架構師是一個沒有被嚴格定義的角色。
在寫這篇文章之前,我特意把這幾年看過的關于架構和架構師的書重新翻了一遍,結果發(fā)現它們的定義或多或少有一些不一樣,而經過了這幾年,一些之前同意的觀點,現在的我也不敢茍同了。另一方面,業(yè)界對于架構師這個崗位,其實也沒有統(tǒng)一的角色定位。
在阿里巴巴,前幾年是有專職的“架構師”職位的,現在已經回歸到“工程師”、“專家”、“研究員”這樣的純技術職位。而我面試過的人中,也有各種各樣的“架構師”,很多小團隊里,項目經理就經常自認為架構師。大概架構師目前還不至于稱為一個職業(yè),更多的是在項目中的一個角色,而其角色定位也是模糊的,因此,這個文章里,我主要還是從自己的理解出發(fā),闡述一下這個角色的定位和個人發(fā)展的建議。
1、架構師的定義
架構師:任何復雜結構的設計人員。
架構師的名字來自于建筑業(yè),Software Architect直譯應該叫“軟件建筑師”。從很多方面講,軟件架構師的工作跟建筑師很像,為了尋根問祖,曾經我也看了不少建筑設計的書(推薦一本《建筑的永恒之道》),最后我發(fā)現,兩者一脈相承,現階段分道揚鑣,未來也許殊途同歸。
一脈相承——不管是建筑師還是軟件架構師,都是為了“大圖”而存在,做好頂層設計,充當需求方和實施者的橋梁,是其最重要的兩個職責。
分道揚鑣——兩者的發(fā)展階段不同所致。建筑業(yè)實踐綿延數千年,理論根基有數百年,真正成為一門學科也有一百多年,而軟件架構真正出現不過二十年。建筑業(yè)已經在足夠高的層面上模式化,建筑師能夠真正去“設計”,也就是決定“做什么”。而軟件行業(yè)還在高速發(fā)展中,各個層面的技術還在百花齊放。技術的選擇意味著權衡,因此軟件架構師更多還在關注“怎么做”——這也是建筑師可以稱設計師,而軟件架構師只能算高階工程師的原因,設計師更關注美感,而美感在軟件架構師的考慮優(yōu)先級里,排不上第一。
殊途同歸——計算機發(fā)展的幾十年,也是技術不斷往上抽象和模式化的幾十年。SOA、IoT、IFTTT等技術理念已經接近于建筑行業(yè)的模塊化級別,各種“智慧城市”、“生態(tài)城市”已經在架構層面上考慮“做什么”。假以時日,架構師也許能成為一個真正的純“設計”的職業(yè),到時候大學里也可以開設“軟件架構”的專業(yè)了,那一句“建筑設計師在成為建筑設計師之前,是不會成為建筑工人或工程師的“也能在軟件行業(yè)成為現實。
當然,這只是可能的未來,這需要我們這些前輩技術人員,能夠和建筑行業(yè)的前輩一樣,把技術規(guī)范化,設計模式化,還要有一套關于架構美學和功能設計的完整統(tǒng)一的約束,任重而道遠。
2、架構的職責
在軟件技術發(fā)展的前幾十年,是沒有架構師這個稱謂的。所有的人都是程序員,可能有個帶頭的人,叫主程序員。隨著計算機技術的發(fā)展,軟件覆蓋的領域越來越大,軟件本身也越來越復雜,現在,動輒幾百萬行、幾千萬行代碼的軟件系統(tǒng)已經非常普遍。軟件的復雜化,對于開發(fā)人員的腦力負擔也不斷增大,而人腦所能處理的信息量是有限的,于是,軟件開發(fā)工具、開發(fā)方法也在不斷發(fā)展,從匯編語言到高級語言,從函數到框架,從面向過程到面向對象,從設計模式到架構模式……
總體而言,人類在軟件開發(fā)工具的各個維度上都在做著“封裝”和“抽象”,架構設計是這種抽象和封裝的最高層次。從架構的維度上,已經不需要考慮語言、函數、設計模式這一類的抽象,而是站在整體軟件系統(tǒng)的高度上,考慮系統(tǒng)設計的技術合理性,需求實現的完整性,商業(yè)訴求的匹配度(主要是成本和效率)——這是架構的技術職責。
