什么是软件架构？

软件架构在系统构建之前就能分析系统行为，验证系统是否满足利益相关者的需求，从而大大降低了开发风险和成本。同时，软件架构元素和决策在多个系统中的复用，也节省了设计成本并降低了设计错误的风险。

软件架构支持对系统开发、部署和维护生命周期产生重大影响的早期设计决策。做出正确的高影响力决策，可以防止进度和预算超支。

软件架构有助于利益相关者理解他们提出的需求以及基于这些需求做出的设计决策的后果，从而更好地满足他们的需求。在系统实现之前，软件架构就能让人们就设计决策进行交流，这时调整决策相对容易。

架构图能够清晰地展示系统组件和结构，帮助利益相关者准确识别并快速解决问题。它们还有助于识别系统扩展的高效方式，如显示架构是集中式还是分布式。分布式组件通常比整体式组件更易扩展。

分层架构是最基础和最广为人知的软件架构模式之一，也被称为标准架构。它将应用程序划分为多个水平层次或层，每一层都负责特定的职责和功能。典型的分层架构包括表示层（UI 层）、业务逻辑层和数据访问层。这种架构模式的优点是清晰的分离关注点、高内聚低耦合、易于维护和扩展。然而，随着应用程序复杂度的增加，分层架构可能会变得笨重和低效。

事件驱动架构是一种软件架构模式，其中应用程序的组件通过生产、检测、消费和响应事件来进行通信和协作。事件可以是任何有意义的事情，如用户交互、系统通知或外部因素的变化。事件驱动架构强调松散耦合、高可伸缩性和响应性，非常适合于需要实时处理大量并发事件的分布式系统。该架构模式广泛应用于物联网、实时数据处理和消息驱动的应用程序中。

微核架构也被称为"插件架构"，它将应用程序划分为一个微小但功能强大的内核，以及围绕内核的可插拔组件或插件。内核负责提供最小的基本功能，而插件则扩展了应用程序的功能。这种架构模式的优点是高度模块化、可扩展性强、易于定制和维护。微核架构常见于操作系统、浏览器、IDE 和游戏引擎等领域。

微服务架构是服务导向架构（SOA）的一种演进形式，它将单一的整体式应用程序拆分为一组小型、自治且松散耦合的服务。每个微服务都运行在自己的进程中，围绕业务功能构建，使用轻量级机制进行通信，可独立部署和扩展。微服务架构强调敏捷性、可伸缩性、弹性和技术异构性，非常适合于构建云原生应用程序和支持 DevOps 实践。但同时也带来了分布式系统固有的复杂性。

云架构的最大亮点就是它强调扩展性，因此它也被称为"最容易扩展的架构"，擅长应对软件系统的高并发访问。云架构通过利用云计算的按需资源调配、自动化和弹性伸缩等特性，使应用程序能够根据实际需求动态扩展或收缩资源。云架构通常采用微服务架构、无服务器架构或容器化架构等模式，并与云原生技术相结合，以实现高度的可伸缩性、可靠性和成本效率。云架构广泛应用于电子商务、在线游戏、物联网和大数据分析等领域。

这是软件架构设计的一个基本原则。它要求模块内部的信息对其他不需要该信息的模块是不可访问的。这样可以减少模块之间的耦合，提高系统的可维护性和可扩展性。

这些原则通常被统称为 PHAME 原则。它们要求系统被划分为清晰的抽象层次，每个层次都封装了特定的功能，并通过定义良好的接口与其他层次交互。这种设计方式可以提高代码的可重用性和可维护性。

软件架构设计不应受到"隧道视野"的影响，应该考虑多种可行的替代方案，并根据具体需求选择最优方案。同时，设计应该可追溯到分析模型。

软件架构设计应该尽量缩小软件与所要解决的实际问题之间的"智力距离"，即软件的结构应该尽可能地反映问题域的结构。这样可以提高软件的可理解性和可维护性。

软件架构设计的重点是选择合适的基础设施和结构，以实现所需的功能，并满足系统的非功能性需求，如性能、可靠性和可扩展性等。

通过记录软件架构，可以促进利益相关者之间的沟通，并允许在不同项目之间重用设计组件，从而提高开发效率。