架构师之路一 - 架构师入门指引

导读：本系列文章教你怎么样成为一名架构师，而本篇文章则带你先认识一下什么是架构师，架构师的工作是什么？

为什么需要架构师

为什么需要架构师或者说架构师能解决什么样的问题，我们不妨先从两个不同的视角来看一下。

技术高手的视角

小张作为一名拥有 3-5 年开发经验的技术高手，他经常会思考以下几个问题：
• 我已经工作好几年了，将来如何发展？是要一直写代码吗？
• 是不是要往上走就得做管理？
• 在中国 35 岁之后不能再做技术了吗？
• 继续做技术是不是待遇上不如做管理？
• 如果继续做技术我还要学习什么？
• 如果改做管理我应该如何转型？
• 我适合做技术还是做管理，还是别的什么？

软件企业的视角

软件企业在的产品开发过程中也经常会思考以下几个问题：
• 为什么我们的产品交付周期为什么需要那么长时间？竞争对手可能只要半年，为什么我们需要 1 年？
• 为什么我们的产品总有这样那样的质量问题？程序员在开发的时候为什么不好好把控质量，上完线出这样那样的问题？
• 为什么当初这个产品会选择这样的技术路线，技术选型的时候为什么不慎重？导致现在要用另一种技术推翻重做，带来巨大的人力成本？
• 网站的用户越来越多，性能非常吃紧，想扩展却很难？
• 为什么这个产品的代码这么难维护，找谁改都说不敢动？
• 究竟谁能在技术上保证我们的产品或项目取得成功？

从不同的角度出发会引发出一连串的疑惑，那么能解决以上疑惑的角色就是系统架构师，也可以说我们需要系统架构师来解决这些问题。

架构、架构设计与架构师的相关概念

架构

架构，又名软件架构，也称为软件体系结构。软件架构就是一个系统的蓝图，是一种设计方案，将客户的不同需求抽象成为抽象组件，并且能够描述这些抽象组件之间的通信和调用，及包括一些内部的关键机制。
它有下面三个关键概念：

• 组件
  通常是指开发或部署的一个单元，根据考查对象的大小，组件的粒度也有所区别。在做架构的时候我们需要把握好这个力度，不能陷入代码细节，如果过度的关注代码层面的力度，那对系统的整体把握可能会出问题。
• 组件与组件之间的关系
  是架构要考虑的重要因素，来自系统外部的请求通常是由多个组件协作完成的，系统内部结构是否良好，很大程度上取决于组件之间的关系。
• 关键机制
  是指影响到系统可用性、安全性、性能等重要非功能特性的一些技术方案，比如技术选型、关键设计、处理流程等等。

系统架构 vs 架构设计

系统架构 是指系统在运行期的实际内部结构，架构设计是对这种内部结构的书面描述。

架构设计 是以需求分析为输入，通过架构师的分析，产出架构设计资料，用于指导后续概要设计、详细设计、开发、测试、部署、上线运行。所以说如果架构设计做的不好或者没做架构设计，那么后面环节的开发测试部署可能会出各种各样的问题。

架构设计 vs 概要设计

架构设计是以组件的视角来思考系统如何分解，并定义分解出来的组件之间的关系。
概要设计是从功能模块的视角来对系统进行分解，并定义这些功能模块之间的关系。现在提的比较少，一般做完架构设计直接做详细设计即可！

以用户登录为例，从架构设计的角度可能就只是一个用户服务组件，而从概要设计的角度可能就是前端页面、用户接口、数据库等一系列功能的设计。

架构师

架构师是负责系统架构的人、团队或组织，架构师是团队技术领导，从技术角度，承担项目技术的成功或失败的责任。在其领域内能够全局把握的人，能够给出其负责范围内的总体设计，并能解决关键问题、指导其他人员落实设计。

往往后端开发出生的架构师对后台开发这一块有很丰富的相关经验，但是还需要对前端，APP 端、测试、部署等领域也需要了解掌握，需要能做到掌控全局，这也是成为架构师需要去修炼的地方。

注解：架构师在一个团队中的权利很大，在技术上大家都要听你的，但是同时你也要承担相应的义务，一旦项目由于技术原因失败，那你就是第一责任人

架构师的价值

李智慧老师在《大型网站技术架构 核心原理与案例分析》说过软件架构师的最大价值不在于掌握多少先进的技术，而在于具有将一个大系统切分成 N 个低耦合的子模块的能力，这些子模块包含横向的业务模块，也包含纵向的基础技术模块。这种能力一部分源自专业的技术和经验，还有一部分源自于架构师对业务场景的理解、对人性的把握、甚至对世界的认知。”

