個類(Class)所構成的。分別以<E>、<I>和<T>來代表之。從架構師角度上，<I>屬於主角，而<E>和<T>是配角。搭配兩個配角，才能將<I>表述的完整而清晰。就如同英語，搭配了主詞(Subject)和受詞(Object) 兩個配角，就能夠將動詞(Verb)表述得更完整而清晰。例如，

• Play---沒有主詞和受詞，動詞<play>就顯得意義不夠清晰。

• 貓玩(play) 繡球---有了主詞和受詞，動詞<play>就顯得意義很清晰。

• 老師彈(play) 鋼琴---有了主詞和受詞，動詞<play>就顯得意義很清晰。

----搭配了兩個配角(主詞和受詞)，主角(動詞)的涵意就顯得更完整而清晰了。同理，架構師只要採用EIT造形，就能將介面表述得完整而清晰了。[歡迎光臨高煥堂的部落格首頁：http://www.cnblogs.com/myEIT/ ]。

實戰演練==> 清晰而明確表述介面(Interface)

架構師的第八步：儘快對介面進行檢驗和測試

----基於EIT造形屬於程式碼層級的造形，能迅速實現為軟體程式碼，並進行電腦的實際執行、檢驗和測試。軟體的程式設計開發是一件費時的事情，等待各層面的細節設計&程式碼開發之後，才進行系統模組之間的檢驗和整合測試，往往會將檢驗和測試工作時辰延後，這將大幅升高系統整合的風險與提高專案開發的整體成本。尤其像Android平臺的終端<軟硬整合>產品開發，硬體需要迅速與軟體進行整合設計(Co-Design)，才能有效降低軟硬整合的風險，縮短開發時程，並提高產品可靠性。擅用EIT造形，將很容易落實這個步驟的任務，如下說明：

• EIT造形的<I>是主角，架構師必須清晰而明確定義之。至於<E>和<T>都是配角，開發者可以做<假模組(Mock)>來實現<E>或<T>配角，進行對<I>的模擬測試。就如同飛機架構師會設計<風洞>來模擬測試飛機的機翼一般。

• 目前市場上，有許多測試環境提供了Mock-based的整合測試工具，能迅速開發出 Mock<E>和Mock<T>來測試<I>，非常有助於落實這個步驟的任務了。

• 例如，想測試Client與Server模組之間的真實介面<I>。就能設計Mock<E>與 Client銜接；並且設計Mock<T>來與Server銜接；於是既使Cleint和Server兩個模組都還沒開發，也能迅速開發出 Mock<E>和Mock<T>來測試真實介面<I>。

實戰演練==> 儘快對介面進行檢驗和測試

架構師的第九步：設計<通用性>介面，成為框架(Framework)核心要素

----架構師如何給自己創造重構的自由度，以及支援開發者重構的空間，是框架設計的關鍵議題。這種自由度，決定於架構師是否能仔細分辨出：關注<未來的決策>與關注<今天決策的未來性>的微妙差異了。愈是能關注<今天決策的未來性>，而不是關注<未來的決策>，就愈能創造未來重構的自由度。例如，EIT造形和框架的主角都是介面<I>，愈是關注<目前決策的未來性>時，就愈會想去設計通用性(General)<E>和<I>來包容未來<T>的多變化。而一群<E&I>的巧妙組合，就成為框架了。通用性介面有兩層意義：

• 容納買主需求(或選擇)的未來變化，或容納新買主的新選擇。茲拿汽車來做比喻，當買主買了車子之後，未來隨時可以改變選擇(沙灘、公路或高山)。例如，買主未來決定將車子要到沙灘上跑時，只要更換新輪胎就行了；這展現出架構師目前決策的未來性。

• 限制買主的選擇範圍。買主抉擇的改變，表現於應用軟體(App)上，架構師設計通用性介面來＜框住＞各種App，限制買主的抉擇空間，才不會失控。這些通用性介面的有機整合體，就稱為軟體框架(用來框住App的架構)。

實戰演練==> 演練_設計通用性介面

架構師的第十步：有效減法設計，才能開放加法(設計)

----幅員愈大的國度、大資料應用愈發達的國度，加法(設計)的幅度就愈大。加法設計幅度愈大，系統的複雜性和差異化就愈顯著，此時標準化和統一化的呼聲就愈高。無論是標準化或統一化，都意味著加法設計的大量推進，導致系統複雜而難以駕馭；因而要求架構師提出有效的減法設計方案，從複雜中設計出簡單，讓人們能從簡單中來掌控複雜。就架構師而言，基於有效減法的架構設計，才能開放人人去做加法設計。茲說明如下：

• 秦朝時代唯有書同文、車同軌的有效減法設計，才能開放加法，整並六國成唯一個大國。

• 唐朝的詩叫做七言絕句，如“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船”，一首詩四個句子，每一個句子七個字，它的韻律有兩個“平平仄仄平平仄，仄仄平平仄仄平”，這是唐詩的主要造形(Form)。

• 秦朝的＜書同文、車同軌＞，加上唐朝的＜詩同形＞，有效的減法設計，創造了大一統(加法)的輝煌國度。

• 君不見，在前面各步驟裡，諸如：從複雜中設計出簡單、以需求檢驗設計等都是基於有效的減法設計，一方面給裝置供貨商一個開放的加法設計空間；另一方面則讓使用者享受從簡單(來自減法設計)中叫出複雜的滿足感。

• 此外，在前面各步驟裡，諸如：EIT造形、通用性介面和軟體框架(框住某些東西)等，則是減法設計的實踐技術；基於這些有效的減法設計途徑，才能大幅開放加法設計；因而落實了：從簡單中掌握複雜。[歡迎光臨高煥堂的部落格首頁：http://www.cnblogs.com/myEIT/ ]。

實戰演練==> 有效減法設計，才能開放加法