从你家的衣柜，理解软件编程的「架构」
作者：陈小霖Kelly
来源：商学院毕业的程序员
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事情是这样的，一个读商科的好基友是金融公司的职员，觉得互联网未来很有发展，于是找到了一个云计算公司，进行面试。
可是他完全不懂技术，就跑来咨询我各种问题。 其中一个问题，着实让我很深思，他问：
「软件编程里，什么是架构？」
所谓架构，即软件架构，在软件工程中，经常会出现架构一词，甚至还有专门的职位，叫“架构师”。 架构是什么？我们看看百度百科怎么说的：
软件架构（software architecture）是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。 软件架构是一个系统的草图。软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。
看完了百科... 算了，咱们还是从一个女人开始说起吧
从衣柜收纳看架构
日本有一个“收纳女王”，名叫近藤麻理惠，被英国媒体称为日本整理女王，而且被美国《时代周刊》评选为“2015 全球最具影响力的 100 人”之一，上榜理由是——特别会做家务。
女王有什么本事？她能把家里每一寸空间的效用发挥到极致，比如，给你的衣柜，来一个变身：
想一想，我们自己的衣柜是怎么样的？
我们的衣柜，用普通随意的折叠方式，堆放衣服，大概放置 100 件衣服。
女王呢？同样的衣柜，经她处理，却可以容得下 200 件衣服。怎么做到？
这就要讲究方法与技巧了，比如女王的做法：
衣服折叠后不平放，而是垂直放置。
衣服还可以按颜色摆放，从左到右从重到轻，颜色从深到浅。
...................（省略各种套路）
一系列的方法、技巧、套路，就能让原本有限的空间里，收纳更多的物件。
换句话，用更好的整理方法，调整了衣柜的衣服摆设的“架构”，就能让衣柜变得更好。
我觉得，“架构师”可能是一个每家妇女都在做的事情，一点都不复杂——为一个杂乱无章的家，通过有规律的方法、技巧，来让我们的家变得更加的整洁，这就是“调整架构”。
当某一天，发现之前的整理和摆设，不太满足需要了，翻箱倒柜地把衣服、物件翻出来，重新整理。这重新整理的过程，就叫“重新整理架构”。（刚好这对应了软件工程中的一个词，叫“重构”）
对此，我们甚至可以把日本的“收纳女王”，给她一个很程序员的称谓——家庭架构师。
当出现“重构”的时候，家里的其他人可就着急了，明明一个家好好的，干嘛要把它整乱了，重新布置？“家庭架构师”可有着他们自己的理由，说这样可以让家变得更好、更实用、blah blah blah说一堆。
每一个家庭，总有那么一个妇女或妇男，是家里的架构师。
在这里，为方便理解，斗胆重新定义“架构”这个概念：
把大量东西进行排列组合的技巧和方法，就叫架构。
软件架构
在我上一篇文章「想自学编程？霖哥建议从 JavaScript 开始！」中，提到一个函数思维的概念，里面提及到：
所谓函数，学术上来定义，是一个统一的代码块；而霖哥的理解，函数就像一个别人生产好的工具。
理解“函数”至关很重要，程序开发当中，几乎 90% 的代码都在不断地调用函数。当程序员想做一件事的时候，第一个要想到的，是“找函数”，而不是写具体的函数。
大量的代码和函数促使软件工程领域，产生了一个职位，叫做架构师。架构师的工作，一般就是对大量的编程代码，给出优秀的整理方案，指导程序员团队更好的工作。
我们也听说过类似的写代码的新闻，比如“一个女兵 90 天编 40 万行代码”，这听起来特别的牛逼。
可是我们仔细想一想，40万行代码，是什么概念？我们估算一下：一本书里的一行，我们算少一点，大概20字，那么40万行代码，接近 800 万字。而一本 200 页的书，大概是30万字，那么800万字，已经可以写成一本大概 5000 页的书了。
上面只是一个估算，精确性这里不多追究。一个人写出 40 万行代码，确实有点夸张，但是实际的大型商业软件项目中，几十个程序员互相协助，这个代码规模有时候还是挺常见的。这里面，用“函数思维”来想，也有着成千上万的代码和函数。把他们管理好，这就是架构师的工作。
