系統(tǒng)架構(gòu)是一個(gè)不斷演化的過程。雖然有時(shí)少部分架構(gòu)演化可能需要徹底推倒重寫，但大多數(shù)情況下，架構(gòu)演化是通過架構(gòu)重構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。相比全新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，架構(gòu)重構(gòu)對架構(gòu)師提出了更高的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

業(yè)務(wù)已上線

在架構(gòu)重構(gòu)過程中，業(yè)務(wù)已經(jīng)在線運(yùn)行，這意味著重構(gòu)需要在保證業(yè)務(wù)持續(xù)發(fā)展的同時(shí)完成架構(gòu)調(diào)整，類似于“給飛行中的波音747換引擎”。相比之下，新架構(gòu)設(shè)計(jì)在業(yè)務(wù)尚未上線時(shí)進(jìn)行，即使出現(xiàn)問題對業(yè)務(wù)的影響也較小。

關(guān)聯(lián)方眾多

架構(gòu)重構(gòu)涉及多個(gè)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)方，各方資源投入、業(yè)務(wù)發(fā)展速度和對架構(gòu)問題的敏感程度各不相同。如何減少對關(guān)聯(lián)方的影響，或者協(xié)調(diào)各方共同行動(dòng)，是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。新架構(gòu)設(shè)計(jì)在上線前對關(guān)聯(lián)方?jīng)]有影響。

舊架構(gòu)的約束

架構(gòu)重構(gòu)必須在舊架構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行，這是一個(gè)約束，會(huì)限制架構(gòu)師的技術(shù)選擇。新架構(gòu)設(shè)計(jì)中，架構(gòu)師的技術(shù)選擇范圍更廣。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換

即使完全推倒重來設(shè)計(jì)新架構(gòu)，新架構(gòu)也會(huì)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)不能重來。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。

綜合能力要求

架構(gòu)重構(gòu)對架構(gòu)師的綜合能力要求很高。他們需要說服產(chǎn)品經(jīng)理暫緩或暫停業(yè)務(wù)，與其他團(tuán)隊(duì)達(dá)成一致的架構(gòu)重構(gòu)計(jì)劃和步驟，提出讓技術(shù)團(tuán)隊(duì)認(rèn)可的重構(gòu)方案。因此，架構(gòu)師需要在業(yè)務(wù)、團(tuán)隊(duì)和技術(shù)方面具備廣泛的能力。

通常情況下，當(dāng)系統(tǒng)架構(gòu)無法滿足業(yè)務(wù)發(fā)展時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一系列問題。這些問題可能表現(xiàn)為系統(tǒng)響應(yīng)緩慢、數(shù)據(jù)錯(cuò)誤、部分用戶訪問失敗等輕微情況，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)宕機(jī)、數(shù)據(jù)庫癱瘓、數(shù)據(jù)丟失，或者系統(tǒng)開發(fā)效率低下。

起初，技術(shù)團(tuán)隊(duì)可能會(huì)針對具體問題進(jìn)行解決，一次又一次地應(yīng)對。然而，如果問題持續(xù)存在，可能長達(dá)數(shù)月甚至一年之久，團(tuán)隊(duì)可能會(huì)開始懷疑系統(tǒng)架構(gòu)是否存在問題。這時(shí)，就會(huì)開始討論是否需要進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)。一旦確定需要重構(gòu)架構(gòu)，架構(gòu)師將領(lǐng)導(dǎo)架構(gòu)重構(gòu)的分析和實(shí)施。

當(dāng)架構(gòu)師開始進(jìn)行架構(gòu)重構(gòu)分析時(shí)，往往會(huì)感到如同進(jìn)入了一個(gè)迷霧森林，到處都是問題，每個(gè)問題都需要解決，讓人感到無從下手。有些架構(gòu)師會(huì)開始收集系統(tǒng)當(dāng)前存在的問題，并匯總成一個(gè)長達(dá)100行的Excel表格?？吹竭@樣的表格，他們會(huì)感到困惑：這么多問題，要解決完需要花費(fèi)很長時(shí)間??！

然而，期望通過架構(gòu)重構(gòu)解決所有問題是不現(xiàn)實(shí)的。因此，架構(gòu)師的首要任務(wù)是從這些問題中識(shí)別出真正需要通過架構(gòu)重構(gòu)來解決的問題，并集中精力快速解決這些問題。重要的是專注于解決核心問題，而不是試圖通過架構(gòu)重構(gòu)解決所有問題。否則，團(tuán)隊(duì)可能會(huì)陷入人手不足、任務(wù)繁多、頭緒混亂的境地，花費(fèi)大量時(shí)間和精力，最終發(fā)現(xiàn)雖然做了很多工作，但每個(gè)問題依然存在。

