在專欄第 8 期“架構(gòu)設(shè)計三原則”中的演化原則部分，我提到了系統(tǒng)的架構(gòu)是不斷演化的，少部分架構(gòu)演化可能需要推倒重來進(jìn)行重寫，但絕大部分的架構(gòu)演化都是通過架構(gòu)重構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。相比全新的架構(gòu)設(shè)計來說，架構(gòu)重構(gòu)對架構(gòu)師的要求更高，主要體現(xiàn)在：

業(yè)務(wù)已經(jīng)上線，不能停下來

架構(gòu)重構(gòu)時，業(yè)務(wù)已經(jīng)上線運(yùn)行了，重構(gòu)既需要盡量保證業(yè)務(wù)繼續(xù)往前發(fā)展，又要完成架構(gòu)調(diào)整，這就好比“給飛行中的波音 747 換引擎”；而如果是新設(shè)計架構(gòu)，業(yè)務(wù)還沒有上線，則即使做砸了對業(yè)務(wù)也不會有太大影響。

關(guān)聯(lián)方眾多，牽一發(fā)動全身

架構(gòu)重構(gòu)涉及的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)方很多，不同關(guān)聯(lián)方的資源投入程度、業(yè)務(wù)發(fā)展速度、對架構(gòu)痛點(diǎn)的敏感度等有很大差異，如何盡量減少對關(guān)聯(lián)方的影響，或者協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)方統(tǒng)一行動，是一項(xiàng)很大的挑戰(zhàn)；而如果是新設(shè)計架構(gòu)，則在新架構(gòu)上線前，對關(guān)聯(lián)方?jīng)]有影響。

舊架構(gòu)的約束

架構(gòu)重構(gòu)需要在舊的架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行，這是一個很強(qiáng)的約束，會限制架構(gòu)師的技術(shù)選擇范圍；而如果是新設(shè)計架構(gòu)，則架構(gòu)師的技術(shù)選擇余地大得多。

即使是我們決定推倒到重來，完全拋棄舊的架構(gòu)而去設(shè)計新的架構(gòu)，新架構(gòu)也會受到舊架構(gòu)的約束和影響，因?yàn)闃I(yè)務(wù)在舊架構(gòu)上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是不能推倒重來的，新架構(gòu)必須考慮如何將舊架構(gòu)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過來。

因此，架構(gòu)重構(gòu)對架構(gòu)師的綜合能力要求非常高，業(yè)務(wù)上要求架構(gòu)師能夠說服產(chǎn)品經(jīng)理暫緩甚至?xí)和I(yè)務(wù)來進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)；團(tuán)隊(duì)上需要架構(gòu)師能夠與其他團(tuán)隊(duì)達(dá)成一致的架構(gòu)重構(gòu)計劃和步驟；技術(shù)上需要架構(gòu)師給出讓技術(shù)團(tuán)隊(duì)認(rèn)可的架構(gòu)重構(gòu)方案。

總之，架構(gòu)重構(gòu)需要架構(gòu)師既要說得動老板，也要鎮(zhèn)得住同事；既要技術(shù)攻關(guān)，又要協(xié)調(diào)資源；既要保證業(yè)務(wù)正常發(fā)展，又要在指定時間內(nèi)完成目標(biāo)……總之就是十八般武藝要樣樣精通。

說了那么多架構(gòu)重構(gòu)的難度，千萬不要被困難所嚇倒，架構(gòu)師正是需要在原來一團(tuán)亂麻中找到線索，然后重新穿針引線，幫助業(yè)務(wù)進(jìn)一步騰飛發(fā)展。接下來我將分 3 期傳授我的架構(gòu)重構(gòu)內(nèi)功心法，今天先來看第一式：有的放矢。

通常情況下，當(dāng)系統(tǒng)架構(gòu)不滿足業(yè)務(wù)的發(fā)展時，其表現(xiàn)形式是系統(tǒng)不斷出現(xiàn)各種問題，輕微一點(diǎn)的如系統(tǒng)響應(yīng)慢、數(shù)據(jù)錯誤、某些用戶訪問失敗等，嚴(yán)重的可能是宕機(jī)、數(shù)據(jù)庫癱瘓、數(shù)據(jù)丟失等，或者系統(tǒng)的開發(fā)效率很低。開始的時候，技術(shù)團(tuán)隊(duì)可能只針對具體的問題去解決，解決一個算一個，但如果持續(xù)時間較長，例如持續(xù)了半年甚至一年情況都不見好轉(zhuǎn)，此時可能有人想到了系統(tǒng)的架構(gòu)是否存在問題，討論是否是因?yàn)榧軜?gòu)原因?qū)е铝烁鞣N問題。一旦確定需要進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)，就會由架構(gòu)師牽頭來進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)的分析。

