架构-架构设计规范

1. 架构设计基本原则

1.1 SOLID原则在架构中的应用

• 单一职责原则：每个模块只负责一个业务领域
• 开闭原则：通过接口和抽象类实现扩展开放、修改关闭
• 里氏替换原则：子类必须能替换父类且不影响功能正确性
• 接口隔离原则：客户端不应依赖不需要的接口
• 依赖倒置原则：依赖抽象而非具体实现

2. 分层架构设计

2.1 经典四层架构

• 表示层：处理HTTP请求和响应
• 业务逻辑层：实现核心业务规则
• 数据访问层：与数据库交互
• 领域模型层：定义业务实体

// 领域模型层
public class Order {
    private Long id;
    private User user;
    private List<OrderItem> items;
    // 领域行为
    public BigDecimal calculateTotal() {
        return items.stream()
            .map(item -> item.getPrice().multiply(new BigDecimal(item.getQuantity())))
            .reduce(BigDecimal.ZERO, BigDecimal::add);
    }
}

// 数据访问层
public interface OrderRepository extends JpaRepository<Order, Long> {
    List<Order> findByUserId(Long userId);
}

// 业务逻辑层
@Service
public class OrderService {
    private final OrderRepository orderRepository;
    private final InventoryService inventoryService;
    
    // 构造函数注入
    public OrderService(OrderRepository orderRepository, InventoryService inventoryService) {
        this.orderRepository = orderRepository;
        this.inventoryService = inventoryService;
    }
    
    @Transactional
    public Order createOrder(OrderRequest request) {
        // 业务逻辑实现
    }
}

// 表示层
@RestController
@RequestMapping("/api/orders")
public class OrderController {
    private final OrderService orderService;
    
    public OrderController(OrderService orderService) {
        this.orderService = orderService;
    }
    
    @PostMapping
    public ResponseEntity<OrderDTO> createOrder(@RequestBody @Valid OrderRequest request) {
        Order order = orderService.createOrder(request);
        return ResponseEntity.status(HttpStatus.CREATED)
            .body(OrderMapper.toDTO(order));
    }
}

3. 微服务架构设计

3.1 服务拆分策略

• 按业务领域边界拆分
• 考虑数据自治和团队结构
• 避免分布式事务

3.2 服务通信模式

• 同步通信：REST API、gRPC
• 异步通信：消息队列（Kafka、RabbitMQ）

4. 架构安全性设计

4.1 认证与授权

• 使用OAuth 2.0/OpenID Connect实现认证
• 基于角色的访问控制(RBAC)
• API权限粒度控制

@Configuration
@EnableWebSecurity
public class SecurityConfig {
    @Bean
    public SecurityFilterChain securityFilterChain(HttpSecurity http) throws Exception {
        http
            .authorizeHttpRequests(auth -> auth
                .requestMatchers("/api/public/**").permitAll()
                .requestMatchers("/api/admin/**").hasRole("ADMIN")
                .requestMatchers("/api/orders/**").hasAnyRole("USER", "ADMIN")
                .anyRequest().authenticated()
            )
            .oauth2ResourceServer(oauth2 -> oauth2.jwt());
        return http.build();
    }
}

5. 避坑指南

• 避免过度设计：YAGNI(You Aren't Gonna Need It)原则
• 警惕分布式事务陷阱，优先使用最终一致性
• 避免服务间紧耦合，通过API版本控制实现兼容
• 防止架构腐化，定期进行代码和架构评审

6. 深度思考题

在微服务架构设计中，如何平衡服务粒度和系统复杂性？请结合具体业务场景分析服务拆分的决策过程和演进策略。 服务粒度平衡需考虑以下因素：

1. 业务边界清晰度：通过领域驱动设计(DDD)识别限界上下文
2. 团队结构匹配度：遵循康威定律，服务边界与团队结构对齐
3. 数据自治程度：每个服务应拥有私有数据存储
4. 性能与可用性：避免过多服务间调用导致的性能损耗
5. 变更频率：将变更频率相似的功能放在同一服务

演进策略：从小粒度单体开始，随业务增长逐步拆分为微服务，通过API网关和服务发现实现平滑过渡。