系统分层架构的全面解析

本文汇总了传统MVC架构、后端三层架构、阿里分层架构、DDD架构以及基于DDD架构的整洁架构和六边形架构。从前往后越来越复杂，其他也对应着软件工程的越来越复杂，架构模式也变的越来越复杂

软件架构领域没有一招鲜吃遍天的功法，针对的不同的业务场景采用不同的架构，并且随着业务的发展，不断调整架构以适应业务的发展，以变（架构、技术组件、重构等）应不变（业务发展、用户体验、稳定性等）才是一个合格的软件工程师应追求的境界。

最近在学习系统架构设计方面的知识，所以汇总修改了一篇文章，系统介绍现在市面上的架构设计。

1.为什么要分层？

分层架构是将软件模块按照水平切分的方式分成多个层，一个系统由多层组成，每层由多个模块组成。同时，每层有自己独立的职责，多个层次协同提供完整的功能。 如果系统没有分层，当业务规模增加或流量增大时我们只能针对整体系统来做扩展。分层之后可以很方便的把一些模块抽离出来，独立成一个系统，并且有如下的特点（好处）：

• 高内聚：分层的设计可以简化系统设计，让不同的层专注做某一模块的事
• 低耦合：层与层之间通过接口或API来交互，依赖方不用知道被依赖方的细节
• 复用：分层之后可以做到很高的复用
• 扩展性：分层架构可以让我们更容易做横向扩展

分层设计的本质其实就是==将复杂问题简单化==，基于单一职责原则让每层代码各司其职，基于“高内聚，低耦合”的设计思想实现相关层对象之间的交互。从而，提升代码的可维护性和可扩展性。

2.传统MVC架构？

当我们实现一个应用程序时（不使用O/R Mapping），我们可能会写特别多数据访问层的代码，从数据库保存、删除、读取对象信息，而这些代码都是重复的。==而使用ORM则会大大减少重复性代码==。对象关系映射（Object Relational Mapping，简称ORM），主要实现程序对象到关系数据库数据的映射。

优点：关注前后端分离 缺点：模型层分层太粗，融合了数据处理、业务处理等所有的功能。核心的复杂业务逻辑都放到模型层，导致模型层很乱 适应场景：后端业务逻辑简单的服务，比如接口直接提供对数据库增删改查

• 模型M：核心逻辑和数据 --业务模型 （模型，承载数据，对用户提交请求进行计算的模块。分为两类，一类称为数据承载Bean，一类称为业务处理Bean。数据承载Bean是指实体类，专门承载业务数据的，如Student、User等。而业务处理Bean则是指Service或Dao对象，专门用于处理用户提交请求的。
• 视图V：展示数据 --用户界面 （视图，为用户提供使用界面，与用户直接进行交互。）
• 控制器C：处理用户的输入，解耦 --控制器 （控制器，用于将用户请求转发给相应的Model进行处理，并处理Model的计算结果向用户提供响应。）

作用：使用mvc的作用是将M和V进行分离，从而使同一个程序可以使用不同的表现形式，==其实就是一组数据，可以分别用柱状图或者饼状图来进行展示==

3.后端三层架构？

• 表现层：controller （通俗讲就是展现给用户的界面，对应项目中的Web层包含Servlet和Controller等。）
• 逻辑层：service（也称作领域层，负责系统业务逻辑的处理，对应项目中Service和ServiceImpl等。）
• 数据访问层：dao（该层所做事务直接操作数据库，针对数据的增添、删除、修改、更新、查找等，对应项目中的Dao。） 优点：逻辑与数据层分离 缺点：模型层分层比较粗，核心的复杂业务逻辑都放到模型层，导致模型层很乱 适应场景：后端业务逻辑简单的服务，比如接口直接提供对数据库增删改查

4.后端三层架构和MVC的区别与联系？

==MVC严格说是三层架构中的UI层==，也就是说，==MVC把三层架构中的UI层再度进行了分化，分成了控制器、视图、实体三个部分==，控制器完成页面逻辑，通过实体来与界面层完成通话，而C层直接与三层中的BLL进行对话。

三层架构和MVC可以共存。==三层架构是基于业务逻辑来分的，而MVC是基于页面来分的==。MVC是表现模式（Presentation Pattern），三层架构是典型的架构模式（Architecture Pattern）。

三层架构的分层模式是典型的上下关系，上层依赖于下层。但MVC作为表现模式是不存在上下关系的，而是相互协作关系。即使将MVC当作架构模式，也不是分层模式。MVC和三层架构基本没有可比性，是应用于不同领域的技术。

5.阿里四层分层架构？

三层架构实现比较简单，很多朋友可能觉得项目分层就应该如此，结果就是往往会出现一大堆的业务逻辑都堆砌在Service层中。而在《阿里巴巴 Java 开发手册 》中将原来的三层架构进一步细化，添加了Manager通用业务处理层。

Manager层可以将原Service层的一些通用能力进行下沉，比如与缓存和存储交互策略，中间件的接入；还可以封装对第三方接口的调用，比如调用支付服务，调用审核服务等RPC接口。

