什么是系统架构？

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【系统架构师学习记录】 备考2022下半年系统架构师，记录学习过程。

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系统架构的感念

架构是一个古老的研究领域。在现实中，很多人认为架构就是一个有关建造一个物
理结构的学科。但是，在设计一个信息系统架构时，计划（规划）的概念把架构和建设
分割开来。
古代的文明对架构的发展有三个主要的贡献。一是多个建筑结构的完美结合。例如
在用于装饰和建筑元素中的横梁、拱扇和柱子间的结合。第二个是建筑装饰形式和模式
的广泛普及，这当中许多己经成为东西方宝贵文化遗产的一部分，许多还在被用于今天
的建筑当中。第三就是有序规划的概念，规划是架构的基石，也就是这三个贡献中最重
要的。现代信息系统的 “架构〞要素亦继承了这三个要素，即构件、模式和规划。
现代信息系统的 “架构”本质上存在两个层次：一个是概念的层次，一个是物理的
层次。而概念层次则包含了艺术、科学、方法和建设风格。物理的层次是指在一系列的
架构工作之后而产生的物理结构及其相互作用的结果。
在实际工作中，为了有效地管理公司和运营业务，首先必须定义和建立一系列清晰的、实用的信息及其处理游程。这就是在一个企业中的企业总体业务架构观念，所谓软
件架构必须支持这一观念。
目前，软件架构已经成为软件工程领域的研究热点。作为大型软件系统与软件产品
线开发中的关键技术之一，已发展为软件工程领城的一个独立学科分支。由于所属的专
业领域、学术研究和实践内容的不同，研究人员对我件架构有不同的理解和定义。这里，
定义如下：
软件系统架构是关于软件系统的结构、行为和属性的高级抽象。在描述阶段，其对
象是直按构成系统的抽象组件以及各个组件之问的连接规则，特别是相对细致地描述组
件之问的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体类或者对象。
软件系统架构不仅指定了软件系统的组织结构和拓扑结构，而且显示了系统需求和构成
组件之间的对应关系，包括设计决策的基本方法和基本原理。

系统架构的发展史

企业软件架构，也叫做企业架构，是应用全面的和严格的方法描述一个针对信息系统、流程处理、个人和组织当前和/或未来行为的抽象结构集合，所以它们与组织的核心目标和战略方向结合，尽管一般来说与信息技术高度相关，但也与商业流程优化密切相关，因此也涉及商业模式、功能管理和过程架构。企业软件架构的维形来自企业建模的理论和思想。在20世纪80年代早期，除了学术界很少有人对企业流程再造或企业建模的思想感兴趣，而且使用的理论和模型通常被限于某个信息系统的设计和开发。
到20世纪 80 年代中期，还在IM 工作的 John Zachman 首先引入“信息系统架构框架”的概念。Zachman 被公认为是企业架构领域的开拓者，他认为使用一个逻辑的企业构造蓝图（即一个架构）来定义和控制企业系统和其组件的集成是非常有用的。为此，
Zachman 提出从信息、流程、网络、人员、时间和基本原理等6个视角来分析企业，并提供了与这些视角相对应的 6个模型，包括语义、概念、逻辑、物理、组件和功能模型。当时，Zachman 并没有使用“企业架构”的概念。1996 年美国的 Clinger-Cohen 法
东（以前被称作信息技术管理改革法案）导致了术语 “IT 架构”的产生。这部法案的主旨是，美国政府指导下属联邦政府机构通过建立综合方法来管理信息技术的引入、使用和处置等。Clinger-Cohen 法案要求政府机构的 ( Chief Information Oficer, C1o）要负责开发、维护和帮助一个合理的和集成的口 架构 （I Architecture, ITA）的实施，当时的术语1TA，现在被解释为 1T 企业架构。因此，企业软件架构的最早应用是在一些美国的政府机构，美国政府对企业架构应用的推动也发挥了十分重要的作用。自从Zachman 框架引入后，首先是美国国家技术标准研究所在 1989 年发布 NIST 框架，从此联邦政府内出现了许多框架，其他联邦实体也发布了企业架构框架，包括国防部和财政部等1999年9月，美国联邦 CIO 委员会出版了联邦企业架构框架，它的意图是为联邦机构提供一个架构的公共结构，以利于这些联邦机构问的公共业务流程、技术引入，信息流和系统投资的协调等。
联邦企业架构框架定义了一个IT企业架构作为战略信息资产库，它定义了业务、运营业务所必须的业务信息，支持业务运行的必要的1 技术，响应业务变革实施新技木所必须的变革流程等要素。随后，美国的管理和预算办公室（OMB）发布的 OMB Circular A-130，要求机构记录和提交他们的初始的企业架构到 OMB，并对架构发生的重大变革进行更新。这给了OMB一个责任，即帮助推动政府机构内和政府机构间的企业架构的开发，并支特通过使用 1T 来改进政府运营能力。
2002年2月，OMB 建立了一个联邦企业架构程序管理办公室来开发 FEA，它的作用是，在联邦机构程序内和跨机构程序间，通过跨部门的分析来找到重复的投资，找到相互的差距，有助于在联邦政府范围内的协作、互操作和交互作用。企业软件架构的理念很快就得到咨询公司和研究机构认可，被 Gartner 收购的 METAGroup 是最早对企业软件架构进行分析和研究的主要咨询公司。2000年，META GrOuP
发布《企业体系机构桌面参考》，提供了一个经验证的实施企业软件架构的方法论，意图成功地构建业务战略和技术实施之间的桥梁。在咨询和研究机构带动下，IBM、微软、HP、EDS 等I厂商也纷纷把目光集聚到了企业软件架构，希望能够从企业这个视角来定位其产品和服务。随后，政府、应用企业、咨询和研究机构、厂商广泛参与，企业架构标准化的工作越来越重要，也产生了一些研究团体和标准框架。目前，业界最有名的企业架构框架是TOGAF ( The Open Group Architecture Framework, Open Group 架构框架），TOGAF 是-个行业标准的架构框架，它可以被任何希望开发一个信息系统架构的组织在组织内免费使用。
从20世纪 90 年代中期开始，TOGAF 己经被一些世界领先的 『 客户和厂商开发和持续演进。与TOGAF 类似的架构包括联邦政府企业架构框架、联邦政府企业架构指南、财政部企业架构框架、Spewak 的企业架构规划、Zachman 框架、OMG 的MOD 等。企业软件架构实施的主体是企业，企业的需求才是软件架构发展的引擎。而企业软件的需求来源广泛，企业信息化需要支持市场需求、环境要求、经营需要、技术发展、用户要求以及法律需求，涉及企业的各个业务领域，而几乎所有领域都能够和信息技术相结合构成企业信息化项目。
软件架构的研究已发展为软件工程领域的一个独立学科分支，研究主要包括软件架构描述语言、软件架构的描述与表示、软件架构的分析与验证、基于架构的软件维护与演化、软件架构的可靠性等方面。