分塊云計算簡介

這篇文章沒有什么新奇觀點，只是將我的思考與觀察做一個概括。

　　多年忽視分塊

　　即使過了16年，我依然清楚記得[Booch OOAD]書中討論如何使用分層與分塊（有的讀者可能更偏好"模塊"這個同義詞）。那時候我開班講授一門面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計的課程，這本書是教材。我感覺討論分層很容易，因為當時接觸甚多（后來仍然深受影響，下一節(jié)會談及），但要討論分塊就有點難。

　　在我參與的實際項目中，我們確實一直采取分塊的做法，但講授的時候很難用短小的例子示范分塊。而且就我記憶所及，我們采取分塊只是出于技術(shù)上的限制，并不像分層那樣是自然而然地發(fā)生的。.

　　分塊沒能“物盡其用”的感覺一直伴隨著我，我也就聽之任之。

　　濫用分層

　　2001年寫第一本書[Nilsson NED]的時候，我對分層的盲目溺愛到達頂峰。圖1的分層示意圖已經(jīng)是簡化過的版本。

　　圖1. 過去的典型分層（簡化版本）

　　圖1可見，中間層包括了Fa?ade層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層。在數(shù)據(jù)層還有公共存儲過程（sproc）層、私有存儲過程層，有時候數(shù)據(jù)表之上還有視圖層……（UI部分也是分層的，可想而知……）。

　　我把這種分層方案稱為我的“默認架構(gòu)”，顧名思義，我每次著手新項目都以此作為出發(fā)點。當然具體的架構(gòu)形態(tài)隨著時間會有所變化，但重點是我先入為主地認為項目都離不開這種嚴格的分層方案?！∪绱艘粊恚也挥迷倬心鄧栏竦姆謱臃桨?，轉(zhuǎn)而把精力集中于尋找恰當?shù)姆謮K。又由于整個解決方案被分為若干小塊，從而每一個分塊的分層形式可以更加靈活，因為規(guī)模更小了。

　　按技術(shù)拆分團隊

　　寫上面一節(jié)的時候，我想起了2005年在挪威Lillehammer舉行的軟件架構(gòu)研討會[Fowler LayeringPrinciples]。當時我們在會上討論如何把大的團隊拆分成若干小團隊。

　　無論那次會議之前或之后，我都有拆分團隊的經(jīng)驗，多次拆分中既有按技術(shù)拆分的，也有按功能拆分的。我尤其記得一個項目，對其中一名團隊成員來說，按功能拆分是失敗的，因為他沒有什么經(jīng)驗，所以幾乎每一個方面他都不得不苦苦掙扎。.

　　在另一個項目中，按技術(shù)拆分看起來非常成功，不過那個項目的成員都很有經(jīng)驗。即使在這個成功項目里，也有很多情況如果按功能拆分會取得更高的效率。比如跨單元的小改動，牽涉到的人可以更少。

　　總而言之，我偏向按功能拆分團隊。每個人肯定有自己特別擅長的部分，但如果不用協(xié)調(diào)及等待其他人完成相應(yīng)的工作，那么大部分工作都可以更快地完成。

　　企業(yè)領(lǐng)域模型

　　前些年很流行建立整個企業(yè)“一統(tǒng)天下”的數(shù)據(jù)模型。背后的想法是如果一朝找到并描述出這樣的數(shù)據(jù)模型，就能從中創(chuàng)造出巨大的業(yè)務(wù)價值。于是傳達給業(yè)務(wù)人員的是這樣的信息：

　　“現(xiàn)在給我們兩年時間不受干擾，到時候我們會交給你一個定義好的模型，你想要的一切都能不費吹灰之力就創(chuàng)造出來?！?/P>

　　依我之見，“企業(yè)數(shù)據(jù)模型”是大大失敗了。原因肯定不少，但下面這幾點可能在最重要之列：

　　即便是中等規(guī)模的企業(yè)，數(shù)據(jù)模型的規(guī)模也過于龐大。

　　數(shù)據(jù)模型試圖用靜態(tài)的方法描繪一個動態(tài)的目標。而且描繪一個龐大的目標比小的目標要困難得多。 大模型或多或少要作一般化的處理，并因此失去上下文信息。