上面这张图表示未经过架构设计的系统，大家想怎么建就怎么建，用过几年后系统之间的关系没人能理清楚，自然自然程序员不敢随便改其中的代码。

而经过良好的架构设计后系统之间逻辑清晰，可以很容易进行扩展。

架构、架构师、架构设计之间的关系

下面一张图很容易看出架构、架构师以及架构设计之间的关系

架构师能力模型

作为架构师需要拥有以下 12 个能力模型：

• 沟通协作：
  架构师需要经常跟产品经理、项目经理甚至客户打交道，所以沟通能力对架构师来说非常重要，能力总结如下
  ① 具备优秀的口头、书面及表达技巧
  ② 优先的聆听者和观察者
  ③ 传达和激发团队，共享架构，确保达成一致
  ④ 个人品牌，值得信任
  ⑤ 推动良好的团队协作，合作共赢

• 自我驱动：
  架构师为什么能够成为架构师？因为他们都会有强大的自我驱动力，总结如下
  ① 积极主动，承担职责以外的事情
  ② 持之以恒，长期保持
  ③ 严格要求自己，不满足现状

• 高效学习：
  这个能力所有做开发的都需要具备
  ① 发现自身知识结构的优劣
  ② 形成自己的学习模式
  ③ 目标导向，学习目标要明确
  ④ 学习需要反复强化，不断实践运用

• 良好心态：
  ① 开放心态，能够取长补短，要多与分歧者沟通
  ② 责任心，敢于决策，为决策结果负责
  ③ 严于利己，宽以待人，积极向上

• 识别问题：
  公司花钱聘请你来的目的是让你来解决问题，而解决问题的前提是先识别问题，而架构师需要快速准确的识别问题，主要分为以下几个方面
  ① 识别问题以及问题的主体，把问题本身先搞清楚
  ② 发现问题永远比解决问题更加重要
  ③ 可以通过利益者全面沟通、竞争对手分析等手段来识别问题
  ④ 问题的优先级，可以用钱或者对业务的影响面来衡量

• 抽象思维：
  作为架构师这个能力尤其重要
  ① 能够分解出共性和个性，提炼出共性
  ② 需求概念化（由实到虚总结升华）并归类（核心/非核心等），然后分而治之
  ③ 抽象的前提是对个性的深入理解

• 认识深度
  ① 深层次挖掘（由虚到实）问题的本质
  ② 技术的本质
  ③ 业务的本质
  ④ 利益相关者的本质

• 平衡取舍
  这个能力也非常重要，毕竟公司给你资源是有限的。如果给你无限的资源，那就不需要做架构了，架构师就是需要在有限的资源中最大化经济效益。往往做架构设计就是一个取舍的过程。
  ① 利益者之间利益程度的的平衡取舍
  ② 确保架构在现有有限资源约束下最合理，最大化经济效益

• 业务能力
  不了解业务肯定做不出良好的架构设计的，需要了解业务的现状以及未来的发展趋势。
  ① 对于所在业务和领域要有较深的理解
  ② 能够对业务需求进行分解和未来判断
  ③ 好的架构师也是好的产品经理

• 技术能力
  这是作为架构师最基本的能力
  ① 具备编码/设计/攻关等能力，丰富项目经验
  ② 技术深度，某一个领域的技术专家
  ③ 技术广度，技术知识面比较广
  ④ 技术高度，技术前瞻和判断力，技术支撑和引导业务

• 想象力
  ① 技术创新，以业务为中心的方式识别、评估和注入颠覆性新技术的能力
  ② 战略性规划，能够为实现潜在目标设计战略路线图并推动落地
  ③ 企业执行，企业精神、承担逾期风险、交付成果

• 架构方法论
  ① 多学习掌握业内/公司成熟的方法论，并且实践体会
  ② 自己结合项目循环总结，形成自身的架构方法论体系

架构师修炼方法

架构师可以从以下几个角度进行自我修炼

• 丰富实战
  1、先在一个产品/项目做的比较深入，然后考虑多产品/项目的实践；
  2、积极主动进行可复用模块提炼以及思路和手段的改进，减少无效重复实践
  3、在完成本职工作的前提下，增加影响力在更大范围实践

• 深度思考
  1、六步思考：确定与定义问题、分析问题、寻找解决问题的方法、做出决定、采取行动、评估结果与控制
  2、总结思考，形成自己的知识经验财富

• 融入圈子
  1、融入到部门/公司架构师的圈子，尤其是要找到自己心中的导师；
  2、融入行业相同的技术圈子，互相学习交流
  3、经常写博客、参与开源社区、演讲以及培训等手段

• 不断学习
  1、系统化知识体系的学习，权威书籍/网站/微信公众号等
  2、新技术的感知、运用、分析以及场景运用
  3、参加各种培训、分享以及交流等，与专家讲师碰撞学习

