軟件架構（software architecture）就是軟件的基本結構。
合適的架構是軟件成功的最重要因素之一。大型軟件公司通常有專門的架構師職位（architect），只有資深程序員才可以擔任。
O'Reilly 出版過一本免費的小冊子《Software Architecture Patterns》（PDF）， 介紹了五種最常見的軟件架構，是非常好的入門讀物。
軟件架構就是軟件的基本結構。架構的本質是管理複雜性。如果你覺得架構不重要，可能是你做的事情不夠複雜，或者是你沒有管理好複雜性。架構模式雖多，經過抽象沉澱之後，也就那麼幾種：
1. 分層架構（比較傳統的單體架構）
2. 事件驅動架構 （一般適用於應用局部場景，用來實現異步解耦）
3. 微核架構（又稱插件架構，開發難度較高，一般用來做工具軟件開發，如Eclipse，不太適合分佈式業務場景）
4. 微服務架構（當前比較流行的服務化架構，解決單體架構面臨的問題，適合敏捷開發，快速迭代）
5. 雲架構（現在的說法是雲原生架構-Cloud Native，基於Docker、Kubernetes、Service Mesh 雲原生架構）
在原文的基礎上，小編按照自己的想法，進行了小幅調整。
一、分層架構
分層架構（layered architecture）是最常見的軟件架構，也是事實上的標準架構。如果你不知道要用什麼架構，那就用它。
這種架構將軟件分成若干個水平層，每一層都有清晰的角色和分工，不需要知道其他層的細節。層與層之間通過接口通信。
雖然沒有明確約定，軟件一定要分成多少層，但是四層的結構最常見。
- 表現層（presentation）：用戶界面，負責視覺和用戶互動
- 業務層（business）：實現業務邏輯
- 持久層（persistence）：提供數據，SQL 語句就放在這一層
- 數據庫（database） ：保存數據
有的軟件在邏輯層（business）和持久層（persistence）之間，加了一個服務層（service），提供不同業務邏輯需要的一些通用接口。
用戶的請求將依次通過這四層的處理，不能跳過其中任何一層。
優點
- 結構簡單，容易理解和開發
- 不同技能的程序員可以分工，負責不同的層，天然適合大多數軟件公司的組織架構
- 每一層都可以獨立測試，其他層的接口通過模擬解決
缺點
- 一旦環境變化，需要代碼調整或增加功能時，通常比較麻煩和費時
- 部署比較麻煩，即使只修改一個小地方，往往需要整個軟件重新部署，不容易做持續發佈（因為是單體架構）
- 軟件升級時，可能需要整個服務暫停
- 擴展性差。用戶請求大量增加時，必須依次擴展每一層，由於每一層內部是耦合的，擴展會很困難（單體架構，需求調整會貫穿每一層）
二、事件驅動架構
事件（event）是狀態發生變化時，軟件發出的通知。
事件驅動架構（event-driven architecture）就是通過事件進行通信的軟件架構。它分成四個部分。
事件驅動架構（event-driven architecture）核心組件：
- 事件隊列（event queue）：接收事件的入口
- 分發器（event mediator）：將不同的事件分發到不同的業務邏輯單元
- 事件通道（event channel）：分發器與處理器之間的聯繫渠道
- 事件處理器（event processor）：實現業務邏輯，處理完成後會發出事件，觸發下一步操作
對於簡單的項目，事件隊列、分發器和事件通道，可以合為一體，整個軟件就分成事件代理和事件處理器兩部分。
優點
- 分佈式的異步架構，事件處理器之間高度解耦，軟件的擴展性好
- 適用性廣，各種類型的項目都可以用
- 性能較好，因為事件的異步本質，軟件不易產生堵塞
- 事件處理器可以獨立地加載和卸載，容易部署
缺點
- 涉及異步編程（要考慮遠程通信、失去響應等情況），開發相對複雜
- 難以支持原子性操作，因為事件通過會涉及多個處理器，很難回滾
- 分佈式和異步特性導致這個架構較難測試
事件驅動架構在通信產品中應用得也非常廣泛，典型的如狀態機處理。事件驅動架構不適於做頂層架構，但適合做局部實現，幾乎遍布在通信軟件的各個角落。
三、微核架構
微核架構（microkernel architecture）又稱為"插件架構"（plug-in architecture），指的是軟件的內核相對較小，主要功能和業務邏輯都通過插件實現。
內核（core）通常只包含系統運行的最小功能。插件則是互相獨立的，插件之間的通信，應該減少到最低，避免出現互相依賴的問題。
優點
- 良好的功能延伸性（extensibility），需要什麼功能，開發一個插件即可
- 功能之間是隔離的，插件可以獨立的加載和卸載，使得它比較容易部署，
- 可定製性高，適應不同的開發需要
- 可以漸進式地開發，逐步增加功能
缺點