當(dāng)架構(gòu)師真正開始進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)分析時，就會發(fā)現(xiàn)自己好像進(jìn)了一個迷霧森林，到處都是問題，每個問題都需要解決，不知道出路在哪里，感覺如果要解決所有這些問題，架構(gòu)重構(gòu)其實(shí)也無能為力。有的架構(gòu)師一上來搜集了系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題，然后匯總成一個 100 行的 Excel 表格，看到這樣一個表格就懵了：這么多問題，要到猴年馬月才能全部解決完啊？

期望通過架構(gòu)重構(gòu)來解決所有問題當(dāng)然是不現(xiàn)實(shí)的，所以架構(gòu)師的首要任務(wù)是從一大堆紛繁復(fù)雜的問題中識別出真正要通過架構(gòu)重構(gòu)來解決的問題，集中力量快速解決，而不是想著通過架構(gòu)重構(gòu)來解決所有的問題。否則就會陷入人少事多頭緒亂的處境，團(tuán)隊(duì)累死累活弄個大半年，最后發(fā)現(xiàn)好像什么都做了，但每個問題都依然存在。尤其是對于剛接手一個新系統(tǒng)的架構(gòu)師或者技術(shù)主管來說，一定要控制住“新官上任三把火”的沖動，避免攤大餅式或者運(yùn)動式的重構(gòu)和優(yōu)化。

我們來看幾個具體的重構(gòu)案例。

1. 后臺系統(tǒng)重構(gòu)：解決不合理的耦合

M 系統(tǒng)是一個后臺管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理所有游戲相關(guān)的數(shù)據(jù)，重構(gòu)的主要原因是因?yàn)橄到y(tǒng)耦合了 P 業(yè)務(wù)獨(dú)有的數(shù)據(jù)和所有業(yè)務(wù)公用的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致可擴(kuò)展性比較差。其大概架構(gòu)如下圖所示。

舉一個簡單的例子：數(shù)據(jù)庫中的某張表，一部分字段是所有業(yè)務(wù)公用的“游戲數(shù)據(jù)”，一部分字段是 P 業(yè)務(wù)系統(tǒng)“獨(dú)有的數(shù)據(jù)”，開發(fā)時如果要改這張表，代碼和邏輯都很復(fù)雜，改起來效率很低。

針對 M 系統(tǒng)存在的問題，重構(gòu)目標(biāo)就是將游戲數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)拆分，解開兩者的耦合，使得兩個系統(tǒng)都能夠獨(dú)立快速發(fā)展。重構(gòu)的方案如下圖所示。

重構(gòu)后的效果非常明顯，重構(gòu)后的 M 系統(tǒng)和 P 業(yè)務(wù)后臺系統(tǒng)每月上線版本數(shù)是重構(gòu)前的 4 倍！

2. 游戲接入系統(tǒng)重構(gòu)：解決全局單點(diǎn)的可用性問題

S 系統(tǒng)是游戲接入的核心系統(tǒng)，一旦 S 系統(tǒng)故障，大量游戲玩家就不能登錄游戲。而 S 系統(tǒng)并不具備多中心的能力，一旦主機(jī)房宕機(jī)，整個 S 系統(tǒng)業(yè)務(wù)就不可用了。其大概架構(gòu)如下圖所示，可以看出數(shù)據(jù)庫主庫是全局單點(diǎn)，一旦數(shù)據(jù)庫主庫不可用，兩個集群的寫業(yè)務(wù)都不可用了。

針對 S 系統(tǒng)存在的問題，重構(gòu)目標(biāo)就是實(shí)現(xiàn)雙中心，使得任意一個機(jī)房都能夠提供完整的服務(wù)，在某個機(jī)房故障時，另外一個機(jī)房能夠全部接管所有業(yè)務(wù)。重構(gòu)方案如下圖所示。

重構(gòu)后系統(tǒng)的可用性從 3 個 9 提升到 4 個 9，重構(gòu)前最夸張的一個月有 4 次較大的線上故障，重構(gòu)后雖然也經(jīng)歷了機(jī)房交換機(jī)宕機(jī)、運(yùn)營商線路故障、機(jī)柜斷電等問題，但對業(yè)務(wù)都沒有什么大的影響。

3.X 系統(tǒng)：解決大系統(tǒng)帶來的開發(fā)效率問題

X 系統(tǒng)是創(chuàng)新業(yè)務(wù)的主系統(tǒng)，之前在業(yè)務(wù)快速嘗試和快速發(fā)展期間，怎么方便怎么操作，怎么快速怎么做，系統(tǒng)設(shè)計并未投入太多精力和時間，很多東西都“塞”到同一個系統(tǒng)中，導(dǎo)致到了現(xiàn)在已經(jīng)改不動了。做一個新功能或者新業(yè)務(wù)，需要花費(fèi)大量的時間來討論和梳理各種業(yè)務(wù)邏輯，一不小心就踩個大坑。X 系統(tǒng)的架構(gòu)如下圖所示。