架构师成长路径

架构师的前身是一名中高级开发人员，他们通常会具备以下几个特征：

• 工作三五年，精通一两种编程语言；
• 精通几个框架，如 SSH；
• 能够搭建项目的代码框架，开发核心模块，组织共通类库，编写示例程序；
• 能够解决一些开发过程中的难题；
• 能够对下级程序员进行指导；
• 能够负责一些中小模块的设计；
• 知识和能力体系与其承担什么项目有很大相关性；

在职业发展中他们有以下几条路径可走

走管理路线可以成长为项目经理、部门经理
走技术路线可以成为某方面的技术专家、架构师、CTO

成为架构师 意味着需要具备更高的能力，并承担更大的责任。

架构师工作指南

工作职责

在标准软件研发流程体系中，软件研发分为构思阶段、设计阶段、开发测试阶段，运维阶段。而架构师需要参与整个开发流程的生命周期。

我们接下来看看架构师在每个阶段需要干什么事。

• 立项阶段的职责（主要是向咨询或需求分析人员提供技术咨询）

  • 进行总体架构设想
  • 论证技术可行性
  • 验证某些关键技术问题

• 业务分析和需求分析阶段的职责
  协助业务分析人员产出业务分析成果，包括以下事项：

  • 与产品团队协作完成业务分析文档
  • 参与系统业务价值讨论

  协助需求分析人员完成需求分析，包括以下事项：

  • 对产品团队进行技术支撑，解答产品团队的技术疑问
  • 把握产品团队的需求成果，确保形式和内容符合架构设计输入需要，确保功能可实现，非功能性需求指标合理，成本和工期可接受
  • 完善需求分析

• 架构设计阶段的职责（独立完成架构设计）

  • 逻辑架构设计，将系统分解为非技术性的逻辑组件，并定义其间的关系
  • 物理架构设计，将逻辑架构中的组件和关系进行技术化、具体化
  • 对于没有经验的技术点，验证其可行性
  • 性能验证
  • 技术选型时对多种方案对比验证
  • 架构评审，设计完成时邀请其他成员、组外专家、领导、高阶架构师对自己的工作成果进行评审
  • 软硬件采购申请，对设计、开发、测试、部署各环节需要的硬件及软件编写采购清单，提交申请

• 概要设计和详细设计阶段的职责（与开发组长一起完成概要设计）

  • 功能清单整理，根据系统用例和架构设计中的组件定义推导出功能清单
  • 接口定义，包括组件间的通信机制定义和功能模块间的接口定义

  与开发组长一同确定详细设计的范围，指导中级开发人员完成必要的详细设计

  • 初期指导，说明架构设计意图、详细设计注意事项
  • 设计检查与评审，确保详细设计符合架构设计要求
  • 参与数据库设计，确保数据库设计符合架构设计要求，主要考虑性能、数据量等问题
  • 参加界面设计评审

• 开发阶段的职责
  指导开发人员落实架构设计中要开发组件的实现，包括以下事项：
  初期指导：

  • 向开发团队说明开发相关的架构设计意图
  • 配合开发组长搭建开发环境，建立各组件的代码工程
  • 解答开发团队的疑问

  代码检查与评审：

  • 检查工程结构是否合理
  • 检查组件的版本是否合适
  • 检查接口是否与架构设计一致
  • 检查主要处理流程的调用关系
  • 检查关键功能的实现
  • 检查通信方式
  • 检查并发处理方式
  • 检查连接池、线程池等资源的利用
  • 检查缓存的实现方式和策略
  • 检查配置项实现方式
  • 检查构建脚本

• 测试阶段的职责
  指导测试人员检验架构设计中非功能特性的实现，包括以下事项：
  

• 运维阶段的职责
  指导运维人员部署系统以及在后续运维过程中进行指导，包括以下事项：
  

• 架构师在组织中的职责
  架构师是高级技术人员，在项目之外，还需要承担一定的组织建设职责，包括以下事项：
  

工作流程

架构师在项目中的活动需要有一定的流程，正常过程如下：

• 制定项目的架构工作计划
• 完善需求分析
• 进行架构设计
• 指导概要设计
• 指导详细设计
• 指导开发
• 指导测试
• 指导上线运维
• 管理架构变更

周边协作

架构师由于需要参与整个项目的生命周期，所以基本需要与所有相关人员进行协作，具体可参看下图：

资源保障

架构师在工作过程中会有一些资源需求，可通过以下方式进行获取：

架构师的考核

可以通过以下维度对架构师进行综合考核：

• 考核架构工作计划执行的完整性
• 考核架构设计文档的质量
• 考核指导、检查和评审的效果
• 考核项目非功能性需求的满足情况
• 考核架构师知识经验的分享情况
• 考核架构师对公司产品的改进情况