架构的存在性

╰半夏微凉° 2022-05-28 21:16 150阅读 0赞

##                                                  架构的存在性 ##

本文讨论这个问题：架构是否存在？

架构本身就是设计，正如《软件架构编档》（ISBN: 9787302070610）中提到的，架构是“架构师眼中的设计”。所以，如果我们说架构不存在，可以认为“架构这个角度的设计没有特别的设计方法可以加诸其中”，所以增加“架构”这个角度（topic）的设计推演没有意义。

设计本来就有多个topic，比如你做一个电话交换机，“话务接续”，就是一个设计topic，电话摘机，拨号，号码匹配，生成出局信号……这个过程，就是一个Topic。实现这个功能，需要在这个Topic上建立“如果，则，然后……”这样的逻辑。

但一个电话交换机不只是这个逻辑，比如，你还会有“号码管理”这个Topic，它负责给你的接续流程提供本地和异地的号段管理。它相对独立，但又和“话务接续”有各种交集和关系。

如此类推：你还有有“话务统计”，“用户板管理”，“日志和告警”，“双机备份和倒换”，“回音抵消”，“七号信令局点间路由管理”……等等等等，一系列的Topic，每个都会建立相关的逻辑。这些逻辑就会互相冲突，因此，逻辑本身的管理，就需要一个单独的Topic。这个Topic的设计，就是“架构”。

如果“架构设计”不存在，就意味着我们在语法和功能之外不需要额外的约束条件。如果你有这样的约束条件，就说明“架构设计”是存在的。

所以，我现在给出了“架构设计”的定义了，你是否还认为“架构设计”是不存在的呢？

Pattern，UML，DFD确实不是架构，它们是架构工具，是架构语言。这些工具不能用于所有场合，不表示架构设计不需要或者不存在。

架构设计有特别的设计推演可以加诸其中吗？显然是有的，比如我前面提到的减少熵增，留下余地；或者基于Topic的多分支设计方法；或者基于“语义”进行设计，而不基于“能跑”进行设计；等等。都是方法。但这些方法单独提也许太抽象了，所以需要落实到一个个具体的项目或者场合，到时可能有人就有觉得这个思路缺乏“普适性”了。所以，我们要谈架构，要不我们都有较多的产品项目经验，要不我们我们就谈具体的情形。

拿一个简单的网卡驱动来做例子。第一个版本上线，也许我只能仅仅支持Linux的napi或者做Windows NDIS的一对FDO/PDO做polling，打通通讯，适配ethtool，能休眠，能支持一定程度的RAS和其他可靠性保护的功能。这可能就要1万行左右的代码了。然后要支持10G端口，就开始加多队列，GSO，GRO，CSUM，然后要全局优化所有perfech，DMA，mb()的时机，优化内存的使用（比如根据NUMA距离决定是否复用skb）。好了，现在我基本达到线速10G了。

然后接着加需求，要支持RoCE和SR-IOV，原来的优化怎么保证？加SR-IOV就要使能IOMMU，原来的DMA行为就和新的模型不一致了，这个调整要废掉多少过去的工作量？30%的用户使用4P的系统，另外的用户是用1P还是2P系统我都不知道，DIMM条的插法怎么样的我也不确定，我原来的NUMA优化是否还有意义？应该怎么调整？

市场上现在同时有1G，10G，插在32位 x86和64位 x86\_64的标卡和集成ARM64 SoC的版本了，同时支持Windows 8、10，Ubuntu， Redhat， Suse Linux，我的驱动开几个分支？

这不算，硬件下个版本升级，我们升级到40G的端口，支持SmartNIC，ring\_buffer直接和FPGA接口，FPGA和网卡驱动之间如何互斥？原来部署的mb位置怎么保证和这些互斥一致？而不会导致总线snooping时间延长？40G的网络一个机器根本用不上，然后你要支持VM网络调度，你如何判断使能OVS还是自己在硬件里实现一样的功能？……

然后现在我们来谈谈Zero Copy Networking特性？……

然后我们来谈谈现在硬件这边再出了一套新的接口？……

没有这种上层逻辑的支持，你就等着天天改程序，投入大量人力还被别人踩在地上磨擦吧。

所以，不要轻松说什么“不需要架构设计”，这属于站着说话不腰疼，就谈现在这个版本当然随你怎么说。拉长到两年，拉大到几个市场域，谁负责？到时你又该缩起来，说“我赶着去编码，不跟你聊了”……

有时会想，软件工程师会忽略架构的存在，就好像很多人会忽略心的存在一样。我们在顺利的时候讲功能和方法，自以为高明，不顺利的时候讲情怀找理由，认为是环境使然。却会忽略架构在战略上对自己的支撑，忽略心的感受在所有决策中的输入，活得像个卷积神经网络。等神经网络普及了，估计会很有挫败感吧；）

补充1：关于活得像卷积神经网络是什么意思

关于卷积神经网络的简单理解，可以参考这里：关于AI的胡说八道（https://zhuanlan.zhihu.com/p/27609960）

AI的模式识别，其实很像我们人类的直觉：看一千个图像，形成一个Pattern，以后一眼看过去，觉得这个模式像，那就是那个了。这种模式很容易过拟合（得到的决策系统经得起所有经验的考验，却错判每个未来），也就是说，你看了两个男人没良心，就说全世界的男人都没良心了。3个人给你说有老虎，你就觉得有老虎了。这种直觉，或者说抽象能力，是人最基本的能力，不但人有，估计大部分动物都有。蜻蜓透过它的复眼，看到一只猫，虽然在它小小的脑子里形成千万个点刺激，它也能在很短的时间内抽象出“猫”这个概念（不一定是这个名字）。

但我们人类今天能混到食物链这么高端的位置，可不是只有这种低级的抽象能力。我们具有走入知识荒原的能力，我们可以凭借非常有限的逻辑和Pattern，推理出更有前识性的模型，比Pattern更强大的模型，比如微积分。用微积分思考不是说你看过几千条曲线就可以得到的，它是在逻辑链的基础上对现实进行的拟合。也就是说，我们人类有Pattern之外的建模能力，而这一点是大部分动物所不俱备的。我们的优势也在于此。

所以，我们人的长处不是基于现象形成Pattern的能力，而是基于逻辑链的推理能力，如果我们总活在前一种能力上，给人的感觉就像个弱智的卷积神经网络。

补充2：关于心

这个定义，参考这里：in nek：王阳明的「知行合一」到底如何理解？又怎样运用到实际生活中？（https://www.zhihu.com/question/20810860/answer/44211799）

对于程序员来说，心的定义其实更简单。考虑如下函数：

decision \*choice(void \*env, void \*heart, void \*input);

你的行为就是一系列的决定，决定来自你的思考。思考需要输入条件，饿了会决定先吃饭，困了会决定先睡觉。但有些决定，即使env和input都一样，你做出的选择都不一样，这个影响最终决定的输入参数，就是心。

心不是思考，不是自己给自己找的理由（那个也是思考），却一直在最终定义你的输出。而且，这个因素基本上长期保持一致。但我们很多人决策的时候，刻意去给自己找理由，把心盖起来，用好或者不好的理由骗自己。所以，最终虽然他们的心一直在做决策，但因为他们的理智思考中没有把这个要素单独放进来考虑，在理智上，他们就不知道自己在干什么。

> 出处：https://zhuanlan.zhihu.com/p/28567206

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