浅谈常用的架构模式

时间:2021-10-22 06:56:10

架构模式是软件架构中在给定环境下常遇到问题的通用的、可重用的解决方案。类似于软件设计模式但覆盖范围更广,致力于软件工程中不同问题,如计算机硬件性能限制、高可用性、业务风险极小化。一些架构模式在软件框架被实现。- *

说明

架构模式有很多种,本文只讨论工作中使用较多的几种:

  • 分层架构
  • Pipeline架构
  • 事件驱动架构

分层架构

浅谈常用的架构模式
分层架构模式

分层架构模式工作中用的比较多,常见的有MVC等,通过分层将职责划分到某一层上,层次清晰,架构明了。

我们以MVC来举例说明:controller -> service -> dao

@RestController 

@RequestMapping("/order"

public class OrderController { 

    @Autowired 

    private OrderService orderService; 

 

    /** 

     * 新增订单 

     * @param order 

     * @return 

     */ 

    @PostMapping("/add"

    public Response addOrder(Order order) { 

        orderService.add(order); 

        return Response.success(); 

    } 

 

public interface OrderService { 

    /** 

     *  添加订单 

     * @param order 

     * @return 

     */ 

    boolean add(Order order); 

 

public interface OrderRepository { 

 

    int save(Order order); 

按照依赖方向,上层依次依赖下层,每一层处理不同到逻辑。

之前到文章有讨论过通过依赖反转来改变依赖关系,从而更少到减少耦合。

Pipeline架构

浅谈常用的架构模式
Pipeline架构模式

Pipeline架构也称为管道或流水线架构,处理流程成线性,各个环节有相应到组件处理,从前到后顺序执行。

概念说明:

  • source: 数据源,通常使用流数据为源,比如:KafkaSource;
  • channel:信道或管道,用于处理或转换数据,比如:JsonChannel;
  • Sink:数据落地,通常用于数据存储或转发,比如:DbSink, KafkaSink;
  • Component: 组件,用于执行逻辑的最小单元,source,channel,sink都是一个Component;
  • Pipeline: 管道或流水线,一个Pipeline由上面的组件组成,不同的业务可以组装成不同的Pipeline;
  • 代码实现:数字数据源 -> 累加 -> 转成字符串 -> 落地

/** 

 *  组件 

 */ 

public interface Component<T> { 

    /** 

     *  组件名称 

     * @return 

     */ 

    String getName(); 

 

    /** 

     *  获取下游组件 

     * @return 

     */ 

    Collection<Component> getDownStrems(); 

 

    /** 

     *  组件执行 

     */ 

    void execute(T o); 

 

public abstract class AbstractComponent<T, R> implements Component<T>{ 

 

    @Override 

    public void execute(T o) { 

        // 当前组件执行 

        R r = doExecute(o); 

        System.out.println(getName() + " receive " + o + " return " + r); 

        // 获取下游组件,并执行 

        Collection<Component> downStreams = getDownStrems(); 

        if (!CollectionUtils.isEmpty(downStreams)) { 

            downStreams.forEach(c -> c.execute(r)); 

        } 

    } 

 

    protected abstract R doExecute(T o); 

 

/** 

 *  数据来源 

 */ 

public abstract class Source<T, R> extends AbstractComponent<T, R>{ 

 

 

/** 

 *  管道/信道 

 * @param <T> 

 */ 

public abstract class Channel<T, R> extends AbstractComponent<T, R> { 

 

 

/** 

 *  数据落地 

 * @param <T> 

 */ 

public abstract class Sink<T, R> extends AbstractComponent<T, R> { 

 

 

public class IntegerSource extends Source<Integer,  Integer>{ 

 

    @Override 

    protected Integer doExecute(Integer o) { 

        return o; 

    } 

 

    @Override 

    public String getName() { 

        return "Integer-Source"

    } 

 

    @Override 

    public Collection<Component> getDownStrems() { 

        return Collections.singletonList(new IncrChannel()); 