　　我個人強烈相信大的任務(wù)要一口一口地啃，而上下文是王道。

　　A前面說過，我認為建立企業(yè)數(shù)據(jù)模型的嘗試常常以失敗告終?，F(xiàn)在我又發(fā)現(xiàn)一種有點諷刺的情形——還有項目幾乎在重復(fù)同樣的嘗試，只不過這一次換成了“企業(yè)領(lǐng)域模型”。論據(jù)沒變，我想結(jié)果和造成結(jié)果的原因也不會變……

　　公平來說，更常見的情況倒不是真的追逐“企業(yè)領(lǐng)域模型”，而是想建立單一的大型領(lǐng)域模型。此外，團隊不時發(fā)現(xiàn)有需要切分大的領(lǐng)域模型，但又發(fā)現(xiàn)不容易找到滿意的方案。

　　無論如何，我都強烈建議當領(lǐng)域模型出現(xiàn)增大跡象的時候，將它分塊。還有別忘了模型是有上下文的。

　　很有趣，我還聽聞一些非常大的SOA項目采取的第一個步驟就是打算建立一套“企業(yè)文檔模型”。它會比企業(yè)數(shù)據(jù)/領(lǐng)域模型更成功嗎？要是打賭的話，我寧愿下注在另一邊。

　　整合數(shù)據(jù)庫

　　就算有意避免巨型的單一領(lǐng)域模型，把模型隔離成幾個部分，每一個部分還是有可能膨脹到相當規(guī)模。發(fā)生這種情況的時候，往往會發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫并沒有分塊。各個領(lǐng)域模型置于同一個數(shù)據(jù)庫之上，也就是共用一個整合的數(shù)據(jù)庫，見圖3。

　　圖3. 分塊的領(lǐng)域模型，使用整合數(shù)據(jù)庫

　　把多個領(lǐng)域模型置于單一數(shù)據(jù)庫之上，只是整合數(shù)據(jù)庫的其中一種情形。實際上跟多個獨立應(yīng)用共享同一個數(shù)據(jù)庫是一樣的。類似情況可謂屢見不鮮。

　　很不幸這樣的安排給維護造成了極大的負擔。任何影響到數(shù)據(jù)庫Schema的改動都必須同步修改相應(yīng)Schema的所有消費者。消費者越多，情況越糟。往往造成改動被限制到最低程度，很可能進而導(dǎo)致從代碼中榨取的業(yè)務(wù)價值大大減少。

大膽地說一句，如今在我眼中，整合數(shù)據(jù)庫是一種反模式。啊，總算說出來了，感覺真好。

　　那么，有什么別的辦法呢？我認為領(lǐng)域模型的分塊應(yīng)該一直延續(xù)到數(shù)據(jù)庫，讓數(shù)據(jù)庫也遵循同樣的分塊方案。這種與整合數(shù)據(jù)庫[Fowler IntegrationDatabase]相反的模式稱為單應(yīng)用數(shù)據(jù)庫[Fowler ApplicationDatabase]，見圖4。

　　圖4. 分塊的領(lǐng)域模型，使用各自的單應(yīng)用數(shù)據(jù)庫

　　分塊之間的通信是通過領(lǐng)域模型之上的服務(wù)完成的，不允許抄捷徑直接訪問其他領(lǐng)域模型的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫。這意味著可以（也通常會）有效地將不同的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫部署到不同的服務(wù)器上（或者部署到云中）。

　　一般認為報表是整合數(shù)據(jù)庫的優(yōu)勢所在。要是換一種方式去處理報表，可以把它看成一個獨立的應(yīng)用，有著自己的數(shù)據(jù)存儲。數(shù)據(jù)從其他分塊搜集而來。其中一種辦法是將每個分塊都看作一個提供事件源的應(yīng)用[Fowler Events]，讓那些事件源都吐出報表應(yīng)用感興趣的事件就可以了。

　　順便一提，上面的討論令我記起曾經(jīng)為ADDDP[Nilsson ADDDP]寫過一段文字[Nilsson Bricks]（不過最終沒有放進書里），介紹另一種應(yīng)用數(shù)據(jù)庫的用法。不過當時寫作的重點落在性能，而非可維護性。文中我介紹了如何根據(jù)系統(tǒng)不同部分的特點，讓系統(tǒng)發(fā)揮最大的功效。

