柚子快報(bào)激活碼778899分享：【架構(gòu)六】系統(tǒng)架構(gòu)風(fēng)格

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一、數(shù)據(jù)流風(fēng)格

批處理：每一步都是獨(dú)立的，并且每一步都是順序執(zhí)行的，只有當(dāng)前一步處理完畢后，后一步處理才開(kāi)始。數(shù)據(jù)必須是完整的，作為一個(gè)整體進(jìn)行傳遞。如日志分析、計(jì)費(fèi)程序等。管道/過(guò)濾器：每個(gè)構(gòu)件都有一組輸入輸出，構(gòu)件讀輸入的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理，然后產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流。這個(gè)過(guò)程通常通過(guò)對(duì)輸入流的變換及增量計(jì)算來(lái)完成，所以在輸入被完全消費(fèi)之前，輸出便產(chǎn)生了。如傳統(tǒng)的編譯器、UNIX管道等。

(數(shù)據(jù)流風(fēng)格)批處理風(fēng)格與管道過(guò)濾器風(fēng)格的區(qū)別： 共同點(diǎn)：把任務(wù)分成一系列固定順序的計(jì)算單元。組件間只通過(guò)數(shù)據(jù)交互傳遞。 區(qū)別：（1）批處理強(qiáng)調(diào)是全部的，輸入時(shí)可隨機(jī)存取，無(wú)合作性無(wú)交互性。而管道過(guò)濾器是遞增的，有反饋，可交互。（2）批處理強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)傳送在步與步之間作為一個(gè)整體，而管道過(guò)濾器無(wú)此要求。批處理的數(shù)據(jù)是完整的，管道過(guò)濾器的數(shù)據(jù)是增量的（3）批處理數(shù)據(jù)以整體的形式傳輸，數(shù)據(jù)總量有限。管道過(guò)濾器用數(shù)據(jù)流的形式傳輸，數(shù)據(jù)量無(wú)限制。

二、調(diào)用/返回風(fēng)格

主程序/子程序?qū)儆诮Y(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，關(guān)注功能的實(shí)現(xiàn)，使用自頂向下的功能劃分的設(shè)計(jì)方法。把問(wèn)題分為若干步驟處理。構(gòu)件即為主程序和子程序。系統(tǒng)中的每個(gè)構(gòu)件都是一個(gè)函數(shù)或者過(guò)程，每個(gè)函數(shù)形成一個(gè)調(diào)用鏈。產(chǎn)生程序結(jié)構(gòu)圖。每個(gè)函數(shù)可修改全局?jǐn)?shù)據(jù)。如開(kāi)發(fā)語(yǔ)言。面向?qū)ο篌w系關(guān)注數(shù)據(jù)與功能的封裝，采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法。構(gòu)件是對(duì)象，即抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型的實(shí)例，每個(gè)對(duì)象都包含數(shù)據(jù)和方法。各個(gè)對(duì)象通過(guò)相互調(diào)用的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)相互調(diào)用，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的全部功能。沒(méi)有可供修改的全局?jǐn)?shù)據(jù)。產(chǎn)生設(shè)計(jì)類(lèi)圖。如面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)語(yǔ)言。層次架構(gòu)風(fēng)格：每層為上一層提供服務(wù)，修改某一層，最多影響其相鄰的上下層（通常只能影響上層）。上層必須知道下層的身份，不能調(diào)整層次之間的順序。如TCP/IP協(xié)議。

三、獨(dú)立構(gòu)件風(fēng)格

獨(dú)立構(gòu)件風(fēng)格主要強(qiáng)調(diào)每個(gè)構(gòu)件都是相對(duì)獨(dú)立的個(gè)體，它們之間不直接通信，以降低耦合度，提高靈活性。構(gòu)件之間相互獨(dú)立，不存在顯示的調(diào)用關(guān)系。

進(jìn)程通信：進(jìn)程間消息傳遞的方式可以是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、異步或同步方式，以及遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用等。事件驅(qū)動(dòng)（隱式調(diào)用）：當(dāng)某個(gè)事件被觸發(fā)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用在這個(gè)事件中注冊(cè)的所有過(guò)程。如斷點(diǎn)調(diào)試、公眾號(hào)等的訂閱信息。

