架构之道

本书展示了著名架构师Juval Lowy在世界各地实践和教授的经过检验的、结构化和高度工程化的软件设计方法。尽管各种各样的公司已经成功地在数百个系统中实现了他最初的设计思想，但这些见解从未出现在正式出版的技术图书中。

Lowy的方法论基于软件工程的基本原理以及一整套匹配的工具和技术，将系统设计和项目设计结合起来。

首先，他描述了许多软件架构师失败的主要领域，并展示了如何基于易变性将系统分解成更小的构建块或服务。

接下来，他展示了如何在系统设计中进行有效的项目设计，如何准确计算项目持续时间、成本和风险，以及如何设计多个执行选项。

无论你的项目和公司规模、技术、平台或行业如何，本书中的方法和原则都适用。作者通过展示如何设计正确的软件系统和项目来指导读者应对当今软件开发的关键挑战，软件专业人士、架构师、项目负责人或经理在职业生涯的任何阶段都将从本书中受益。...

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本书展示了著名架构师Juval Lowy在世界各地实践和教授的经过检验的、结构化和高度工程化的软件设计方法。尽管各种各样的公司已经成功地在数百个系统中实现了他最初的设计思想，但这些见解从未出现在正式出版的技术图书中。

Lowy的方法论基于软件工程的基本原理以及一整套匹配的工具和技术，将系统设计和项目设计结合起来。

首先，他描述了许多软件架构师失败的主要领域，并展示了如何基于易变性将系统分解成更小的构建块或服务。

接下来，他展示了如何在系统设计中进行有效的项目设计，如何准确计算项目持续时间、成本和风险，以及如何设计多个执行选项。

无论你的项目和公司规模、技术、平台或行业如何，本书中的方法和原则都适用。作者通过展示如何设计正确的软件系统和项目来指导读者应对当今软件开发的关键挑战，软件专业人士、架构师、项目负责人或经理在职业生涯的任何阶段都将从本书中受益。

【本书的组织结构】

本书展示了系统设计和项目设计的结构化工程方法。本书的结构反映了方法论的两个部分：系统设计（通常称为架构）和项目设计。这两部分相辅相成，是成功的必要条件。附录提供了一些补充内容。

在大多数技术书籍中，每一章只针对一个主题并深入探讨，这样更容易编写，但这通常不是人们学习的方式。相比之下，在这本书中，讲解是螺旋式的。本书的两大部分中的每一章都重申了前几章的观点，通过多方面的洞察来进行更深入的研究或观点的演进。这模仿了自然的学习过程，每一章都依赖于前面的章节，所以你应该按顺序阅读这些章节。本书的两大部分均包含了详细的案例研究，以展示这些观点以及其他方面。同时，为了保持迭代的简洁性，作为一般规则，我通常避免内容重复，因此即使是关键知识点，也只讨论一次。

以下是对各章和附录的简单介绍：

第1章　元设计方法

本章介绍了下列关键思想：要想成功，必须同时设计系统和用来构建系统的项目。这两种设计对于最终成功都是不可或缺的。没有架构就无法设计项目，设计一个无法构建的系统是毫无意义的。

第2章　分解

本章致力于将系统分解为组成其架构的组件。大多数人以最坏的方式来分解系统，所以本章首先解释了不该做什么。一旦这个观念建立起来，你将学会如何正确地分解系统，在该过程中掌握一组有用的、简单的分析工具并获得观察结果。

第3章　结构

本章提升了第2章的思想，引入了结构。你将看到如何捕获需求、如何对架构分层、架构组件的分类及相互关系、特定的分类指导原则以及一些相关的问题，如子系统设计。

第4章　组合

本章说明如何将系统组件组装成满足需求的有效组合。这简短的一章包含了本书的几个关键设计原则，并将前两章的内容转化为将在每个系统中使用的强大的思维工具。

第5章　系统设计示例

本章是一个广泛的案例研究，展示了迄今为止所讨论的系统设计思想。系统设计螺旋结构的最后迭代提供了一个实际的系统，使系统设计与业务保持一致，并展示了如何生成架构并对其进行验证。

第6章　动机

由于大多数人从来没有听说过项目设计（更不用说实践了），本章介绍了项目设计的概念和参与项目设计的动机。这是项目设计螺旋的第0次迭代。

第7章　项目设计综述

本章概述了如何设计一个项目，首先定义了“软件研发的成功”，然后介绍了明智的决定、项目人员配备、项目网络图、关键路径、安排活动和项目费用等关键概念。本章涵盖了随后各章中使用的大多数思想和技术，最后重点讨论了角色和责任。

