傅一平點(diǎn)評(píng)：
畫系統(tǒng)架構(gòu)圖是架構(gòu)師的必備技能，系統(tǒng)架構(gòu)圖也是管理者與技術(shù)人員高效溝通的基礎(chǔ)，這篇文章主要講了系統(tǒng)架構(gòu)的構(gòu)建方法，寫得挺好系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖怎么畫，我自己畫系統(tǒng)架構(gòu)的大致步驟如下：
1、明確系統(tǒng)的邊界范圍
2、確定系統(tǒng)對(duì)象的集合
3、確定對(duì)象的邏輯層次
4、確定對(duì)象的拓?fù)潢P(guān)系
5、確定與外圍系統(tǒng)關(guān)系
6、用框圖和線表現(xiàn)出來(lái)
畫系統(tǒng)架構(gòu)圖需要對(duì)系統(tǒng)對(duì)象和關(guān)系的理解非常深刻，并且能根據(jù)需要進(jìn)行不同粒度的抽象，系統(tǒng)架構(gòu)圖是系統(tǒng)建設(shè)方案最為核心的內(nèi)容，能畫好系統(tǒng)架構(gòu)圖的人一般思路非常清晰，總結(jié)能力很強(qiáng)。
正文開始
在我們IT行業(yè)，經(jīng)常要畫系統(tǒng)架構(gòu)圖。這是和客戶，上下游伙伴進(jìn)行技術(shù)和商務(wù)溝通的有效工具。幾乎任何一個(gè)復(fù)雜企業(yè)軟件產(chǎn)品和方案都會(huì)把系統(tǒng)架構(gòu)圖作為商業(yè)表達(dá)的重點(diǎn)。在技術(shù)研討會(huì)上，這些架構(gòu)圖往往是幻燈片的主角，不僅出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)屏幕上，還是現(xiàn)場(chǎng)觀眾舉起手機(jī)拍照的重點(diǎn)對(duì)象。所以，一副精確且大氣漂亮的系統(tǒng)架構(gòu)圖能夠同時(shí)體現(xiàn)公司產(chǎn)品的架構(gòu)能力和品牌形象。
IT架構(gòu)圖看起來(lái)總是高大上，復(fù)雜的系統(tǒng)有時(shí)候不知道從何著手，但只要掌握幾個(gè)關(guān)鍵步驟，你就能夠做出驚艷的成果來(lái)，讓讀者賞心悅目的同時(shí)，增強(qiáng)研讀的興趣。
一、從具象到抽象
架構(gòu)圖表達(dá)的就是事物的結(jié)構(gòu)，大多數(shù)領(lǐng)域都可以用具象的方式來(lái)呈現(xiàn)，比如下圖中的人體器官系統(tǒng)圖就顯得一目了然。但是IT行業(yè)幾乎沒有具象表達(dá)的可能性。不像人體器官系統(tǒng)的直觀視覺表達(dá)那么有效。所以，設(shè)計(jì)IT系統(tǒng)架構(gòu)圖，第一步就是要完成合理的“抽象”。
1、恰當(dāng)?shù)念w粒度
抽象最重要的目標(biāo)就是決定用什么樣的顆粒度來(lái)列出事物，而不是巨細(xì)無(wú)遺。這完全取決于架構(gòu)圖的受眾和想要表達(dá)的系統(tǒng)的規(guī)模。越是非技術(shù)受眾，越要降低顆粒度，越是大型系統(tǒng)，也要降低顆粒度。雖然我們可以在一個(gè)架構(gòu)圖中表達(dá)事物的層次，但是平面空間總是有限，就像人體器官分布圖沒辦法呈現(xiàn)細(xì)胞組織一個(gè)道理。
IT系統(tǒng)架構(gòu)圖的受眾通常包括客戶和技術(shù)伙伴。兩者都想要了解系統(tǒng)的基本原理，不想面對(duì)一個(gè)黑盒產(chǎn)品，但是非開發(fā)者型客戶通常不需要了解過(guò)多的技術(shù)細(xì)節(jié)，所以適合使用較高抽象水平的表達(dá)。而參與產(chǎn)品生態(tài)的開發(fā)者、合作伙伴則希望了解更詳細(xì)的系統(tǒng)信息，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因此需要一個(gè)顆粒度更高的表達(dá)版本。這一版本通常出現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)白皮書中。
