从宏观信息化来讲,一套系统上线以后最原始的需求是保障系统没有问题。但是需要达到没有问题这个目标客观来讲是需要做很多事情才能实现(到目前没有100%稳定的系统,所以建设目标是尽可能减小故障),业务功能设计就是其中一个手段。

    单从软件工程业务功能设计本身来讲,业务功能设计是前置的规避了问题或者解决问题。前置指的是系统还未上线之前就应该尽可能把故障扼杀掉,测试就是前置处理的最后一道防线。我们聚焦在设计,那现在是时候考虑几个问题。

  • 我们说的“业务功能系统设计”到底是在设计什么?

  • 如何评估一个设计是否合理或者有效?

  • 有没有通用的方法论来定义设计?

前面我们提到了软件工程宏观发展规律,目前我们软件系统处于一个高并发、大集群、分布式、高吞吐、4个9(99.99%)、私有云+公有云等各个维度都已经发展到极致的阶段。软件团队组织建设上也就是围绕以上问题才逐步细化成devops、架构、开发测试设计、安全等等小团队。那么系统设计主要就是为了让系统在分布式打击群情况下能够抗住高并发、解决高吞吐硬性的技术属性,设计还需要解决组织协同问题(提高效率,节约成本),高扩展、可持续快速交付、高内聚也是设计需要解决问题。以上描述用一张图来表达的话,大体长这样:

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    业务系统设计目标:在分布式大规模集群硬件环境下,实现分布式架构下的高效持续交付与智能服务治理,有效应对高并发、高吞吐场景下的交付效率与系统稳定性挑战。列举实现这一目标措施大体如下:

  1. 负载均衡:
  • 使用硬件或软件负载均衡器(如Nginx, F5)分发请求。

  • 实现动态负载均衡,根据服务器负载情况分配请求。

  1. 缓存机制:
  • 使用本地缓存(如Redis, Memcached)减少数据库访问。

  • 实施内容分发网络(CDN)缓存静态资源。

  1. 数据库优化:
  • 读写分离,分库分表,缓解单点压力。

  • 使用索引优化查询性能。

  • 实施数据库连接池管理连接资源。

  1. 服务拆分与微服务架构:
  • 将单一应用拆分为多个微服务,按业务功能划分。

  • 微服务之间通过轻量级通信机制(如RESTful API, gRPC)交互。

  1. 异步处理:
  • 使用消息队列(如Kafka, RabbitMQ)解耦系统组件。

  • 实现异步操作,提高系统吞吐量。

  1. 限流与熔断:
  • 实施限流策略,如令牌桶、漏桶算法,防止系统过载。

  • 使用熔断器模式(如Hystrix)防止系统雪崩。

  1. 分布式锁:
  • 使用分布式锁(如Redis锁)解决分布式系统中的资源竞争问题。
  1. 数据一致性保障:
  • 实现分布式事务管理,如使用分布式事务框架(如Seata)。
  1. 监控与告警:
  • 部署监控系统(如Prometheus, Zabbix)实时监控系统状态。

  • 设置告警规则,及时发现并处理异常。

  1. 日志管理:
  • 实施集中日志管理(如ELK Stack)方便问题追踪和分析。

  • 对日志进行分级,关键操作记录审计日志。

  1. 自动化运维:
  • 使用自动化部署工具(如Kubernetes, Ansible)提高部署效率。

  • 实现自动化测试和持续集成/持续部署(CI/CD)流程。

  1. 资源弹性伸缩:
  • 利用云服务的自动扩缩容功能应对流量波动。

  • 实现基于负载的动态资源分配。

  1. 性能优化:
  • 进行代码级优化,减少不必要的计算和内存使用。

  • 使用更高效的数据结构和算法。

  1. 安全性保障:
  • 实施安全策略,如使用HTTPS, OAuth等。

  • 定期进行安全扫描和漏洞修复。

  1. 备份与灾难恢复:
  • 定期备份数据,实现数据的冗余存储。

  • 设计灾难恢复方案,确保业务连续性。

  1. 模块化设计:
  • 将系统划分为高内聚、低耦合的模块。

  • 定义清晰的模块接口,便于模块间的交互和替换。

在这么多考虑点上,DDD就是为了解决模块化设计,结合分布式微服务的模块化设计。但是DDD只是解决了高内聚、低耦合问题实现模块化目标。但是解决模块化是不是只有DDD这么一种理论指导,答案是否定的?只要是面向对象设计思路都是可以实现这一个目标,只不过DDD是更容易形成标准的一种理论。至于为什么是DDD而不是其他设计理论,后续再谈。