四、虛擬機(jī)風(fēng)格

人構(gòu)建一個(gè)運(yùn)行環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境上，可以解析與運(yùn)行定義的一些語(yǔ)言增加架構(gòu)的靈活性。

解釋器適用于“自定義規(guī)則的場(chǎng)合”，無(wú)需人的介入，逐行逐字翻譯執(zhí)行。如JVM。規(guī)則系統(tǒng)是在解釋器的基礎(chǔ)上增加經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，適用于專(zhuān)家系統(tǒng)，一個(gè)規(guī)則對(duì)應(yīng)一個(gè)處理流程。一般用在人工智能領(lǐng)域和決策支持系統(tǒng)中。

五、倉(cāng)庫(kù)風(fēng)格（數(shù)據(jù)共享風(fēng)格）

以數(shù)據(jù)為中心，所有的操作都是圍繞建立的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行的。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和黑板系統(tǒng)共同點(diǎn)是共享數(shù)據(jù)。若輸入流中某類(lèi)事件觸發(fā)系統(tǒng)相應(yīng)的進(jìn)程執(zhí)行，則倉(cāng)庫(kù)是傳統(tǒng)型數(shù)據(jù)庫(kù)。 若中央數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)系統(tǒng)相應(yīng)的進(jìn)程執(zhí)行，則倉(cāng)庫(kù)是黑板系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是構(gòu)件控制中央共享流程，而黑板系統(tǒng)是構(gòu)件被動(dòng)響應(yīng)中央共享數(shù)據(jù)的變化。黑板系統(tǒng)包括知識(shí)源、黑板和控制三個(gè)部分。知識(shí)源包括若干獨(dú)立計(jì)算的不同單元，提供解決問(wèn)題的知識(shí)。知識(shí)源之間不直接通信，他們之間的交互通過(guò)黑板來(lái)完成，知識(shí)源響應(yīng)黑板的變化，也只修改黑板；黑板是一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)，包含問(wèn)題域解空間的全部狀態(tài)，是知識(shí)源相互作用的唯一媒介，知識(shí)源通過(guò)不斷地改變黑板數(shù)據(jù)來(lái)解決問(wèn)題；控制：控制完全由黑板的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，知識(shí)源響應(yīng)是通過(guò)黑板的狀態(tài)變化來(lái)控制的。黑板系統(tǒng)通常應(yīng)用在對(duì)于解決問(wèn)題沒(méi)有確定性算法的軟件中。如語(yǔ)音識(shí)別，信號(hào)處理。

六、閉環(huán)風(fēng)格（過(guò)程控制）

閉環(huán)風(fēng)格（過(guò)程控制）：適用于嵌入式系統(tǒng)，用于解決簡(jiǎn)單閉環(huán)控制問(wèn)題，如空調(diào)溫控、定速巡航。

