【从零开始学架构 架构基础】四 架构设计的复杂度来源：可扩展性复杂度来源

架构设计的复杂度来源其实就是架构设计要解决的问题，主要有如下几个：高性能、高可用、可扩展、低成本、安全、规模。复杂度的关键，就是新旧技术之间不是完全的替代关系，有交叉，有各自的特点，所以才需要具体问题具体分析，基于各方考虑设计合适的架构，存在合适的架构，不存在最好的架构。这篇主要讨论可扩展性问题

复杂度来源

可扩展性是指，系统为了应对将来需求变化而提供的一种扩展能力，当有新的需求出现时，系统不需要或者仅需要少量修改就可以支持，无须整个系统重构或者重建

在软件设计领域，面向对象思想、设计模式主要被用于解决可扩展性问题。设计具备良好可扩展性的系统，有两个基本条件：正确预测变化、完美应对变化

预测变化

软件系统在发布后，还可以不断地修改和演进。这就意味着不断有新的需求需要实现。如果新需求能够少改代码甚至不改代码就可以实现。综合分析，预测变化的复杂性在于：

1. 不能每个设计点都考虑可扩展性。如果每个点都考虑可扩展性，架构师会不堪重负，架构设计也会异常庞大且最终无法落地
2. 不能完全不考虑可扩展性。不能完全不做预测，否则可能系统刚上线，马上来新的需求就需要重构，这同样意味着前期很多投入的工作量也白费了
3. 所有的预测都存在出错的可能性。如果预测的事情出错，我们期望中的需求迟迟不来，甚至被明确否定，那么基于预测做的架构设计就没什么作用，投入的工作量也就白费了

针对上边这些复杂性，有个经验性的原则：只预测 2 年内的可能变化，不要试图预测 5 年甚至 10 年后的变化, 变化快的行业，能够预测 2 年已经足够了；而变化慢的行业，本身就变化慢，预测本身的意义不大，预测 5 年和预测 2 年的结果是差不多的。所以2 年法则在大部分场景下都是适用的

应对变化

即使预测的比较准了，但是系统设计的时候如何应对变化的扩展性也不是一个简单的问题，应对变化有两个方案：

1 提炼出变化层和稳定层

这种方案是：将不变的部分封装在一个独立的稳定层，将变化封装在一个变化层（也叫适配层）。这种方案的核心思想是通过变化层来隔离变化

无论是变化层依赖稳定层，还是稳定层依赖变化层都是可以的，需要根据具体业务情况来设计。如果系统需要支持 XML、JSON、ProtocolBuffer 三种接入方式，那么最终的架构就是“形式 1”架构；如果系统需要支持 MySQL、Oracle、DB2 数据库存储，那么最终的架构就变成了“形式 2”的架构了

这种方案的复杂度在于分层的拆分依据，以及各层的接口如何设计

1. 明确变化层和稳定层如何拆分：对于哪些属于变化层，哪些属于稳定层需要明确
2. 变化层和稳定层之间的接口如何设计：对于稳定层来说，接口肯定是越稳定越好；但对于变化层来说，在有差异的多个实现方式中找出共同点，并且还要保证当加入新的功能时，原有的接口不需要太大修改

3 提炼出抽象层和实现层

提炼出一个“抽象层”和一个“实现层”，因为抽象层的接口是稳定的不变的，我们可以基于抽象层的接口来实现统一的处理规则，而实现层可以根据具体业务需求定制开发不同的实现细节，所以当加入新的功能时，只要遵循处理规则然后修改实现层，增加新的实现细节就可以了，无须修改抽象层。典型的实践就是设计模式和规则引擎。

1 写 2 抄 3 重构原则

不要一开始就考虑复杂的可扩展性应对方法，而是等到第三次遇到类似的实现的时候再来重构，重构的时候采取隔离或者封装的方案

• 1 写：最开始三方支付选择了微信钱包对接，此时不需要考虑太多可扩展性，直接快速对照微信支付的 API 对接即可，因为业务是否能做起来还不确定。
• 2 抄：后来发现业务发展不错，决定要接入支付宝，此时还是可以不考虑可扩展，直接把原来微信支付接入的代码拷贝过来，然后对照支付宝的 API，快速修改上线。
• 3 重构：因为业务发展不错，为了方便更多用户，决定接入银联云闪付，此时就需要考虑重构，参考设计模式的模板方法和策略模式将支付对接的功能进行封装。

开始可以写一些if语句进行分支判断，后续场景多起来后可以考虑设计模式去实现。

总结一下

结合这篇Blog，其实我感觉主要是如何在过度设计与不可扩展间去权衡。长期预测的代价和变数太多，可能在落地前业务就凉了，不做预测又可能刚开始迭代就发现难以支持。所以2年预测是一个经验值，如果到了2年业务发展的好了，会倒逼决策层给资源给钱进行架构升级，如果都用不了2年就凉了那5-10年预测就没意义了；在预测的前提下，我们在方案设计的时候是否可以考虑短、中、长三种方案，短期策略一般考虑的变化少，短视，但迅速，修改小，立竿见影。长期策略一般看重远期，但成本高很高，也很可能预测不中。综合成本情况下如果决定采用短期策略，要考虑如果预测的变化发生了，系统修改为长期策略的代价有多大（想在做前），如果可以演化切换那可以，如果成本很高甚至切换不到长期策略，就需要重新思考了；再说重构，重构应该是一个小步快跑的模式，不要一开始就过度抽象的设计去炫技，而是先实现最基本功能，然后逐步随业务迭代进行变化层隔离。