- 擴展性（scalability）差，內核通常是一個獨立單元，不容易做成分佈式
- 開發難度相對較高，因為涉及到插件與內核的通信，以及內部的插件登記機制
微核架構的設計和開發難度較高，這就註定它在企業產品中用得不多，雖然它的優點還不少。
四、微服務架構
微服務架構（microservices architecture）是服務導向架構（service-oriented architecture，縮寫 SOA）的升級。
每一個服務就是一個獨立的部署單元（separately deployed unit）。這些單元都是分佈式的，互相解耦，通過遠程通信協議（比如REST、SOAP）聯繫。
微服務架構分成三種實現模式。
- RESTful API 模式：服務通過 API 提供，雲服務就屬於這一類
- RESTful 應用模式：服務通過傳統的網絡協議或者應用協議提供，背後通常是一個多功能的應用程序，常見於企業內部
- 集中消息模式：採用消息代理（message broker），可以實現消息隊列、負載均衡、統一日誌和異常處理，缺點是會出現單點失敗，消息代理可能要做成集群
現在開源的微服務框架比較多，如常用的有Spring Cloud、Dubbo、ServiceComb等等。
優點
- 擴展性好，各個服務之間低耦合
- 容易部署，軟件從單一可部署單元，被拆成了多個服務，每個服務都是可部署單元
- 容易開發，每個組件都可以進行持續集成式的開發，可以做到實時部署，不間斷地升級
- 易於測試，可以單獨測試每一個服務
缺點
- 由於強調互相獨立和低耦合，服務可能會拆分得很細。這導致系統依賴大量的微服務，變得很凌亂和笨重，性能也會不佳。
- 一旦服務之間需要通信（即一個服務要用到另一個服務），整個架構就會變得複雜。典型的例子就是一些通用的 Utility 類，一種解決方案是把它們拷貝到每一個服務中去，用冗餘換取架構的簡單性。
- 分佈式的本質使得這種架構很難實現原子性操作，交易回滾會比較困難。
五、雲架構（雲原生-Cloud Native）
雲架構（cloud architecture，現在的說法是雲原生-Cloud Native）主要解決擴展性和並發的問題，是最容易擴展的架構。
它的高擴展性，主要原因是可以基於雲上計算資源彈性伸縮。然後，業務處理能力封裝成一個個處理單元（prcessing unit）。訪問量增加，就新建處理單元（Docker容器）；訪問量減少，就關閉處理單元（Docker容器）。由於沒有中央數據庫，所以擴展性的最大瓶頸消失了。由於每個處理單元的數據都獨立分庫。
這個模式主要分成兩部分：處理單元（processing unit）和虛擬中間件（virtualized middleware）。
- 處理單元：實現業務邏輯（類似於微服務架構中的微服務）
- 虛擬中間件：負責通信、保持sessions、數據複製、分佈式處理、處理單元的部署。
虛擬中間件又包含四個組件：
- 消息中間件（Messaging Grid）：管理用戶請求和session，當一個請求進來以後，決定分配給哪一個處理單元；
- 數據中間件（Data Grid）：將數據複製到每一個處理單元，即數據同步。保證某個處理單元都得到同樣的數據；
- 處理中間件（Processing Grid）：可選，如果一個請求涉及不同類型的處理單元，該中間件負責協調處理單元；
- 部署中間件（Deployment Manager）：負責處理單元的啟動和關閉，監控負載和響應時間，當負載增加，就新啟動處理單元，負載減少，就關閉處理單元。
隨着Docker、Kubernetes等容器化技術的快速發展，上述關於雲架構描述有點陳舊了。當前最新的雲原生架構，以Docker+Kubernetes為核心，尤其是容器編排Kubernetes 已經成為事實上的行業標準。
雲原生架構圖的主要特徵：
- 微服務應用運行支撐環境；
- 以容器化應用的鏡像作為交付標準；
- 通過資源調度服務快速申請、釋放資源；
- 通過彈性伸縮快速擴展應用；
- 狀態監控；
主要目標：
1. 讓開發人員聚焦業務邏輯的實現，其他交給容器雲平台來完成；
2. 支持業務系統的快速迭代，支撐業務的快速變化和發展；
3. 構建以共享服務體系為核心的業務中台；
下面是小編針對某新零售企業設計的雲原生架構圖，以雲和微服務架構為基礎構建雲原生應用，這裡雲可以是公有雲、私有雲、混合雲等等。
以上是從不同的視角，對架構進行了分類。實際應用中，各種架構並不是孤立的，可以根據業務環境和業務訴求，對各種架構進行綜合和嫁接。每種架構都有其優點和缺點。優點不必多說，缺點則幾乎都是通過工具工程（比如自動化發佈工具、自動化測試等等）能力的方法來規避，工具工程對軟件架構非常重要。
原文鏈接：
http://ruanyifeng.com/blog/2016/09/software-architecture.html