细思一下，把家里的上百件衣服，塞到一个衣柜里，就有着无数的方法和技巧。更何况，整理 40 万行编程语言代码、近 5000 页的书？！
回到霖哥上一段的定义：
把大量东西进行排列组合的技巧和方法，就叫架构。
大量的编程语言代码，需要架构师进行管理和收纳，好的架构师，就像好的家庭收纳女王，让一个家的效能放大几倍：
写1万行代码，就能实现别人10万行代码的功能；
用1台电脑的运算资源，就能发挥出别人用100台电脑所能达到的效果；
现实的软件开发中，最常见的现象莫过于，当老板提出各种新的需求时，好的软件架构，用1小时的就能完成改动，而差的架构，则需要加班加点，整整花上半年，甚至一年，才能完成改动。
这可是现实软件工程师里非常常见的现象，不然，加班干嘛？软件开发中的大量时间，有时都耗在了架构调整上，而不是编程语言本身。
这种对架构的改动，就像我们之前所说的家庭妇女的“重构”。从这个角度我们思考，我们就能理解家庭妇女为什么要翻箱倒柜的，对家里的衣服和摆设进行重构，还诸多理由。程序员也就能谅解，软件架构师们为什么要把成熟的软件产品，加班加点进行大幅度的修改了。
“软件架构师”跟“家庭架构师”，他们的工作是非常的类似的，他们都负责把大量无序的东西，变得井井有条、更有扩展性，让事物变得更好。
(图：常见的Windows操作系统的软件架构，是非常复杂的，不必细看，可跳过）
淘宝网的架构演化
在实际的软件开发中，把架构玩得出神入化的，非大型网站莫属了，如淘宝网。
我们知道12306网站，经常动不动就无法访问，而一些大型商业网站，如淘宝网，几亿用户同时在里面购物，却一直能保持快速的浏览，这是为什么？
因为架构设计的不同！
首先，我们知道，我们访问一个网站，其本质，就是访问一台电脑，我们把这样的电脑，叫作服务器；当访问这台电脑时，就会返回给我们网页信息，显示在浏览器上。
（图：最简单的网站架构，摘自《大型网站技术架构》）
如图，这是我们平常最简单的网站应用服务器架构了，它主要有应用程序、文件、数据库，一般它们都是安装在同一台电脑上。
我们自己用过电脑都知道，一台电脑，当运行的软件非常多，它就会变得很慢，甚至直接死机，无法操作。
同理，如前所说，访问一个网站的本质，是访问一台电脑。当大量的人同时访问一台装有网站的电脑，电脑就会不堪重负，无法访问了（比如，12306）。
最初的淘宝网，其实也是这样一个简单的架构，而随着他们业务的发展，10多年过去了，他们的架构已经演变成类似这样了：
（图：现在常见的大型网站技术架构，摘自《大型网站技术架构》，太复杂，我建议你不要点开看）
把大量东西进行排列组合的技巧和方法，就叫架构。
嗯，可以看到，为了应付海量的用户访问网站，大型网站的架构师们可以说使出浑身解数，把各种各样的编程代码组成软件服务，通过各种各样的技巧和方法，形成一个复杂而高效的架构。
发展到今天，淘宝网的网站架构已经变得一个非常非常复杂的巨无霸了。
结果，你也知道了，在这样的一个架构下，今天的淘宝网能够同时容纳几亿人的访问，这是因为它的架构，了不起；普通的架构，却可能经不起几千用户的考验。
这不是跟我们的收纳女王，“家庭架构师”很相似吗？同样的一个衣柜，人家可以整得井井有条，收纳大量的衣物；而很多人的衣柜，却衣物四散、混乱不堪。
总结
霖哥今天用了日本整理女王作为类比，介绍了什么是软件编程中的架构，并且妄自下了一个定义：
把大量东西进行排列组合的技巧和方法，就叫架构。
软件工程，90%的代码都在不断地调用函数；用牛逼的方法和技巧，对大量的函数调用进行整理，成就了软件开发中的“架构”。
我们不妨脑洞大开，“函数”就像砖头，“架构”就像建筑结构，软件编程是不是很像造房子？下一篇文章，霖哥想说说造房子与编程的关系。
最后，霖哥呼吁，请珍爱你生命中的家庭架构师——你的妈妈、你的爱人、或者，你自己。
我是霖哥，一个商学院毕业的程序员，通过自学编程成为一家大型上市公司的资深软件工程师。
如果在了解或学习编程的过程中有迷惘、或对一些生涩的科技概念的不解，用力留言！