另一方面,隨著行業(yè)的發(fā)展,軟件項目的參與角色和人員也越來越多,從起初只有程序員和需求方,發(fā)展到技術、產品、設計、商務、項目管理多團隊,技術團隊內部的分工也越來越細化,前端、后端、測試、運維、售前售后技術、集成技術等應運而生。架構師是技術團隊面向產品設計等團隊的接口人,承擔著彌合技術與非技術團隊之間知識和語言體系差異的職責,同時作為技術團隊的帶頭人,要負責勾勒藍圖,明確邊界,讓不同技能的團隊通力協(xié)作,最終完成軟件系統(tǒng)的整體建設和發(fā)布——這是架構的組織職責。
2.1、架構的技術職責
首先,架構師經常被類比于建筑師,但是有兩個建筑領域的基礎理念,在軟件架構領域是不成立的(至少現階段不成立):
建筑設計師在成為建筑設計師之前,是不會成為建筑工人或工程師的。——現階段的軟件架構師,一定是從軟件工程師成長起來的。
建筑學和工程學之間的區(qū)別表現在“做什么”和“怎么做”:建筑師決定做什么,工程師想出怎么做?!F階段的軟件架構師,除了決定做什么,也要決定關鍵部分怎么做。
架構的技術職責分為三大塊:
抽象設計;
非功能設計;
關鍵技術設計。
首先是抽象設計。架構師需要能自由地在不同的抽象層次和視角上分析需求,不同的架構層次/視角提供了不同的視圖,這些視圖互相驗證,又能構成整體的設計大圖。架構的抽象層次分成兩個維度:
垂直維度
從上到下,分成企業(yè)架構、解決方案架構、應用架構、系統(tǒng)架構等,這個分層的邏輯,是提供不同顆粒度的業(yè)務建模。CTO關注企業(yè)架構,它提現了一個企業(yè)整體的IT技術建設的戰(zhàn)略選擇,典型的就是集中式和SOA、大型機和云計算的選擇等;產品經理和運維關注應用架構,這里映射了產品的業(yè)務流程和應用的整體部署依賴;外部客戶關注解決方案架構,它定義了如何通過產品的整合和協(xié)同,解決特定客戶的特定的技術方案需求;研發(fā)工程師關注系統(tǒng)架構,這里定義了單個系統(tǒng)的領域建模和系統(tǒng)框架。
水平維度
具體到對某一個業(yè)務的架構設計,又可以區(qū)分出業(yè)務架構、數據架構、技術架構、應用架構幾個不同的視角。業(yè)務架構是對業(yè)務領域和業(yè)務流程的分析抽象,需要提煉出業(yè)務的核心領域模型,業(yè)務的可變和不變部分,這是架構師和產品經理協(xié)同完成的;數據架構基于業(yè)務架構提煉的核心領域模型做數據模型和存儲模型的設計;技術架構基于業(yè)務的性能,可用性,安全等非功能性指標,確定語言、框架、中間件、部署等技術選型;應用架構基于業(yè)務抽象設計應用系統(tǒng)的層次結構、系統(tǒng)邊界等。
在這些架構劃分中,企業(yè)架構匹配商業(yè)模式,業(yè)務架構匹配業(yè)務模式,其他幾個架構的劃分,更多的是從技術的不同視角來看,他們提供了從不同的抽象層次,不同的切面對于功能需求的分析和建模。
同時需要說明的是,架構的抽象是匹配于業(yè)務的,就像橋梁設計師不能直接轉做摩天大樓設計,架構抽象也是區(qū)分領域的,每一個業(yè)務領域都有自己的獨特性,因此在架構上也是千人千面的,好的架構設計也是對于業(yè)務抽象得最好的設計。