　　再順便一提，一定要讀一讀Greg Young寫的DDDD系列文章[Greg Young]，他的精彩作品也可以歸到這個主題之下。他建議嚴格切分讀和寫，籍此取得非常高的可伸縮性等等成效。

　　整合的UI

　　論點其實差不多，只不過用到UI上沒有整合數(shù)據(jù)庫vs.應(yīng)用數(shù)據(jù)庫那么有力。與其用一個UI套上幾個服務(wù)，何不讓每個服務(wù)都有自己的UI，然后將不同的UI用一個UI容器框架集成起來？見圖5。

　　圖5. UI也分塊

　　這樣一來，某個分塊的開發(fā)者可以全方位地處理問題，從UI一直到存儲，不必與其它團隊同步。對實際生產(chǎn)率的潛在影響是巨大的。

　　巨型的團隊

　　經(jīng)常有人向我們求助，抱怨說他們100人的大團隊沒辦法達到期望的生產(chǎn)效率。

　　每一次，我都得到同樣的結(jié)論。不要那樣做！100名開發(fā)者在同一個團隊里，太可怕了，失敗風(fēng)險太大了。即使你再加20個人！

　　雖然已經(jīng)出版了30年，讀過《人月神話》[Brooks MMM]的人還是少得出奇。真糟糕。（書名“人月神話”的意思是，向一個進度落后的項目增加更多開發(fā)者，只會讓它更落后。書里還闡述了很多重要的思想。）

　　所以，就算退一步說你真的有一個規(guī)模龐大的問題要解決，你也真的需要100名開發(fā)者。請一定要小心謹慎地將大團隊分成若干個小規(guī)模的、盡可能相互隔離的團隊，以便每個團隊能夠全速運行。

　　但是當你把大團隊分成比如說100個新團隊的時候，顯然不會因此就消滅了復(fù)雜性。例子里面分成10-20個團隊比只有1個團隊好，并不表示分成100個會更好。請注意平衡。

　　SOA與松散耦合

　　說到平衡，兩年前我曾經(jīng)很不理解SOA的一些說法，還寫了博客帖子[Nilsson SOA-Qs]請教答案。

　　我不理解的其中一點是為什么要極端的細粒度。為什么不用“定界上下文（Bounded Context）” [Evans DDD]的思維來看待服務(wù)呢，為什么需要粒度細到只有一行代碼的服務(wù)……

　　Jim Webber在一篇文章里[Webber Anemic Service Model]討論過這個問題，我認為他說得很有道理。對松散耦合的關(guān)注成了唯一的決定因素，以至于忘了搭配上它的好朋友——高內(nèi)聚，才導(dǎo)致出現(xiàn)令我困惑不解的奇怪說法。

所以，我把前面討論的分塊看作是“做對了的SOA”。

　　強迫一種風(fēng)格

　　最初我把標題定為“強迫一種信仰”，但又顧慮到Google帶來的很多人會失望。我在這里談的風(fēng)格/信仰，是指我們當中有很多人喜歡思考和討論TDD、DDD、BDD、模式、重構(gòu)、干凈的代碼等等。但世上還有更多開發(fā)者并不同意我們所說的是“唯一的道路”。

　　有時候會采取的解決辦法是完全不理會實際情況，強迫所有的開發(fā)者都用同一種風(fēng)格。會發(fā)生什么事呢？我猜下面這幾種情況會很常見：

　　有的開發(fā)者會非常低效。

　　低效的開發(fā)者還會很不開心。

　　最后整個團隊圍繞的風(fēng)格是所有成員的“最小公分母”。

　　于是當初贊同強迫推行那種風(fēng)格的開發(fā)者，現(xiàn)在也變得低效和不開心。

　　能保持一致是好的，但不能不惜代價去保持一致。實際上我覺得很多時候讓不同的分塊用不同的風(fēng)格開發(fā)，反而有好處。不同開發(fā)者之間的技能差異是其中一個原因。還有另一個經(jīng)常被忽視的原因，不同的分塊當然是有差異的，所以相應(yīng)地采取不同的風(fēng)格反而有利。比如有的分塊從領(lǐng)域模型方式中肯定得不到什么好處，那么不采取領(lǐng)域模型的路線也沒關(guān)系，實際上也建議不要那么做！

