软件架构风格逐个详讲

一句话定位

案例第 1 题几乎必考”架构风格选择 + 质量属性识别”，论文 7 个高频方向有 5 个是架构风格——本篇把 20+ 种核心风格每种独立详讲到可写论文段落。

A. 数据流大类

A1 批处理序列

维度	内容
定义	数据批量流动，前处理完一批后再处理下一批
组成	数据源 → 处理单元（按顺序）→ 数据汇
优点	简单、吞吐量大
缺点	延迟大（必须等满一批）
适用	离线大量数据
典型	编译器四阶段（词法→语法→语义→代码生成）、ETL
真题	2018-05 综合

A2 管道-过滤器（必考）

维度	内容
定义	增量流式：前一过滤器输出 → 后一过滤器输入
组成	过滤器（Filter，独立转换）+ 管道（Pipe，数据流通道）
优点	流式、可并行、易复用、易扩展
缺点	难处理交互、难错误恢复、不适合查询
适用	流式数据转换
典型	Unix Shell 管道 cat f | grep x | sort；编译器四阶段；ETL
真题	2022-11 综合、2018-05 综合

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B. 调用/返回大类

B1 主程序-子程序

维度	内容
定义	分解为模块，主程序调用子程序
优点	结构清晰
缺点	扩展性差，模块耦合
适用	小型结构化系统
典型	传统 C 程序（main + functions）
真题	较少单独考

B2 面向对象

维度	内容
定义	对象封装属性+方法，通过消息交互
优点	封装、复用、易维护、易扩展（多态）
缺点	对象间依赖、需标识
适用	大多数现代系统
典型	Java/C# 应用
真题	2023-11 论文 ① OO 设计应用

B3 层次结构（必考）

维度	内容
定义	每层只调用相邻下层，下层不知上层存在
组成	N 层（每层对上提供服务、对下抽象）
优点	支持扩展、复用、可移植；层内独立
缺点	跨层调用破坏分层；性能：每层有开销
适用	网络协议栈、操作系统、企业 N 层应用
典型	OSI 七层、OS 内核层、3 层 Web（表现+业务+数据）
真题	2021-11、2024-05 综合

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C. 独立构件大类

C1 进程通信

维度	内容
定义	进程间显式通信，彼此独立
优点	松耦合
缺点	性能开销
适用	分布式系统
典型	RPC（远程过程调用）、消息队列
真题	较少单独考

C2 事件驱动 / 隐式调用（必考 + 论文高频）

维度	内容
定义	构件订阅事件，事件触发时被调用；构件不直接调彼此
组成	事件源（发布者）+ 事件总线 / 调度器 + 事件处理器（订阅者）
优点	松耦合、易扩展、动态可演化
缺点	控制流难追踪、难确定调用者、性能（事件分发）
适用	GUI、消息系统、IoT、响应式系统
典型	浏览器事件、MVC（View 订阅 Model）、Node.js EventEmitter、Kafka
真题	2019-11、2023-11 综合；2025-05 论文 ① EDA

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D. 虚拟机大类

D1 解释器（必考填空）

维度	内容
定义	解释引擎执行被解释的程序
组成（4 要素）	被解释程序 + 解释引擎 + 解释引擎当前状态 + 程序当前执行状态
优点	灵活、可移植
缺点	性能低（每条指令需解释）
适用	需要灵活定制语言、规则频繁变化
典型	JVM、SQL 引擎、Python 解释器、规则引擎 Drools、浏览器 JS 引擎
真题	2025-05 案例 1 题（解释器风格组成图填空）

D2 基于规则系统

维度	内容
定义	规则库 + 规则解释器 + 工作内存
组成	规则库 + 规则解释器（推理引擎） + 工作内存（事实）
优点	适合知识推理、规则易修改
缺点	难维护大量规则、性能
适用	专家系统、AI 推理、风控规则、推荐
典型	Prolog、Drools、JBoss Rules、风控引擎
真题	2024-05 综合