架構師的另一個技術職責,是對非功能需求的分析。這也是“架構服務于功能,高于功能”的含義。這里的非功能性需求包括了軟件系統(tǒng)的可靠性、擴展性、可測性、數據一致性、安全和性能等。考慮到成本和運行環(huán)境等限制,這些非功能性需求很多時候是不能同時滿足的。這個時候就需要“權衡”,空間換時間的算法層面的權衡,性能和可測性、可靠性的權衡,一些權衡甚至上升到了學術層面,變成無完美架構的理論根基(如CAP理論)。
架構師的最后一個技術職責是關鍵技術設計。建筑師不只是做整體外觀設計的,建筑師也需要考慮關鍵部分的細節(jié)設計——曾經在巴塞羅那圣家堂,我甚至看到高迪連教堂里一把椅子都留下了詳細的設計圖紙。同理,架構師也需要對可能影響到軟件系統(tǒng)整體質量的關鍵部分,做更細節(jié)的詳細設計。
2.2、架構的組織職責
架構師是企業(yè)的一員,作為“邊界人”,承擔著在不同角色、團隊之間溝通協(xié)調的作用。
和業(yè)務、產品團隊的協(xié)作
軟件系統(tǒng)是解決現實世界的問題的,任何的軟件系統(tǒng)都是業(yè)務相關的,當一個軟件系統(tǒng)的商業(yè)模式確定之后,架構師就開始和業(yè)務、產品團隊緊密合作,確定軟件系統(tǒng)的業(yè)務架構和領域模型。業(yè)務和領域模型抽象的好壞,決定了軟件產品是一次性的解決方案,還是可以持續(xù)支撐業(yè)務成長的真正的產品。
需要說明的是,業(yè)務、產品方和架構師是需求方和實施方的關系,所以,雙方之間既是合作的關系,有時候也是談判雙方的關系,特別是對于外包型的軟件產品而言,這個時候,架構師又承擔著在業(yè)務方和技術團隊之間找到訴求契合點的重任。
和技術團隊的協(xié)作
研發(fā)階段,有架構師參與的項目,往往牽涉多個不同方向,不同業(yè)務領域的研發(fā)團隊。架構在其中的作用,是整體大圖的傳導,以及應用和團隊研發(fā)邊界的劃分,對于影響到整體的非功能需求的關鍵技術點,架構師也要能親力親為完成設計。歸根結底,架構師為軟件系統(tǒng)的整體質量負責,也為研發(fā)團隊的研發(fā)分工負責。
部署階段,架構師需要和運維團隊一起評估滿足整體非功能需求的前提下,軟件系統(tǒng)部署的硬件成本和部署拓撲結構。例如對于互聯網應用,針對性能要求,是否需要CDN,帶寬需求;針對可靠性,是否需要多機房部署;針對安全,是否部署相關的安全軟件。最終的部署策略,仍然是基于成本和需求的一個權衡。
技術團隊是架構師的大本營。根據不同公司的職能定位不同,有的架構師立足于技術團隊,有的游離于技術團隊。立足技術團隊使架構師能更深入了解團隊所負責的產品,因此能對業(yè)務做更合理的建模,也有利于架構師對關鍵技術方案做針對性設計,但是可能會限制了架構師擁有更加全局的視角。游離于技術團隊的架構師能夠從全局看待軟件設計而不受制于屁股,因此更能從客觀合理的角度規(guī)劃整體設計,但是由于對技術團隊沒有管理職能,對于方案的落地只能依靠個人的技術號召力,而且,游離意味著疏遠,如果架構師不能自覺地去跟進軟件產品的實際落地,可能慢慢就會架空,變成PPT架構師。
簡言之,架構師既不能完全負責某個技術團隊,也不能完全游離在技術團隊之外,這個,又是一個職能定位的權衡了。
同時,架構師和技術團隊的協(xié)作,還有一個很重要的組織職能。如前述,架構師既決定了整體的架構選型,也決定了關鍵的技術方案的設計,而什么是需要架構師親力親為的關鍵技術方案,是架構師來確定的。因此,這就引申出架構師的另一個重要的組織職能——團隊培養(yǎng)。如果架構師完成所有的技術方案設計,研發(fā)團隊只管寫代碼,架構師會累死,研發(fā)團隊也不會成長,這就要求架構師給予研發(fā)團隊足夠的成長空間和信任,并因此承擔一定的風險和責任,這是這個角色必須承擔的。
