一般來(lái)說(shuō)，軟件產(chǎn)品要取得成功，必須同時(shí)兼顧需求和設(shè)計(jì)。而且歸根到底，所有的精妙設(shè)計(jì)都源自于實(shí)際的需求。如果沒(méi)有實(shí)際的需求，那么不論設(shè)計(jì)多么精妙，只是徒增成本而已。下面我們來(lái)探討一下設(shè)計(jì)是如何來(lái)滿足各種需求的。
一、功能性。功能性需求是最容易想到的那部分需求，但是要確保系統(tǒng)功能的完整實(shí)現(xiàn)，仍需要精心設(shè)計(jì)。通常我們通過(guò)領(lǐng)域分析來(lái)學(xué)習(xí)并確定系統(tǒng)功能，通過(guò)劃分子系統(tǒng)和功能模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)功能性的關(guān)注點(diǎn)分離。例如，在《彩色UML建模》一書(shū)中，將一個(gè)企業(yè)信息系統(tǒng)分解成了12個(gè)子系統(tǒng)，分別是：物料資源管理、設(shè)施管理、制造管理、庫(kù)存管理、產(chǎn)品銷(xiāo)售管理、現(xiàn)金銷(xiāo)售管理、客戶賬戶管理、人力資源管理、關(guān)系管理、項(xiàng)目活動(dòng)管理、會(huì)計(jì)管理和文檔管理。
二、可靠性。不同的系統(tǒng)對(duì)可靠性有不同的要求，即平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）達(dá)到多少，或可用性達(dá)到幾個(gè)9.我們知道，一般系統(tǒng)的組成部件越多，出錯(cuò)的概率越大。但這只是故事的一個(gè)方面。要想提高系統(tǒng)的可用性，就要為系統(tǒng)增加更多的組成部件，即提供冗余部件。無(wú)單點(diǎn)故障的設(shè)計(jì)，正是為了提高系統(tǒng)的可用性。RAID以及專(zhuān)為容錯(cuò)而設(shè)計(jì)的“NonStop”系列計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)，都是針對(duì)系統(tǒng)的可靠性需求所做的設(shè)計(jì)?，F(xiàn)在，人們?cè)絹?lái)越多地使用計(jì)算機(jī)集群來(lái)實(shí)現(xiàn)高可用性（HA）。安全性也是可靠性的一個(gè)方面，為此架構(gòu)師會(huì)設(shè)計(jì)一些機(jī)制，犧牲一點(diǎn)性能和易用性。
三、易用性。為了追求易用性，工業(yè)設(shè)計(jì)師和人機(jī)界面設(shè)計(jì)師殫思竭慮，設(shè)計(jì)出一些操作簡(jiǎn)單方便、適用于各種人群、各種場(chǎng)合的產(chǎn)品。IPhone以及奮起直追的Android手機(jī)就是這樣的產(chǎn)品。易用性為用戶節(jié)約了操作時(shí)間，帶來(lái)了價(jià)值。同樣，Photoshop的快捷鍵設(shè)計(jì)也是為了提高易用性，它只是有一條比較陡的學(xué)習(xí)曲線，學(xué)習(xí)成本較高而已。這些易用性設(shè)計(jì)的背后，都有真真切切的用戶需求。GUI是為了易用性，命令腳本也是為了易用性。
四、效率。不存在無(wú)限的資源，所以系統(tǒng)必然在效率方面有所要求。算法設(shè)計(jì)中的時(shí)間復(fù)雜度分析和空間復(fù)雜度分析，是每一個(gè)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)師必備的能力。如果需要讓一臺(tái)服務(wù)器服務(wù)盡可能多的并發(fā)用戶，如果需要讓軟件運(yùn)行在手機(jī)上，那么架構(gòu)師就必須為資源使用效率而設(shè)計(jì)，考慮用時(shí)間換取空間或是反之。是否使用緩存機(jī)制？使用哪種緩存機(jī)制？架構(gòu)師會(huì)在需要的時(shí)候仔細(xì)斟酌。
五、可維護(hù)性。系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本才是總體擁有成本中的大頭。所以，好的架構(gòu)師知道，需要為運(yùn)營(yíng)維護(hù)而設(shè)計(jì)。復(fù)制/粘貼代碼是不好的行為。系統(tǒng)需要具備審計(jì)追蹤能力、需要能記錄日志。架構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能滿足高內(nèi)聚低耦合的原則。需要有一些基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)保證降低系統(tǒng)故障診斷成本和修復(fù)成本。SOA治理主要是從企業(yè)系統(tǒng)的可維護(hù)性需求出發(fā)來(lái)考慮問(wèn)題的。
六、可移植性。為什么Java會(huì)流行？因?yàn)橄到y(tǒng)有可移植性需求。人們甚至愿意為可移植性而犧牲一點(diǎn)效率。但是真正的架構(gòu)師知道，不用Java也能實(shí)現(xiàn)可移植性，用了Java也可能不能移植。Java只是架構(gòu)師在面對(duì)可移植性需求時(shí)的一個(gè)選擇。有的系統(tǒng)用Java設(shè)計(jì)，但只能運(yùn)行在Windows平臺(tái)或Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)上，這樣的故事我們聽(tīng)到的不少。Java虛擬機(jī)幫助我們實(shí)現(xiàn)對(duì)可移植性的關(guān)注點(diǎn)分離，并帶來(lái)一些開(kāi)銷(xiāo)。
七、可伸縮性。進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，信息系統(tǒng)有了根本的變化，即強(qiáng)調(diào)可伸縮性。設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)如果獲得成功，可能在不遠(yuǎn)的將來(lái)需要承受幾個(gè)數(shù)量級(jí)的客戶。這就要求系統(tǒng)有很好的可伸縮性。在這種情況下，不論使用怎樣的架構(gòu)風(fēng)格和編程語(yǔ)言，架構(gòu)師必須為可伸縮性而設(shè)計(jì)。Google的Map/Reduce技術(shù)和Apache的Hadoop項(xiàng)目就是很好的例子，架構(gòu)師設(shè)計(jì)出一些基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)了可伸縮性的關(guān)注點(diǎn)分離。
虛擬機(jī)、SOA、RESTful、云計(jì)算、SaaS、PaaS、Android,無(wú)論是哪種架構(gòu)，你都可以找出隱藏在這些架構(gòu)設(shè)計(jì)背后的需求。哪種適合你？只有實(shí)踐能給出答案。所以，實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。沒(méi)有什么比好的理論更可實(shí)踐的了。紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。學(xué)而實(shí)習(xí)之，不亦樂(lè)乎？實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的來(lái)源，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)發(fā)展的動(dòng)力，實(shí)踐是認(rèn)識(shí)的最終目的。