舉個(gè)操作系統(tǒng)的例子。如果要用一個(gè)架構(gòu)圖呈現(xiàn)Windows的系統(tǒng)架構(gòu)，對(duì)普通用戶只需要切入到系統(tǒng)內(nèi)核、內(nèi)存管理、文件系統(tǒng)、GUI、設(shè)備管理這樣的大模塊就行。但對(duì)于Windows應(yīng)用開發(fā)者，則需要繼續(xù)延伸到DLL庫(kù)、注冊(cè)表、API等技術(shù)細(xì)節(jié)。對(duì)于后者，實(shí)踐中可能要拆分成若干個(gè)子系統(tǒng)的架構(gòu)解析才行，因?yàn)橐阉械募夹g(shù)細(xì)節(jié)都放到一張圖中并不友好。如果搞錯(cuò)了受眾，用過(guò)度技術(shù)化的細(xì)節(jié)架構(gòu)會(huì)讓一般讀者無(wú)所適從。
最簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)架構(gòu)圖，只有四個(gè)抽象對(duì)象
相比較，一個(gè)更加詳細(xì)的macOS操作系統(tǒng)架構(gòu)圖
2、通用和規(guī)范的命名
確定了抽象層級(jí)，在架構(gòu)圖上就要列出需要表達(dá)的事物對(duì)象。因?yàn)槿狈呦蟮膮⒄眨械膶?duì)象表達(dá)唯一途徑就是文字標(biāo)簽，最多加上符號(hào)圖標(biāo)。這就要求制作者必須使用規(guī)范或約定俗成的事物命名，否則讀者將無(wú)法理解。比如，上例中的操作系統(tǒng)架構(gòu)圖，F(xiàn)ile System絕對(duì)不能寫成Doc System，因?yàn)橹挥星罢呤且粋€(gè)規(guī)范名稱。
很多IT產(chǎn)品設(shè)計(jì)中會(huì)有自己的獨(dú)特命名組件，甚至這些命名沒有任何的語(yǔ)義元素。這些命名在架構(gòu)圖中出現(xiàn)必須要附加實(shí)際含義的說(shuō)明，否則沒有讀者會(huì)知道“海豚系統(tǒng)“是什么意思。當(dāng)然IT行業(yè)中也會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)勢(shì)壟斷產(chǎn)品，以自己的獨(dú)特命名確定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以至于你不知道都不好意思，這種情況當(dāng)然另當(dāng)別論。
當(dāng)使用圖標(biāo)和符號(hào)來(lái)表達(dá)事物對(duì)象時(shí)，要注意選擇規(guī)范和識(shí)別性強(qiáng)的圖形。在一些非常專業(yè)的領(lǐng)域，比如電子電氣架構(gòu)圖，甚至有對(duì)各種組件規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)定義。即使有含義準(zhǔn)確的符號(hào)圖標(biāo)，依然建議制作時(shí)附加上文本標(biāo)簽，可以讓架構(gòu)圖的讀者更明晰地理解。相反，沒有圖形，只有文字的架構(gòu)圖是完全可以接受的。
得益于該行業(yè)突出的模塊化程度，電子電路也有抽象表達(dá)的架構(gòu)圖，但它有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦L制規(guī)范。
3、明確抽象對(duì)象之間的關(guān)系
在進(jìn)入正式的繪制之前，我們還要確定抽象對(duì)象之間的關(guān)系。這將決定我們用什么視覺形式來(lái)準(zhǔn)確地表達(dá)架構(gòu)。
在抽象系統(tǒng)架構(gòu)中，各種對(duì)象之間的關(guān)系只有三種：包含、并列和聯(lián)結(jié)。比如操作系統(tǒng)包含用戶模式和內(nèi)核模式，用戶模式和內(nèi)核模式是并列的，客戶端和服務(wù)器是通過(guò)TCP/IP協(xié)議連接（聯(lián)結(jié)）的。無(wú)論系統(tǒng)多么龐大和復(fù)雜，對(duì)象和對(duì)象之間的關(guān)系就這么幾種。而且，在平面空間中，無(wú)論怎么演繹，也只能有效地表達(dá)這些有限的關(guān)系類型。
你只需要稍稍瞥一眼下圖，就知道各個(gè)方塊所代表的組件彼此之間的關(guān)系了。看罷這個(gè)參考，我們就可以開始動(dòng)手繪制了。
二、確定架構(gòu)圖形態(tài)
1、三種基本形態(tài)
鑒于抽象對(duì)象之間有限的關(guān)系種類，架構(gòu)圖無(wú)非有三種形態(tài)：
分叉模式（ Model），表達(dá)事物的分支
網(wǎng)絡(luò)模式（Network Model），表達(dá)事物的聯(lián)結(jié)
通過(guò)空間組合，組合以上兩種模式