E. 仓库大类

E1 数据库系统

维度	内容
定义	中央数据 + 独立构件访问
优点	数据集中管理
缺点	中心瓶颈
适用	数据密集型系统
典型	传统 RDBMS 应用 + 客户端

E2 黑板系统（必考填空）

维度	内容
定义	适合不确定性问题的求解
组成（三要素）	知识源 KS（Knowledge Source） + 黑板 Blackboard（中央数据）+ 控制器 Controller
优点	适合不确定、不完整数据；可扩展知识源
缺点	控制复杂、性能
适用	语音/图像识别、AI、信号处理
典型	HEARSAY-II（语音识别）、KLAUS
真题	2020-11、2024-11 综合（黑板三要素填空）

F. 现代派生 - 富客户端

F1 C/S 客户端-服务器

维度	内容
优点	客户端能力强、响应快
缺点	客户端维护难、跨平台难
典型	桌面 QQ、网银客户端

F2 B/S 浏览器-服务器

维度	内容
优点	零客户端、易部署、跨平台
缺点	HTTP 无状态、交互受限、服务器压力大
典型	Web 应用

F3 N 层架构

表现层（UI） → 业务逻辑层（Service） → 数据访问层（DAO） → 数据库

3 层、4 层（加 Facade）、5 层。

G. 表现层模式（高频论文方向）

G1 MVC（最高频）

维度	内容
定义	Model（数据/业务）+ View（展示）+ Controller（调度）
通信	View → Controller → Model → View（更新）；用 Observer 模式
优点	关注点分离、多 View 共享 Model
缺点	Controller 易膨胀；View 与 Model 耦合
典型	Spring MVC、Django、Rails

G2 MVP

维度	内容
定义	Model + View + Presenter
通信	View ↔ Presenter（通过接口）；Presenter 更新 View
优点	View 接口化、易测试
缺点	Presenter 易膨胀
典型	Android（早期）、WinForms、GWT

G3 MVVM

维度	内容
定义	Model + View + ViewModel
通信	ViewModel 与 View 双向数据绑定
优点	自动同步、声明式
缺点	调试难、绑定性能
典型	WPF、Vue.js、Knockout

三者对比

维度	MVC	MVP	MVVM
耦合	View 直接访问 Model	View 通过 Presenter	双向数据绑定
测试	难	中	易（ViewModel 独立）
代表	Spring MVC	Android	Vue.js

H. 服务化架构

H1 SOA 面向服务

维度	内容
定义	服务契约 + 松耦合 + 可重用 + 业务对齐
特点	通过 ESB（企业服务总线）集成；粗粒度；协议：SOAP/WebService
优点	集成遗留系统、跨厂商
缺点	ESB 重量级、性能、治理复杂
典型	Web Service + ESB（如 IBM/Oracle 中间件）
真题	2021-05、2023-11 综合

H2 REST

维度	内容
定义	表述性状态转移（Representational State Transfer）
6 约束	客户端-服务器 / 无状态 / 可缓存 / 统一接口 / 分层系统 / 按需代码（可选）
特点	资源（URI）+ HTTP 方法（GET/POST/PUT/DELETE）
优点	简单、轻量、可扩展
典型	HTTP API

SOA vs REST vs 微服务对比（必考）

维度	SOA	REST	微服务
通信	SOAP/ESB（重量级）	HTTP/JSON	多协议（HTTP/gRPC/MQ）
粒度	粗	灵活	细（业务能力）
治理	ESB 集中	无	去中心化
数据	共享 DB	灵活	每服务独立 DB
部署	集中（EAR/WAR）	灵活	独立部署
典型	Web Service	HTTP API	Spring Cloud

I. 微服务（论文最高频）

I1 微服务定义

• 小而自治
• 围绕业务能力
• 独立部署、独立技术栈、独立 DB
• 用轻量级协议（HTTP/REST、gRPC、消息）通信

I2 拆分原则（DDD）

原则	说明
单一职责	每服务一个业务能力
限界上下文 Bounded Context	领域驱动设计核心；明确边界
子域 Subdomain	核心 / 支持 / 通用
上下文映射 Context Mapping	多上下文关系（合作/共享内核/客户-供应商）