和其他角色的協(xié)作
除了產品和技術團隊,架構師需要協(xié)作的還有項目經理,外部客戶,甚至是公司財務……一句話,架構師作為技術方案的總負責人,對接所有對技術方案有關聯關系的合作方。
如何溝通
協(xié)作就需要溝通,架構需要掌握多門溝通語言,而最好的語言是圖表。對于產品來說,架構師溝通的工具是業(yè)務架構,用例和領域模型;對于研發(fā)團隊來說,架構師溝通的工具是應用架構,組件和時序圖;對于運維團隊來說,溝通的語言又成了部署架構。圖表的作用是維護共同的語言,同時也是讓設計文檔化以便于傳承。
3、架構師的成長
上面講了架構師的職責,職責既是能力的要求??梢钥吹?,架構師既是一個全方位的技術專家,也是一個溝通協(xié)作的專家。因此,總結一下,架構師的成長,也是兩條線:
技術上
架構師的首要工作是抽象建模,而首要的首要是要了解自己所處的業(yè)務領域,只有對業(yè)務足夠了解,才能更好地抽象和建模,也更能沉淀通用的設計方法論。幾年前,我曾經看過我司首席架構師的書單,其中有銀行卡組織的介紹的,有零售銀行的業(yè)務分析的,而那個時候,我司還只是金融業(yè)邊上的支付公司而已。
另一方面,架構師需要在業(yè)務領域所涉及到的技術領域中,都要了解甚至精通,譬如對于互聯網行業(yè)的架構師,小到語言、算法、數據庫,大到網絡協(xié)議,分布式系統(tǒng),服務器,中間件,IDC等等都需要涉獵。一句話,架構師是技術團隊的對外接口人,也應該是外部團隊技術問題的終結者。廣度之外也要深度,對于關鍵的技術模塊的設計,架構師需要有技術的權威性。
組織和個人成長上
架構師要作為業(yè)務和技術的橋梁,因此需要精通業(yè)務和技術的語言,要鍛煉溝通能力,不只是口頭的溝通能力,也包括用標準化的圖表表達設計思路的能力。
架構師需要一種“中庸之道”。不管是技術的選型,團隊的協(xié)作、培養(yǎng)和分工,商業(yè)訴求和成本、產品需求和技術訴求的匹配,很多時候都是一種權衡??梢哉f,架構的工作主題就是權衡,這可能也是工程師成長為架構師最大的挑戰(zhàn)。工程師經常是完美主義的,程序也總是精準精確的,但是架構師要習慣于不完美和一定條件下的不精確。
4、補充說明
上面寫了這么多,其實針對的是大型的,有明確需求的,多團隊參與的項目或者產品的架構師?,F實世界中并不都是這樣的項目,所以也并不都是這樣的角色分工。
另外,架構師也不是技術人員唯一的方向,甚至不是大多數技術人員的職業(yè)方向。在技術上,架構師是廣度優(yōu)先兼具深度,同時在技術之外附帶了許多的業(yè)務性和組織職能,而很多的技術人員會更傾向于在技術的深度上不斷挖掘,也不愿意投入太多的精力在業(yè)務和溝通上,這樣的技術人員其實更適合的是技術專家的路線。技術專家研究的是純粹的技術,這里面可能有算法、有編程語言、有運行容器(虛擬機、操作系統(tǒng)、應用服務器、中間件)、有通訊機制,這些都有足夠的源源不斷的問題等著技術人員去解決,而他們解決的問題,也成為軟件技術不斷向上抽象,不斷模式化的基礎,所以,技術專家的路線也是同樣重要的。
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