1.1　水平分层架构

1.1.1　应用架构概述

图1-1　应用无架构与MVC架构图

人会随着生存环境的变化而不断成长，应用架构也一样。应用架构所处的环境是什么呢？答案是很明显的，应用架构所处的环境就是业务。业务由简单到复杂，应用架构也要相应地做出调整来适应业务的变化。任务脱离业务的架构都是耍流氓，因为架构一旦脱离业务，就好像人脱离了生存环境，皮之不存，毛将焉附。最早的应用程序业务比较简单，因此呈现出一种几乎无架构的状态，具体如图1-1所示。

无架构应用包括几十或者几百个功能项，而所有功能项都被打包进了一个单体的应用中，例如传统的OA、ERP、CRM等其他各种各样的软件。对于这种野兽级别的软件应用，其部署、排错、扩展和升级等工作对开发人员来说都是噩梦。

1.1.2　MVC架构／水平分层架构

随着业务不断复杂，我们意识到架构可以做到水平分层，比如展示层、控制层、数据层等。我们将这样的架构称为“MVC架构”。

（1）展示层（View）

视图是用户看到并与之交互的界面。对老式的Web应用程序来说，视图就是由HTML+CSS元素组成的界面，在新式的Web应用程序中，HTML依旧在视图中扮演着重要的角色。

（2）控制层（Controller）

控制层接收用户的输入并调用模型和视图完成用户的需求，所以当单击Web页面中的超链接和发送HTML表单时，控制器本身不输出任何东西和做任何处理。它只是接收请求并决定调用哪个模型构件去处理请求，然后确定用哪个视图来显示返回的数据，经典的技术有Servlet、Structs、Spring MVC等。

（3）模型层（Model）

模型层是应用程序中用于处理应用程序数据逻辑的部分。通常模型对象负责在数据库中存取数据。一个模型可以同时为多个视图提供数据。标准的MVC框架事实上并不包含模型层，通常需要专门的数据库连接池和统一的数据库访问接口对接数据库。因此，ORM框架逐渐流行起来，常用的有iBatis、MyBatis、Hibernate等。这些ORM框架屏蔽了底层的数据库连接池和数据源的实现，实现程序对象到关系数据库数据的映射。

通过MVC框架开发的项目会统一打成大的War包，部署到Tomcat、Jetty等Web服务器上。传统的MVC框架如何实现高可用和高并发呢？具体原理如图1-2和图1-3所示。

图1-2　传统架构高可用解决方案

传统应用架构一般采用热双机的模式。正常情况下，Master主机提供服务，当Master主机出现故障或者宕机的时候，切换到Slave从机。我们可以通过Linux的WatchDog或者Keepalived检测服务器的状态，如果有一台Web服务器宕机或工作出现故障，Keepalived就会检测到，并将有故障的服务器从系统中剔除，同时使用其他服务器代替该服务器的工作，当服务器工作正常后，Keepalived自动将服务器加入服务器群中。这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的服务器。对于高并发、大流量的场景，传统应用架构一般采用Apache（软负载）或者F5做负载均衡，具体如图1-3所示。

图1-3　传统架构高并发解决方案

随着业务不断发展，业务变得越来越复杂，传统MVC架构下的系统应用代码越来越多，其缺点也渐渐显露出来。

• 部署效率低。业务膨胀导致代码膨胀、测试用例膨胀，编译和部署效率变低，某个功能出问题或者编译异常都得重新打包部署，效率极低。
• 维护困难。由于业务的膨胀，功能越来越复杂，代码修改牵一发而动全身，维护和定制都非常困难。
• 团队协作效率低，代码重复率高。
• 系统可靠性和可用性变差。业务的发展导致访问量、网络流量上升，负载均衡、数据库连接等都会面临巨大压力。由于所有的模块都在一个应用进程里，因此如果某个应用接口发生故障，比如内存泄漏，就会导致整个应用宕机，严重影响业务的正常进行。
• 新功能上线周期变长。新开发的功能需要和老功能一起打包、编译和测试，如果测试出Bug，整个系统就需要重新修改、回归测试、打包和部署，这些强耦合会导致整个交互效率下降。