这一层有两个作用：

• 一、可以将原先 Service 层的一些通用能力下沉到这一层，比如与缓存和存储交互策略，中间件的接入；
• 二、也可以在这一层封装对第三方接口的调用，比如调用支付服务，调用审核服务等RPC接口。

特点：添加了Manager 通用业务处理层。 优点：相比于三层方式，添加了通用处理层对接外部平台。 上下游对接划分的比较清晰 缺点：核心业务逻辑层没有划分 适应场景：业务逻辑不复杂的常用业务

另外一种讲解方法： 通用业务处理层，它有如下特征：

• 对第三方平台封装的层，预处理返回结果及转化异常信息。
• 对Service层通用能力的下沉，如缓存方案、中间件通用处理。
• 与DAO层交互，对多个DAO的组合复用。

其各层的作用如下：

• 终端显示层：各端模板渲染并执行显示的层。当前主要是Velocity渲染，JS渲染， JSP渲染，移动端展示等。
• 开放接口层：将Service层方法封装成开放接口，同时进行网关安全控制和流量控制等。
• Web层：主要是对访问控制进行转发，各类基本参数校验，或者不复用的业务简单处理等。
• Service层：业务逻辑层。
• Manager层：通用业务处理层。
• DAO层：数据访问层，与底层 MySQL、Oracle、HBase 等进行数据交互。
• 外部接口或第三方平台：包括其它部门RPC开放接口，基础平台，其它公司的HTTP接口。

6.DDD分层架构？

DDD是一种处理高度复杂领域的设计思想，试图分离技术实现的复杂性，同时围绕业务概念构建领域模型，提出的一种软件架构设计的方法论。

DDD分层架构将数据、缓存等都视为基础层， 可以被所有层调用；抽离了领域层，负责核心业务逻辑处理，领域层调用外部依赖全部通过接口，以保证领域层的100%单测覆盖率；应用层聚合多个领域层的能力，只做功能的组合、转发，不负责具体业务逻辑。

一、特点：

• 数据、缓存等都视为基础层， 可以被所有层调用
• 抽离了领域层，负责核心业务逻辑处理，领域层调用外部依赖全部通过接口，以保证领域层的100%单测覆盖率
• 应用层聚合多个领域层的能力，只做功能的组合、转发，不负责具体业务逻辑

优点：==相比于三层方式，更关注领域服务==，即==业务核心逻辑的划分、收敛== 缺点：分层复杂， 如果业务逻辑简单没有必要 适应场景：业务复杂的业务

• 接口层（Interfaces）：该层包含与其他系统交互的所有内容，如Web服务器、RESTful接口。接口层处理传入数据的解释、校验、编解码、序列化操作，同时可以考虑引入专门的DTO（数据转换对象）来协助数据转换；
• 应用层（Application）：该层负责驱动应用程序完成工作流程。很薄一层，协调多个领域对象(实体、聚合根、领域服务)实现服务编排和组合完成工作流，该层通常不应该包含具体业务逻辑。该层涉及：其他微服务RPC调用、微服务编排和组合、分布式事务实现、消息驱动事件的驱动、日志记录等。
• 领域层（Domain）：该层是软件的核心，包含业务逻辑具体实现，包含实体、值对象、聚合、领域服务、仓储接口等领域对象内容，通常该层应该配备图示告知软件是如何工作的；
• 基础层（Infrastructure）：包含网关、缓存、数据库存储、消息中间件、监控、应用程序服务等通用的技术和基础服务。基础层以不同方式支持到其他三层，促进各层间通信。配置文件、数据库Schema模式定义以及仓储接口实现都是基础结构的一部分；

二、和传统三层架构的对比

DDD四层架构也基于传统三层架构的，不同点有以下几方面：

• 关注点不一样：三层架构关注请求调用顺序；DDD架构关注领域服务。
• 横向划分方式不一样：三层架构主要关注纵向划分，对横向划分没有约定；DDD架构更关注纵向，即：多个领域层之间划分及交互方式。
• 对资源的定位不一样：三层架构把所有依赖的数据都放到数据访问层；DDD架构只将领域强关联的数据放到Repository中，其他比如API层缓存、文件等都当成基础服务来处理。

7.整洁架构和六边形架构？

整洁架构和六边形架构都是DDD架构的一种方式，只不过是视角不同。

（1）整洁架构 特点：整洁架构的层就像洋葱片一样，它体现了分层的设计思想

整洁架构最主要的原则是==依赖原则==，它定义了各层的依赖关系，越往里依赖越低，代码级别越高，越是核心能力。外圆代码依赖只能指向内圆，内圆不需要知道外圆的任何情况。

（2）六边形架构 六边形架构又名“端口适配器架构”。追溯微服务架构的渊源，一般都会涉及到六边形架构。

六边形架构的核心理念是：应用是通过端口与外部进行交互的。我想这也是微服务架构下API网关盛行的主要原因吧。

也就是说，在下图的六边形架构中，红圈内的核心业务逻辑（应用程序和领域模型）与外部资源（包括APP、Web应用以及数据库资源等）完全隔离，仅通过适配器进行交互。它解决了业务逻辑与用户界面的代码交错问题，很好地实现了前后端分离。六边形架构各层的依赖关系与整洁架构一样，都是由外向内依赖。