第8章　网络和浮动时间

本章介绍了项目网络及其作为设计工具的使用。你将看到如何将项目建模为一个网络图，学习浮动时间的关键概念，了解如何在人员配备和调度中使用浮动时间，并了解浮动时间与风险的关系。

第9章　时间和成本

本章定义了在所有项目中时间和成本之间可能的权衡，并讨论了通过正确工作来加速所有项目的方法。除此之外，你还将学习压缩的关键概念、时间-成本曲线和成本要素。

第10章　风险

本章介绍了大多数项目中缺少的要素：量化风险。你将看到如何度量风险并将其映射到上一章的时间和成本概念中，以及如何基于网络计算风险。风险通常是评估选项的最佳方式，也是一流的规划工具。

第11章　实践中的项目设计

本章通过对设计一个项目所涉及的步骤进行系统的演练，将前几章的所有概念付诸使用。其目标是演示设计项目时使用的思维过程，以及如何为业务决策者审查做准备。

第12章　高级技巧

遵循螺旋式学习模型，本章介绍了高级技巧和概念。这些技巧在各种复杂程度（从简单到最具挑战性）的项目中都很有用，是对前几章的补充，而且经常会结合起来使用。

第13章　项目设计示例

本章是与第5章的系统设计示例相对应的项目设计示例。它也是一个案例研究，展示了设计项目端到端的过程。本章的重点是案例研究，而不是技巧。

第14章　总结

最后一章从设计的技术方面进行了回顾，提供了一系列的指导、技巧、视角和开发过程思想。它从“回答何时设计项目这个重要问题”开始，以“项目设计对质量的影响”结束。

附录A　项目跟踪

附录A展示了如何在计划方面跟踪项目的进度，以及如何在需要时采取纠正措施。项目跟踪更多的是关于项目管理，而不是项目设计，但它对于确保你在工作开始后履行承诺至关重要。

附录B　服务契约设计

架构本身是粗略的，你必须设计其每个组件的细节，而这些细节中最重要的是服务契约。附录B指出了设计服务契约的正确方法。此外，关于模块化、规模和成本的讨论也很好地契合了本书大多数章节的内容。

附录C　设计标准

附录C汇总了本书中提到的关键原则、指南和禁忌事项。该标准是简洁的，是关于“什么”，而不是“为什么”。这个标准背后的原理可以在本书的其余部分找到。

关于读者的假设

第1章　元设计方法 / 1
1.1　什么是元设计方法 / 2
1.1.1　设计验证 / 3
1.1.2　紧迫的时间 / 3
1.1.3　消除分析瘫痪 / 4
1.1.4　沟通 / 5
· · · · · · (更多)

