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一文说清楚应用架构

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架构新书

2026-05-21

应用架构又称为功能架构,用于支撑业务需求。如果说业务架构代表了企业的服务客户的能力,应用架构代表了如何用IT能力支撑这种能力

以物联网为例子,业务架构中关于用户如何通过手机控制设备的业务流程和业务要求,如何使用IT系统实现这个需求。 如下是一个物联网应用架构的高层视图,具有普遍性。

  • App 通常指APP,也可以指其他终端,如电视,通过WebSocket,Http等协议链接到物联网的用户网关
  • 用户网关: 面向App的接入网关,负责把App的控制命令转发到物联网
  • 通道: 用户的命令专递给通道,通道能定位到设备所连接的网关,并发送命令到设备网关
  • 设备网关:设备通过MQTT或者其他协议链接到设备网关。

物联网高层次视图,描述了物联网的应用大致功能,考虑到业务规则中支持大量设备和各种设备, 可以详细为如下应用架构图

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这个架构考虑了业务架构中的业务约束,比如支持各种设备和用户终端,因此,会存在一个主网关应用,用户和设备先查询此主网关,获得连接网关的地址后,再次接入相应的设备、用户接入网关。

接入网关也按照设备/用户终端类型,三方设备,提供了多种接入网关的应用,如第三方设备接入的云网关使用HTTL协议接入到云网关,自家设备采用MQTT协议,老设备采用TLV协议接入到各自网关。

物联网提供了一个网关管理系统,用于管理主网关和接入网关,配置设备/用户的分配规则,以及各个网关容量的监控

可以看到,业务架构中的业务功能是从业务角度提出,应用架构是从IT实现角度提出。上图的物联网,对于业务架构中提到的网关,当设备数量只有数万的时候,只有一个网关应用(我在创业期间的一个产品,物联网就只有一个网关应用,设备也不超百个)。如果设备种类超过几百种,在线数量超过上亿,则需要有一个主网关做路由和负载平衡,并且需要一个网关管理系统来配置主网关和查看网关流量。

在家电物联网,业务架构并没有提出 “断网恢复(比如某个省,或者云服务商)情况下,希望所有设备能在立即全部连上”这个需求。如果有这,则应用架构还会调整,比如允许设备缓存接入网关地址无需蜂拥访问主网关,接入网关也会调整的更轻量级,允许设备断掉再连接上后,无需立刻设备校验以及设备基本信息立刻上报等繁重的业务流程

电商业务中的库存管理,考虑到商品规模,户数查询频率和性能要求,在大型电商系统中,映射到应用架构,库存管理变成了库存查询应用,库存预占,以及地理位置信息服务等应用等。

总的来说,应用架构使用IT支撑业务架构,涵盖业务架构的流程,业务规则,另外业务架构的的客户数量,服务实时性等业务约束等会导致应用架构的不同,正如下一章的软件系统质量要求对软件架构的巨大影响,这是本书的核心内容。

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