所以，不必?fù)?dān)心要表達(dá)的系統(tǒng)有多么復(fù)雜。只要認(rèn)知到系統(tǒng)對(duì)象之間的內(nèi)在關(guān)系性質(zhì)，就不難選擇一個(gè)基本形態(tài)來(lái)表達(dá)。如果空間允許，也完全可以綜合運(yùn)用分叉和網(wǎng)絡(luò)一體化表達(dá)更完整的系統(tǒng)。
分叉模式
網(wǎng)絡(luò)模式
2、確定邊界
架構(gòu)圖既然表達(dá)的是一個(gè)系統(tǒng)，那么這個(gè)系統(tǒng)必然有一個(gè)明確的邊界。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的邊界是與上一級(jí)網(wǎng)絡(luò)的連接網(wǎng)關(guān)，一個(gè)SaaS軟件的邊界是主體應(yīng)用、其依賴的開源組件和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。確定邊界后的系統(tǒng)才能盤點(diǎn)內(nèi)部所包含的組件對(duì)象層次和數(shù)量。依據(jù)第一步所介紹的抽象過(guò)程，我們根據(jù)受眾需要，決定最終在畫面上布局那些對(duì)象。一般而言，一個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)圖不宜超過(guò)30-40個(gè)對(duì)象，超出這個(gè)限制則可能要考慮提高抽象層次；反過(guò)來(lái)，如果一個(gè)架構(gòu)圖只包含寥寥數(shù)個(gè)對(duì)象，那么我們也犯不著勞累追求架構(gòu)圖的高要求，轉(zhuǎn)而用一些簡(jiǎn)單的框圖就能夠搞定，這時(shí)候，我們應(yīng)該降低抽象層次，以反映出更具體和詳細(xì)的架構(gòu)信息。
超出這個(gè)既定邊界的對(duì)象理論上無(wú)需繪制，但有時(shí)候我們?yōu)榱吮磉_(dá)與外部系統(tǒng)的連接關(guān)系，會(huì)用次要色彩在邊界線外繪制部分系統(tǒng)邊界外的對(duì)象。這有點(diǎn)像某個(gè)行政區(qū)的地圖中會(huì)把連接其他區(qū)域的交通線上標(biāo)上“通往...”。
3、確定主次
假設(shè)一個(gè)系統(tǒng)包含10個(gè)子系統(tǒng)，如果往下鉆取一級(jí)，就有可能要表達(dá)上百個(gè)對(duì)象。這時(shí)候如果輕重不分，則可能讓最終的產(chǎn)出過(guò)于繁復(fù)。我們可以依據(jù)策略的需要進(jìn)行選擇，只分支展開系統(tǒng)的一部分，而讓其他部分粗略表達(dá)。不必要的細(xì)節(jié)展現(xiàn)過(guò)多，反而讓讀者無(wú)法識(shí)別出重點(diǎn)。因?yàn)槊恳粡埣軜?gòu)圖都有明確的溝通目標(biāo)和上下文，這樣主次有別的表達(dá)不僅是合理的，而且很多時(shí)候是必要的。
4、確定空間位置
空間位置是架構(gòu)圖設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。我們要按照易于理解的邏輯關(guān)系，把抽象對(duì)象放到平面上的合理位置。讀者的視覺焦點(diǎn)就可以被空間關(guān)系有效引導(dǎo)，從而更直觀地理解系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理。
在確定空間位置時(shí)，根據(jù)不同的架構(gòu)圖基本形態(tài)，有幾個(gè)重要準(zhǔn)則：
（1）分叉模式下，要注意均衡利用空間，避免畫面一部分過(guò)度稀疏，一部分過(guò)度稠密。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，需要借助矩形框、連接分叉線的幫助。如果遇到了實(shí)在窘迫的空間限制，也可以利用Call-out的局部放大設(shè)計(jì)來(lái)利用獨(dú)立的空間詳解一個(gè)特定模塊。
（2）分叉模式下，依然要關(guān)注邏輯次序。在樹狀分叉下，雖然每個(gè)分支的地位都是均等的，但是并不意味著可以隨便決定次序。設(shè)計(jì)者依然可以根據(jù)同級(jí)別對(duì)象的主次關(guān)系、先后關(guān)系來(lái)決定排序。