I3 关键技术组件

组件	选项
服务注册发现	Eureka(AP) / Nacos(AP/CP) / Consul(CP) / ZooKeeper(CP)
API 网关	Spring Cloud Gateway / Kong / Nginx
配置中心	Apollo / Nacos / Spring Cloud Config
熔断降级	Hystrix / Sentinel / Resilience4j
负载均衡	Ribbon / Spring Cloud LoadBalancer
服务调用	OpenFeign / gRPC
链路追踪	SkyWalking / Zipkin / Jaeger
消息队列	Kafka / RocketMQ / RabbitMQ

I4 优缺点（论文素材）

优点	缺点
独立部署，迭代快	分布式复杂度高
技术栈灵活	运维成本高（多服务）
故障隔离	数据一致性难（分布式事务）
弹性伸缩	测试/调试难
团队自治	网络延迟累积

I5 真题考法

• 2024-11 论文 ① 多源数据集成
• 2025-05 案例：微服务拆分原则
• 2025-11 综合：网关/注册中心选型

详见 微服务分布式深化。

J. Serverless 无服务器（2025-11 论文真题）

J1 核心概念

• FaaS（Function as a Service）：AWS Lambda / 阿里云 FC / Azure Functions
• BaaS（Backend as a Service）：Firebase / 阿里云 BaaS（DB / 存储 / 认证）

J2 核心特征

特征	说明
事件驱动	HTTP / 消息 / 定时 / 对象存储事件触发函数
自动弹性	0 到 N 实例，按需伸缩
按量计费	按执行次数 + 时长 + 内存（vs 服务器按时间）
无运维	无需管理服务器、OS、运行时
状态外置	函数无状态，状态存 Redis / DB

J3 优缺点

优点	缺点
零运维	冷启动延迟（首次 100ms-数秒）
自动弹性	状态管理难
按量付费（成本省）	厂商锁定（API 各家不同）
快速上线	长任务不友好（执行时间上限）
故障隔离	调试难

J4 适用 vs 不适用

适用	不适用
事件驱动（Webhook / IoT）	长连接（WebSocket）
定时任务（Cron）	大文件持续处理
突发流量（秒杀 / 数据 ETL）	极致低延迟（< 100ms）
数据转换（图片处理）	强状态服务（聊天）

J5 真题考法

• 2025-11 论文 ②：论无服务器架构（Serverless）及其应用

K. 事件驱动架构 EDA（2025-05 论文真题）

详见 §C2 事件驱动与 微服务分布式深化 §（Kafka 部分）。

L. Lambda 与 Kappa 架构

L1 Lambda 三层

                  └─→ 服务层（合并查询）←─┐
   ┌─→ 批处理层（Hadoop MapReduce）→ 批视图
源数据                                   ├─→ 查询
   └─→ 速度层（Storm/Spark Streaming）→ 实时视图

层	作用	技术
批处理层 Batch Layer	全量数据计算（高延迟高精度）	Hadoop MapReduce / Spark
速度层 Speed Layer	实时增量计算（低延迟近似）	Storm / Spark Streaming / Flink
服务层 Serving Layer	合并批 + 速视图	HBase / Druid / Cassandra

缺点：维护两套代码（批 + 流）。

L2 Kappa 架构

源数据 → 流处理（Kafka + Flink/Spark Streaming）→ 视图 → 查询

核心思想：用流处理统一批与流（批 = 流的重放）。

L3 湖仓一体 Lakehouse

数据湖的灵活性 + 数据仓库的 ACID / Schema / 事务管理。

代表：Delta Lake / Apache Iceberg / Apache Hudi。

L4 真题考法

• 2024-05 论文 ① Lambda
• 2025-11 综合湖仓一体
• 2025-11 论文 ④ 云原生数据库

M. DSSA 与 SPL

M1 DSSA 特定领域软件架构

维度	内容
定义	在特定应用领域内，为一族应用提供组织结构参考的标准架构
三层次	领域开发环境（构建参考架构）+ 应用开发环境（基于参考架构开发具体应用）+ 领域执行环境（运行）
活动	领域分析（建领域模型）→ 领域设计（建参考架构）→ 领域实现（构件库）
要素	参考需求 + 参考架构 + DSSA 库
典型	航电领域、银行核心系统模板
真题	2022-05 综合