第1章　元设计方法 / 1
1.1　什么是元设计方法 / 2
1.1.1　设计验证 / 3
1.1.2　紧迫的时间 / 3
1.1.3　消除分析瘫痪 / 4
1.1.4　沟通 / 5
1.2　元设计方法不是什么 / 6
|第一部分| 系统设计
第2章　分解 / 8
2.1　避免功能分解 / 9
2.1.1　功能分解带来的问题 / 9
2.1.2　关于功能分解的思考 / 13
2.1.3　避免领域分解 / 15
2.1.4　错误的动机 / 17
2.1.5　可测试性和设计 / 17
2.1.6　示例：功能型交易系统 / 19
2.2　基于易变性的分解 / 21
2.2.1　分解、维护和开发 / 22
2.2.2　普遍性原则 / 23
2.2.3　基于易变性的分解与测试 / 24
2.2.4　易变性的挑战 / 24
2.3　识别易变性 / 26
2.3.1　易变性与可变性 / 26
2.3.2　易变轴 / 27
2.3.3　伪装成需求的解决方案 / 29
2.3.4　易变列表 / 30
2.3.5　示例：基于易变性的交易系统 / 30
2.3.6　抵制“塞壬之歌” / 34
2.3.7　易变性与业务 / 35
2.3.8　为竞争对手设计 / 37
2.3.9　易变性和寿命 / 38
2.3.10　实践的重要性 / 38
第3章　结构 / 40
3.1　用例和需求 / 41
3.2　分层方法 / 43
3.3　典型分层 / 44
3.3.1　客户端层 / 44
3.3.2　业务逻辑层 / 45
3.3.3　资源访问层 / 46
3.3.4　资源层 / 47
3.3.5　实用工具库栏 / 48
3.4　分类指南 / 48
3.4.1　命名的玄机 / 48
3.4.2　四个问题 / 49
3.4.3　管理器与引擎比 / 50
3.4.4　关键观察 / 51
3.5　子系统和服务 / 52
3.5.1　增量构造 / 52
3.5.2　关于微服务 / 54
3.6　开放和封闭式架构 / 56
3.6.1　开放式架构 / 56
3.6.2　封闭式架构 / 56
3.6.3　半封闭/半开放架构 / 57
3.6.4　放宽规则 / 57
3.6.5　设计禁忌 / 59
3.6.6　力求对称 / 61
第4章　组合 / 62
4.1　需求与变更 / 62
4.1.1　憎恨变更 / 63
4.1.2　设计基本准则 / 63
4.2　可组合设计 / 64
4.2.1　核心用例 / 64
4.2.2　架构师的使命 / 65
4.3　这里没有功能 / 68
4.4　处理变更 / 69
第5章　系统设计示例 / 71
5.1　系统概述 / 72
5.1.1　遗留系统 / 73
5.1.2　新系统 / 74
5.1.3　公司 / 74
5.1.4　用例 / 74
5.2　反设计工作 / 80
5.2.1　巨型系统 / 80
5.2.2　颗粒化构建块 / 80
5.2.3　域分解 / 81
5.3　业务对齐 / 82
5.3.1　愿景 / 82
5.3.2　业务目标 / 83
5.3.3　使命陈述 / 84
5.4　架构 / 84
5.4.1　TradeMe词汇表 / 84
5.4.2　TradeMe易变区域 / 85
5.4.3　静态架构 / 88
5.4.4　操作概念 / 90
5.4.5　工作流管理器 / 92
5.5　设计验证 / 93
5.5.1　添加技工/承包商用例 / 94
5.5.2　请求技工用例 / 95
5.5.3　匹配技工用例 / 96
5.5.4　分配技工用例 / 98
5.5.5　终止技工用例 / 100
5.5.6　支付技工用例 / 101
5.5.7　创建项目用例 / 101
5.5.8　结束项目用例 / 102
5.6　接下来会是什么 / 103
|第二部分|　项目设计
第6章　动机 / 106
6.1　项目设计的背景和基本动机 / 106
6.1.1　项目设计和项目稳健 / 107
6.1.2　组装说明 / 108
6.2　软件项目的需求层级 / 108
第7章　项目设计综述 / 111
7.1　定义成功 / 111
7.2　项目初始人员配备 / 113
7.2.1　一个架构师，非一群架构师 / 113
7.2.2　核心团队 / 114
7.3　明智的决定 / 116
7.3.1　计划，不计划 / 116
7.3.2　软件开发计划评审 / 117
7.4　服务和开发人员 / 117
7.4.1　设计和团队效率 / 119
7.4.2　任务连续性 / 120
7.5　工作量的估算 / 120
7.5.1　经典错误 / 121
7.5.2　估算技术 / 123
7.5.3　总体项目估算 / 124
7.5.4　活动估算 / 126
7.6　关键路径分析 / 127
7.6.1　项目网络图 / 127
7.6.2　关键路径 / 130
7.6.3　分配资源 / 131
7.7　安排活动 / 134
7.8　项目费用 / 140
7.9　挣值计划 / 143
7.9.1　经典错误 / 144
7.9.2　浅S曲线 / 145
7.10　角色和责任 / 148
第8章　网络和浮动时间 / 149
8.1　网络图 / 149
8.1.1　节点图 / 150
8.1.2　箭头图 / 150
8.1.3　箭头图与节点图 / 151
8.2　浮动时间 / 152
8.2.1　总浮动时间 / 153
8.2.2　自由浮动时间 / 153
8.2.3　计算浮动时间 / 154
8.2.4　可视化浮动时间 / 155
8.3　基于浮动时间的进度安排 / 157
第9章　时间和成本 / 159
9.1　加速软件项目 / 159
9.2　进度压缩 / 162
9.2.1　利用更好的资源 / 162
9.2.2　并行工作 / 162
9.2.3　并行工作和成本 / 164
9.3　时间-成本曲线 / 164
9.3.1　时间-成本曲线上的要点 / 165
9.3.2　离散建模 / 167
9.3.3　避免经典错误 / 168
9.3.4　项目可行性 / 168