X 系統(tǒng)的問題看起來和 M 系統(tǒng)比較類似，都是可擴(kuò)展性存在問題，但其實(shí)根本原因不一樣：M 系統(tǒng)是因?yàn)轳詈狭瞬煌瑯I(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)導(dǎo)致系統(tǒng)可擴(kuò)展性不足，而 X 系統(tǒng)是因?yàn)閷I(yè)務(wù)相關(guān)的所有功能都放在同一個系統(tǒng)中，導(dǎo)致系統(tǒng)可擴(kuò)展性不足；同時，所有功能都在一個系統(tǒng)中，也可能導(dǎo)致一個功能出問題，整站不可用。比如說某個功能把數(shù)據(jù)庫拖慢了，整站所有業(yè)務(wù)跟著都慢了。

針對 X 系統(tǒng)存在的問題，重構(gòu)目標(biāo)是將各個功能拆分到不同的子系統(tǒng)中，降低單個系統(tǒng)的復(fù)雜度。重構(gòu)后的架構(gòu)如下圖所示（僅僅是示例，實(shí)際架構(gòu)遠(yuǎn)比下圖復(fù)雜）。

重構(gòu)后各個系統(tǒng)之間通過接口交互，雖然看似增加了接口的工作量，但整體來說，各系統(tǒng)的發(fā)展和開發(fā)速度比原來快了很多，系統(tǒng)也相對更加簡單，也不會出現(xiàn)某個子系統(tǒng)有問題，所有業(yè)務(wù)都有問題。

這三個系統(tǒng)重構(gòu)的方案，現(xiàn)在回過頭來看，感覺是理所當(dāng)然的，但實(shí)際上當(dāng)時做分析和決策時，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有這么簡單。以 M 系統(tǒng)為例，當(dāng)時我們接手后遇到的問題有很多，例如：

數(shù)據(jù)經(jīng)常出錯。

M 系統(tǒng)是單機(jī)，單機(jī)宕機(jī)后所有后臺操作就不能進(jìn)行了。

性能比較差，有的操作耗時好久。

界面比較丑，操作不人性化。

歷史上經(jīng)過幾手轉(zhuǎn)接，代碼比較混亂。

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和游戲數(shù)據(jù)耦合，開發(fā)效率很低。

從這么多問題中識別出重構(gòu)的目標(biāo)，并不是一目了然的；而如果想一下全部解決所有這些問題，人力和時間又不夠！所以架構(gòu)師需要透過問題表象看到問題本質(zhì)，找出真正需要通過架構(gòu)重構(gòu)解決的核心問題，從而做到有的放矢，既不會耗費(fèi)大量的人力和時間投入，又能夠解決核心問題。這對架構(gòu)師的分析和判斷能力要求非常高，既不能看到問題就想到要架構(gòu)重構(gòu)，也不能只是針對問題進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，判斷到底是采取架構(gòu)重構(gòu)還是采取系統(tǒng)優(yōu)化，可能不同的架構(gòu)師和團(tuán)隊(duì)都有不同的看法。這里分享一個簡單的做法：假設(shè)我們現(xiàn)在需要從 0 開始設(shè)計當(dāng)前系統(tǒng)，新架構(gòu)和老架構(gòu)是否類似？如果差異不大，說明采取系統(tǒng)優(yōu)化即可；如果差異很大，那可能就要進(jìn)行系統(tǒng)重構(gòu)了。

那原來發(fā)現(xiàn)的那些非架構(gòu)重構(gòu)問題怎么辦呢？當(dāng)然不能放任不管。以 M 系統(tǒng)為例，我們在重構(gòu)完成后，又啟動了多個優(yōu)化的項(xiàng)目去優(yōu)化這些問題，但此時的優(yōu)化主要由團(tuán)隊(duì)內(nèi)部完成即可，和其他團(tuán)隊(duì)沒有太多關(guān)聯(lián)，優(yōu)化的速度是很快的。如果沒有重構(gòu)就進(jìn)行優(yōu)化，則每次優(yōu)化都要拉一大堆關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的團(tuán)隊(duì)來討論方案，效率非常低下！

小結(jié)

今天我為你講了架構(gòu)重構(gòu)的時候需要做到有的放矢，避免像通過架構(gòu)重構(gòu)來解決所有問題，希望對你有所幫助。

這就是今天的全部內(nèi)容，留一道思考題給你吧，分析一下你目前開發(fā)的系統(tǒng)，你覺得需要架構(gòu)重構(gòu)嗎？原因和理由是什么？

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