M2 SPL 软件产品线

维度	内容
定义	一族共享公共受控特征的产品，满足特定领域需求
组成	核心资产库（架构 / 构件 / 文档）+ 产品集
过程	领域工程（建资产库）+ 应用工程（生成产品）
优点	复用率高、上市快、质量高
典型	华为手机系列、汽车平台
真题	2023-11 综合

N. 反查表

风格	大类	关键优点	关键缺点	真题
批处理	数据流	吞吐量	延迟	2018-05
管道-过滤器	数据流	流式可并行	难交互	2018-05, 2022-11
层次	调用/返回	可移植	跨层破坏	2021-11, 2024-05
面向对象	调用/返回	封装复用	依赖	2023-11
事件驱动	独立构件	松耦合	控制流难	2019-11, 2025-05 论文
解释器	虚拟机	灵活	性能低	2025-05 案例
规则系统	虚拟机	知识推理	规则难管	2024-05
黑板	仓库	不确定问题	控制复杂	2020-11, 2024-11
数据库系统	仓库	数据集中	中心瓶颈	较少
MVC	派生	关注点分离	Controller 膨胀	2025-11 综合 31
MVP	派生	易测试	Presenter 膨胀	2025-11 综合 31
MVVM	派生	双向绑定	调试难	综合
SOA	服务化	跨厂商集成	ESB 重	2021-05, 2023-11
REST	服务化	简单轻量	无状态约束	综合
微服务	服务化	独立部署	分布式复杂	2024-11 论文
Serverless	服务化	零运维弹性	冷启动	2025-11 论文
EDA	独立构件	异步解耦	难追踪	2025-05 论文
Lambda	数据架构	批+流兼顾	双套代码	2024-05 论文
Kappa	数据架构	简化统一	流处理依赖	综合
DSSA	复用	领域复用	投入大	2022-05
SPL	复用	产品族复用	演化难	2023-11

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记忆口诀 / 易错点汇总

1. 五大架构风格大类：数据流 / 调用-返回 / 独立构件 / 虚拟机 / 仓库
2. 黑板三要素：知识源 + 黑板 + 控制器
3. 解释器四要素：被解释程序 + 解释引擎 + 引擎状态 + 程序状态
4. MVC vs MVP vs MVVM：Controller 调度 / Presenter 更新 View / ViewModel 双向绑定
5. SOA vs 微服务：ESB 重量级 / 独立部署细粒度
6. Serverless 冷启动：首次调用慢，是论文必答缺点

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交叉引用

本系列笔记

• 架构核心速查表：5 大类对比表
• 质量属性与评估：风格与质量属性关联
• 微服务分布式深化：微服务全栈
• 云原生大数据AI深化：Serverless / Lambda
• 论文素材库：风格类论文段落

主计划文档

详见 主计划 §3.7.1 架构风格 的对应内容。

外部延伸

• 官方教材：《系统架构设计师教程（第 2 版）》§3.7
• 经典著作：Mary Shaw《Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline》
• 真题练习：2020-2025 综合+案例+论文

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自测题

1. 概念：黑板系统的三要素是什么？
2. 填空：解释器风格的 4 要素是什么？（2025-05 案例）
3. 对比：SOA、REST、微服务三者区别？
4. 案例：某 AI 推理平台频繁修改规则，应选哪种架构？为什么？
5. 论文：Serverless 适合的场景与不适合的场景？
6. 决策：某秒杀系统瞬时流量 100 倍，应选哪种架构组合？

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下一篇导引：质量属性与评估深化 将讲述六类质量属性场景实例、效用树构建、ATAM 9 步详操作，案例第 1 题必考内容。