    } 

 

 

public class IncrChannel extends Channel<IntegerInteger> { 

 

    @Override 

    protected Integer doExecute(Integer o) { 

        return o + 1; 

    } 

 

    @Override 

    public String getName() { 

        return "Incr-Channel"

    } 

 

    @Override 

    public Collection<Component> getDownStrems() { 

        return Collections.singletonList(new StringChannel()); 

    } 

 

 

public class StringChannel extends Channel<Integer, String> { 

 

    @Override 

    protected String doExecute(Integer o) { 

        return "str" + o; 

    } 

 

    @Override 

    public String getName() { 

        return "String-Channel"

    } 

 

    @Override 

    public Collection<Component> getDownStrems() { 

        return Collections.singletonList(new StringSink()); 

    } 

 

 

public class StringSink extends Sink<String, Void>{ 

 

    @Override 

    protected Void doExecute(String o) { 

        return null

    } 

 

    @Override 

    public String getName() { 

        return "String-Sink"

    } 

 

    @Override 

    public Collection<Component> getDownStrems() { 

        return null

    } 

 

 

/** 

 *  流水线 

 */ 

public class Pipeline { 

    /** 

     *  数据源 

     */ 

    private Source source; 

 

    public Pipeline(Source source) { 

        this.source = source; 

    } 

 

    /** 

     *  启动 

     */ 

    public void start() { 

        source.execute(1); 

    } 

测试:

public class PipelineTest { 

 

    @Test 

    public void test() { 

        Pipeline pipeline = new Pipeline(new IntegerSource()); 

        pipeline.start(); 

    } 

执行结果:

Integer-Source receive 1 return 1  

Incr-Channel receive 1 return 2  

String-Channel receive 2 return str2  

String-Sink receive str2 return null 

事件驱动架构

浅谈常用的架构模式
事件驱动模式

事件驱动是以某个具体事件为触发条件,从而贯穿这个处理流程。通常事件驱动属于发布订阅模式或观察者模式, 用于异步处理,解耦业务逻辑。具体实现有进程内的和分布式的方式,比如:EventBus, MQ等等。

代码举例:

public class OrderEventListener implements Listener<OrderEvent> { 

 

    @Override 

    public void onEvent(OrderEvent event) { 

        System.out.println("receive event: " + event); 

    } 

 

public class EventBus { 

 

    private final static List<Listener> listeners = new ArrayList<>(); 

 

    /** 

     *  注册监听器 

     * @param listener 

     */ 

    public static void registerListener(Listener listener) { 

        listeners.add(listener); 

    } 

 

    /** 

     *  发布事件 

     * @param event 

     */ 

    public void publishEvent(Event event) { 

        // 收到并处理事件 

        listeners.forEach(l -> { 

            l.onEvent(event); 

        }); 

    } 

测试:

public class EventBusTest { 

 

    @Test 

    public void publish() { 

        OrderEvent event = new OrderEvent("order_2", OrderState.PENDING_PAYMENT); 

        EventBus.registerListener(new OrderEventListener()); 

        EventBus eventBus = new EventBus(); 

        eventBus.publishEvent(event); 

    } 

Spring中也有事件发布和监听(深入浅出Spring/SpringBoot 事件监听机制):

@Component 

public class OrderEventListener  { 

 

    @Async 

    @EventListener(OrderEvent.class) 

    public void onEvent(OrderEvent event) { 

        System.out.println("receive event: " + event); 

    } 

 

public class EventTest { 

    @Autowired 

    private ApplicationContext context; 

 

    @Test 

    public void publishEvent() { 

        OrderEvent event = new OrderEvent("order_1", OrderState.PENDING_PAYMENT); 

        context.publishEvent(event); 

    } 

总结

以上通过代码实例简单说明了工作中常用到的架构模式,但是模式不是固定的,工作中需结合实际情况按需使用即可。

原文地址:https://www.toutiao.com/a6910762028235784718/