各架構(gòu)風(fēng)格的優(yōu)缺點(diǎn)：

管道/過(guò)濾器風(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 模塊化：系統(tǒng)可以被拆分成多個(gè)獨(dú)立的組件，易于開(kāi)發(fā)和維護(hù)。 可重用性：過(guò)濾器可以在不同的管道中重復(fù)使用，提高代碼的可重用性。 可擴(kuò)展性：可以通過(guò)添加新的過(guò)濾器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的功能。 缺點(diǎn)： 過(guò)多的過(guò)濾器可能導(dǎo)致性能下降，增加系統(tǒng)的復(fù)雜性。 數(shù)據(jù)流在過(guò)濾器之間傳遞，可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)拈_(kāi)銷(xiāo)。 面向?qū)ο箫L(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 模塊化：系統(tǒng)可以被組織成多個(gè)對(duì)象，易于理解、擴(kuò)展和維護(hù)。 可重用性：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)鼓勵(lì)代碼的重用，通過(guò)繼承和多態(tài)性實(shí)現(xiàn)代碼的靈活性和可擴(kuò)展性。 封裝性：對(duì)象可以封裝數(shù)據(jù)和功能，提供更好的安全性和抽象性。 缺點(diǎn): 復(fù)雜性：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)可能導(dǎo)致較高的復(fù)雜性，特別是對(duì)于大型系統(tǒng)。 性能開(kāi)銷(xiāo)：面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)可能引入一些額外的性能開(kāi)銷(xiāo)，如動(dòng)態(tài)綁定和消息傳遞。 事件驅(qū)動(dòng)風(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 松耦合：組件之間通過(guò)事件進(jìn)行通信，彼此之間解耦，易于維護(hù)和擴(kuò)展。 響應(yīng)性：系統(tǒng)可以及時(shí)響應(yīng)事件，適用于實(shí)時(shí)和交互式應(yīng)用。 并發(fā)性：事件驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)可以支持并發(fā)處理多個(gè)事件。 缺點(diǎn)： （1）構(gòu)件放棄了對(duì)計(jì)算的控制權(quán)，完全由系統(tǒng)來(lái)決定 （2）存在數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題 分層體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 模塊化：系統(tǒng)按層次結(jié)構(gòu)組織，易于理解和維護(hù)。 可重用性：每個(gè)層級(jí)可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)和測(cè)試，提高代碼的可重用性。 松耦合：各個(gè)層級(jí)之間通過(guò)定義明確定義的接口進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)松耦合的架構(gòu)。 可擴(kuò)展性：分層架構(gòu)允許在需要擴(kuò)展系統(tǒng)功能或引入新的技術(shù)時(shí)，只需對(duì)特定的層進(jìn)行修改或擴(kuò)展，而無(wú)需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行重構(gòu)。這種可擴(kuò)展性使得系統(tǒng)能夠適應(yīng)變化的需求和技術(shù)演進(jìn)。 缺點(diǎn)： 性能損失：分層架構(gòu)可能引入一定的性能損失，因?yàn)樵诓煌瑢又g可能需要進(jìn)行額外的數(shù)據(jù)傳遞和轉(zhuǎn)換。這種開(kāi)銷(xiāo)在某些性能敏感的系統(tǒng)中可能會(huì)成為限制因素。 增加復(fù)雜性：分層架構(gòu)引入了多個(gè)層次和層間的依賴(lài)關(guān)系，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和理解難度。在設(shè)計(jì)和維護(hù)分層架構(gòu)時(shí)，需要仔細(xì)考慮和管理各個(gè)層次之間的交互和依賴(lài)關(guān)系。 跨層調(diào)試?yán)щy：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，跨越多個(gè)層次進(jìn)行調(diào)試可能會(huì)比較困難。因?yàn)閱?wèn)題可能涉及多個(gè)層次之間的交互和數(shù)據(jù)流，需要進(jìn)行跨層的追蹤和排查。 C2體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 分布式：C2體系結(jié)構(gòu)支持分布式部署，可以在多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行不同的組件。 可伸縮性：可以通過(guò)添加更多的計(jì)算節(jié)點(diǎn)來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的處理能力。 高可用性：C2體系結(jié)構(gòu)具有冗余和容錯(cuò)機(jī)制，提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。 缺點(diǎn)： 復(fù)雜性：C2體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜，需要考慮分布式通信、一致性和容錯(cuò)等方面。 開(kāi)發(fā)和調(diào)試?yán)щy：分布式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和調(diào)試相對(duì)更加復(fù)雜，需要處理網(wǎng)絡(luò) 倉(cāng)庫(kù)風(fēng)格 優(yōu)點(diǎn)： 數(shù)據(jù)中心：集中式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)提供了數(shù)據(jù)的一致性和可管理性。 數(shù)據(jù)共享：多個(gè)組件可以共享數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的可訪問(wèn)性和共享性。 缺點(diǎn)： 性能瓶頸：集中式數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)可能成為系統(tǒng)的性能瓶頸，特別是在高并發(fā)場(chǎng)景下。 數(shù)據(jù)一致性：多個(gè)組件同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行操作可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題。 解釋器風(fēng)格： 優(yōu)點(diǎn)： 靈活性：解釋器風(fēng)格允許在運(yùn)行時(shí)解釋和執(zhí)行代碼，提供了系統(tǒng)的靈活性和動(dòng)態(tài)性。 可擴(kuò)展性：可以通過(guò)添加新的解釋器或修改現(xiàn)有解釋器來(lái)擴(kuò)展系統(tǒng)的行為。 缺點(diǎn)： 性能開(kāi)銷(xiāo)：解釋器的執(zhí)行通常比編譯后的代碼執(zhí)行更慢，因?yàn)樾枰馕龊徒忉屆恳粭l指令。 復(fù)雜性：解釋器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可能比較復(fù)雜，需要處理語(yǔ)法解析、語(yǔ)義解釋等方面的問(wèn)題。

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