特別是對于剛接手一個(gè)新系統(tǒng)的架構(gòu)師或技術(shù)主管來說，控制住沖動(dòng)，避免過度重構(gòu)和優(yōu)化是很重要的。要避免進(jìn)行攤大餅式或運(yùn)動(dòng)式的重構(gòu)和優(yōu)化。

我們來看幾個(gè)具體的重構(gòu)案例。

1.平臺(tái)系統(tǒng)重構(gòu)：解決不合理的耦合

M 系統(tǒng)是一個(gè)后臺(tái)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。

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舉一個(gè)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(shí)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(gè)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。

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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(tái)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

系統(tǒng)是游戲接入的核心系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障，將導(dǎo)致大量游戲玩家無法登錄游戲。然而，S系統(tǒng)并不具備多中心的能力，一旦主機(jī)房發(fā)生故障，整個(gè)S系統(tǒng)業(yè)務(wù)將不可用。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)，一旦主庫不可用，兩個(gè)集群的寫業(yè)務(wù)都將不可用。

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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(gè)機(jī)房都能夠提供完整的服務(wù)，在某個(gè)機(jī)房故障時(shí)，另外一個(gè)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。

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重構(gòu)后系統(tǒng)的可用性從 3 個(gè) 9 提升到 4 個(gè) 9，重構(gòu)前最夸張的一個(gè)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)。在業(yè)務(wù)快速嘗試和快速發(fā)展階段，系統(tǒng)設(shè)計(jì)著重于方便操作和快速開發(fā)，沒有投入太多精力和時(shí)間。許多功能都被“塞”到同一個(gè)系統(tǒng)中，導(dǎo)致現(xiàn)在已經(jīng)難以進(jìn)行改動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)新功能或業(yè)務(wù)，需要花費(fèi)大量時(shí)間來討論和梳理各種業(yè)務(wù)邏輯，存在踩坑風(fēng)險(xiǎn)。X系統(tǒng)的架構(gòu)如下圖所示。

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X系統(tǒng)和M系統(tǒng)在可擴(kuò)展性問題上看似相似，但根本原因不同。M系統(tǒng)的可擴(kuò)展性問題源于數(shù)據(jù)耦合，而X系統(tǒng)則是因?yàn)閷⑺袠I(yè)務(wù)功能集中在一個(gè)系統(tǒng)中，導(dǎo)致可擴(kuò)展性不足。此外，所有功能集中在一個(gè)系統(tǒng)中也可能導(dǎo)致某個(gè)功能出現(xiàn)問題時(shí)整站不可用的情況。舉例來說，如果某個(gè)功能導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫負(fù)載過高，整站的業(yè)務(wù)都會(huì)受到影響而變慢。

針對 X 系統(tǒng)存在的問題，重構(gòu)目標(biāo)是將各個(gè)功能拆分到不同的子系統(tǒng)中，降低單個(gè)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）。

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重構(gòu)后，各個(gè)系統(tǒng)之間通過接口交互，雖然增加了接口的工作量，但整體上各系統(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，不會(huì)出現(xiàn)某個(gè)子系統(tǒng)有問題導(dǎo)致所有業(yè)務(wù)都有問題的情況。

回顧重構(gòu)這三個(gè)系統(tǒng)的方案，現(xiàn)在看來似乎是理所當(dāng)然的，但實(shí)際上在進(jìn)行分析和決策時(shí)并不簡單。以M系統(tǒng)為例，當(dāng)時(shí)接手后遇到了許多問題：

1. 數(shù)據(jù)經(jīng)常出錯(cuò)。
2. 單機(jī)系統(tǒng)宕機(jī)后所有后臺(tái)操作不能進(jìn)行。
3. 性能較差，有的操作耗時(shí)較長。
4. 界面丑陋，操作不人性化。
5. 代碼混亂，歷史上經(jīng)過多次轉(zhuǎn)手。
6. 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和游戲數(shù)據(jù)耦合，開發(fā)效率低下。

從這些問題中識(shí)別出重構(gòu)的目標(biāo)并不容易；要解決所有問題又需要耗費(fèi)大量人力和時(shí)間！因此，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。這對架構(gòu)師的分析和判斷能力要求非常高，不能一看到問題就想到架構(gòu)重構(gòu)，也不能只是針對問題進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化。

當(dāng)然，原來發(fā)現(xiàn)的那些非架構(gòu)重構(gòu)問題也不能放任不管。重構(gòu)完成后，我們啟動(dòng)了多個(gè)優(yōu)化項(xiàng)目來解決這些問題，但這些優(yōu)化主要由團(tuán)隊(duì)內(nèi)部完成，和其他團(tuán)隊(duì)關(guān)聯(lián)較少，因此優(yōu)化速度很快。如果沒有重構(gòu)而是直接進(jìn)行優(yōu)化，則每次優(yōu)化都需要拉一大堆關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)的團(tuán)隊(duì)來討論方案，效率非常低下。