（3）網(wǎng)絡(luò)模式下，根據(jù)被聯(lián)結(jié)組件的性質(zhì)決定南北向。在IT架構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般把底層的基礎(chǔ)技術(shù)組件定義為北向（North Bound），放在架構(gòu)圖的下方，把高層級(jí)的應(yīng)用組件定義為南向（South Bound），放在架構(gòu)圖的上方。把中間的各個(gè)技術(shù)組件依照高低位性質(zhì)依序排列聯(lián)結(jié)。這就是我們經(jīng)常看到的分層技術(shù)架構(gòu)圖。
典型的分層技術(shù)架構(gòu)圖
當(dāng)然，南北向也不是絕對(duì)的上下結(jié)構(gòu)。只要條理清晰，左右結(jié)構(gòu)也同樣可以表達(dá)這些遞進(jìn)的層次。例如下圖：
（4）網(wǎng)絡(luò)模式下，可以將具備聯(lián)結(jié)關(guān)系的對(duì)象放在彼此鄰近的位置上，以方便創(chuàng)建清晰的連接線。比如下圖，在同一級(jí)別的層次上，可能存在彼此需要聯(lián)結(jié)的組件。這時(shí)候，是放在左邊，中間，還是右邊就有一定的講究了，否則就無(wú)法繪制出簡(jiǎn)潔的連線。
三、視覺設(shè)計(jì)
最后一部分，我提供一些有用的視覺設(shè)計(jì)技巧，它可以幫助你繪制出更美觀的架構(gòu)圖。
1、制定統(tǒng)一的設(shè)計(jì)范式
在抽象架構(gòu)圖中，會(huì)充滿組件框和連接線。無(wú)論使用何種繪圖工具，先要定義出標(biāo)準(zhǔn)的圖形樣式、色彩、文本標(biāo)簽的字體、字號(hào)、連接線樣式等。在真?zhèn)€架構(gòu)圖中，應(yīng)該依據(jù)這些定義好的基本樣式來(lái)重復(fù)對(duì)象，而不是想到哪里，畫到哪里。很多架構(gòu)圖看起來(lái)充滿了完全不同的組件樣式，看起來(lái)凌亂不堪，就是因?yàn)槿狈α诉@個(gè)范式的約束。像下面這張架構(gòu)圖，制作者顯然是隨意在應(yīng)用色彩和特效填充。
架構(gòu)圖上的同性質(zhì)組件只能使用單一的圖形樣式系統(tǒng)邏輯架構(gòu)圖怎么畫，字體、字號(hào)和粗細(xì)都要統(tǒng)一，影響觀感一致性的還包括字距、文本框邊距（margin）、文本框間距（padding）、文本對(duì)齊模式等細(xì)節(jié)。這些樣式屬性，稍微有一些不一樣，放到一張架構(gòu)圖中就會(huì)一眼看出來(lái)，非常不舒服。
原則上，我們應(yīng)該最少的樣式差異，不要使用過(guò)多數(shù)量的色彩，不要為了區(qū)別事物，把什么屬性都重新定義一邊。兩類事物之間，靠色彩能區(qū)別，靠標(biāo)簽字號(hào)也能區(qū)別，甚至僅僅靠色彩明度就能區(qū)別，不需要同時(shí)變化兩個(gè)屬性。
2、使用圖形符號(hào)輔助表達(dá)
利用計(jì)算機(jī)領(lǐng)域約定俗成的符號(hào)、專有圖標(biāo)或三維圖形來(lái)增強(qiáng)架構(gòu)圖設(shè)計(jì)，可以讓讀者更輕松地閱讀架構(gòu)圖。而且，精致的畫面可以給讀者傳遞系統(tǒng)的精密度和高質(zhì)量感受。
用具象物縮略圖來(lái)表達(dá)系統(tǒng)組件
用三維圖形來(lái)表達(dá)組件層次
3、使用附注、旁注來(lái)平衡空間
在技術(shù)性較強(qiáng)的架構(gòu)圖中，有時(shí)候我們必須向讀者提供一些重要的技術(shù)細(xì)節(jié)，但是架構(gòu)圖的空間可能不允許我們這么做。此時(shí)，可以使用編號(hào)附注或者Call-out連線的旁注來(lái)實(shí)現(xiàn)。
使用附注來(lái)說(shuō)明系統(tǒng)組件，一般在有具象特征的架構(gòu)圖中使用
最后，我送上明道云的系統(tǒng)架構(gòu)圖。它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，充分使用圖標(biāo)符號(hào)來(lái)輔助讀者閱讀，很直觀地說(shuō)明了一個(gè)現(xiàn)代的零代碼APaaS產(chǎn)品的技術(shù)實(shí)現(xiàn)、運(yùn)行環(huán)境和集成方法。僅為了這個(gè)架構(gòu)圖，我們需要產(chǎn)品、研發(fā)和市場(chǎng)營(yíng)銷團(tuán)隊(duì)的通力協(xié)作，因?yàn)楹苌儆性O(shè)計(jì)師能夠完全懂得復(fù)雜的云原生架構(gòu)，也很少有架構(gòu)師和工程師能夠掌握必要的商業(yè)美學(xué)。
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