　　即使放寬了對分塊內(nèi)部的約束，你還是可以（也應(yīng)該）對外部表現(xiàn)設(shè)立嚴格的要求，比如要保證自動化測試成功。

　　我意識到以上做法違反了集體代碼所有制的原則，因為人們都圈在自己的分塊里。在分塊內(nèi)部，（如果該分塊選擇了集體所有的風(fēng)格）肯定是代碼集體所有的。

　　對了，在單個分塊內(nèi)，我認為應(yīng)該強迫一種風(fēng)格。

　　變化率差異

　　這件事情你可能覺得顯而易見，不過我還是要特別指出來：不同分塊的變化率可能有極大的差異。在數(shù)據(jù)庫驅(qū)動的項目里，有句話在項目前期的會議上經(jīng)常聽到，我也常常拿來開玩笑：

“我們已經(jīng)定好了數(shù)據(jù)庫Schema，現(xiàn)在可以開始干活了！”

　　沒有取笑誰的意思，我自己也說過這樣的話。

　　雖然我有些猶豫要不要說出來，不過有的分塊也許的確能用那樣的方式取得很好的結(jié)果，定好數(shù)據(jù)庫Schema，以后就不再改了。

　　而同時其他的分塊可以采用DDD項目的典型風(fēng)格：

　　“好吧，我們現(xiàn)在了解得還不深，不過讓我們先按目前的理解來做，隨著我們了解加深，領(lǐng)域模型可以天天改，也一定會天天改！”

　　現(xiàn)在兩種風(fēng)格可以愉快地并存。以前肯定也有并存的情況，只不過現(xiàn)在明確了界限，成功機會提高了。

　　名字的來歷

　　有人說任何值得討論的事物都應(yīng)該賦予一個名稱，我當然不希望這種架構(gòu)風(fēng)格僅僅因為沒有名稱就失去討論的資格。

　　那么“分塊云計算（Chunk Cloud Computing）”是個好名稱嗎？爭議肯定是少不了的，先放在一邊，聽我說一下來歷吧。

　　在本屆歐洲軟件架構(gòu)研討會上，Christoffer Skjoldborg提了一個叫做“Chunk Cloud”的論題。“Chunk”就是一小片（分塊），“Cloud”是現(xiàn)在的炒作題材。他的描述很接近我近來觀察到的一種應(yīng)用架構(gòu)方式。（本文就是努力在描述這種架構(gòu)方式?！皬娖纫环N風(fēng)格”小節(jié)尤其得自Chris的啟發(fā)。）Chris描述的時候說得有點極端，不過我想主要是為了讓他的觀點流傳開。

　　最后的“Computing”是研討會上Nicklas Andersson

　　最佳實踐？

　　不知道你怎么樣，我聽到“最佳實踐”的時候會警覺起來。可能是由于那些與Dreyfus模型[Dreyfus model of skill acquisition]相關(guān)的討論，還由于見識到一些無視上下文的“最佳實踐”……

　　我不認為“塊云計算”是一種最佳實踐。我只認為它是一種架構(gòu)風(fēng)格，而我經(jīng)常發(fā)現(xiàn)適用這種風(fēng)格的場合。但別忘了，要看情況。

　　新問題？

　　當然有了！可是你不覺得老問題沒意思么？我知道這種風(fēng)格有很多新問題，以后還會冒出更多（肯定的）。最多人提出來的兩個問題是同樣的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在好幾個地方，以及不同的分塊之間有數(shù)據(jù)不一致的風(fēng)險。這兩個問題都必須解決，但請容我放到另一篇文章里。

　　還有一個經(jīng)常提出的問題是“怎么做”，尤其是怎么將領(lǐng)域模型拆成幾個小塊。我會再找時間詳談。

　　更進一步的觀察對此方向是肯定還是否定？

　　穩(wěn)妥地說，兩方面的觀察（及觀點）都有，我也期盼著看到您的想法！