9.3.5　找到常规方案 / 169
9.4　项目成本要素 / 171
9.4.1　直接成本 / 171
9.4.2　间接成本 / 172
9.4.3　会计与价值 / 172
9.4.4　总成本、直接成本和间接成本 / 172
9.4.5　压缩和成本要素 / 173
9.4.6　人员配备和成本要素 / 176
9.4.7　固定成本 / 178
9.5　网络压缩 / 178
第10章　风险 / 181
10.1　选择选项 / 181
10.2　时间-风险曲线 / 182
10.3　风险建模 / 184
10.3.1　标准化风险 / 185
10.3.2　风险和浮动 / 185
10.3.3　风险和直接成本 / 186
10.3.4　临界风险 / 186
10.3.5　斐波那契风险 / 188
10.3.6　活动风险 / 189
10.3.7　临界风险与活动风险 / 191
10.4　压缩和风险 / 191
10.5　风险缓解 / 192
10.5.1　如何缓解 / 192
10.5.2　缓解目标 / 193
10.6　风险指标 / 194
第11章　实践中的项目设计 / 196
11.1　使命 / 196
11.1.1　静态架构 / 197
11.1.2　调用链 / 197
11.1.3　活动清单 / 199
11.1.4　网络图 / 200
11.1.5　计划假设 / 201
11.2　寻找常规的解决方案 / 203
11.2.1　无限的资源（迭代1） / 203
11.2.2　网络和资源问题 / 204
11.2.3　基础设施优先（迭代2） / 204
11.2.4　有限的资源 / 205
11.2.5　亚临界化（迭代7） / 208
11.2.6　选择常规的解决方案 / 211
11.3　网络压缩 / 211
11.3.1　使用更好的资源进行压缩 / 211
11.3.2　引入并行工作 / 213
11.3.3　压缩迭代结束 / 219
11.3.4　产出分析 / 219
11.4　效率分析 / 221
11.5　时间-成本曲线 / 221
11.5.1　时间-成本相关模型 / 222
11.5.2　死亡区域 / 224
11.6　规划与风险 / 225
11.6.1　风险缓解 / 226
11.6.2　重建时间-成本曲线 / 228
11.6.3　风险模型化 / 230
11.6.4　风险包含与排除 / 232
11.7　SDP评审 / 232
第12章　高级技巧 / 234
12.1　上帝活动 / 234
12.2　风险交叉点 / 235
12.3　找到缓解目标 / 238
12.4　几何风险 / 240
12.4.1　几何临界风险 / 241
12.4.2　几何斐波那契风险 / 241
12.4.3　几何活动风险 / 242
12.4.4　几何风险行为 / 243
12.5　执行复杂度 / 244
12.5.1　圈复杂度 / 244
12.5.2　项目类型与复杂度 / 245
12.5.3　项目压缩与复杂度 / 246
12.6　超大型项目 / 247
12.6.1　复杂系统与脆弱性 / 248
12.6.2　网络群 / 250
12.6.3　设计网络群 / 250
12.7　小项目 / 253
12.8　基于层次设计 / 253
12.8.1　基于层次设计的利弊 / 254
12.8.2　层次与构造 / 255
第13章　项目设计示例 / 256
13.1　估算 / 257
13.1.1　单个活动估算 / 257
13.1.2　总体项目估算 / 258
13.2　依赖关系和项目网络 / 259
13.2.1　行为依赖 / 259
13.2.2　非行为依赖 / 259
13.2.3　覆盖某些依赖 / 260
13.2.4　完整性检查 / 260
13.3　常规方案 / 261
13.3.1　网络图 / 261
13.3.2　计划进度 / 263
13.3.3　计划的人员配备分布 / 263
13.3.4　成本和效率 / 264
13.3.5　结果总结 / 264
13.4　压缩方案 / 264
13.4.1　添加启用活动 / 264
13.4.2　分配资源 / 265
13.4.3　计划进度 / 266
13.4.4　计划的人员配备分布 / 266
13.4.5　成本和效率 / 266
13.4.6　结果总结 / 267
13.5　分层设计 / 268
13.5.1　分层设计和风险 / 268
13.5.2　人员配备分布 / 269
13.5.3　结果总结 / 269
13.6　亚临界方案 / 269
13.6.1　持续时间、计划进度和风险 / 270
13.6.2　成本和效率 / 270
13.6.3　结果总结 / 270
13.7　比较选项 / 271
13.8　计划与风险 / 271
13.8.1　风险缓解 / 271
13.8.2　重新计算成本 / 274
13.9　为SDP评审做准备 / 274
第14章　总结 / 276
14.1　项目设计时间 / 276
14.1.1　真实的答案 / 277
14.1.2　迈向未来 / 278
14.2　一般性指导 / 279
14.2.1　架构与估算 / 279
14.2.2　设计立场 / 280
14.2.3　可选性 / 280
14.2.4　压缩 / 281
14.2.5　计划与风险 / 283
14.3　项目设计的设计 / 283
14.4　不同的视角 / 285
14.5　交接 / 287
14.5.1　初级交接 / 287
14.5.2　高级交接 / 287
14.5.3　资深开发人员作为初级架构师 / 288
14.6　实践 / 289
14.7　项目设计的口头汇报 / 290
14.8　关于质量 / 291
14.8.1　质量控制活动 / 291
14.8.2　质量保证活动 / 292
14.8.3　质量与文化 / 293
|附录|
附录A　项目跟踪 / 296
附录B　服务契约设计 / 310
附录C　设计标准 / 323
· · · · · · (收起)