互联网分层架构的本质

互联网分层架构的本质？MVC，MVP，MVVM ？

 

无论是单进程，还是跨进程，互联网架构中的分层俯拾皆是。

                 分层架构

1. 客户端层：APP或者浏览器
2. 站点应用层：实现业务逻辑，从下游获取数据，对上游返回html或json
3. 缓存：加速查询数据
4. 数据库：固化数据存储

在同一层次内部，也有分层。比如APP或者web-server，也有MVC分层：

1. view：展现
2. control：逻辑
3. model：数据

互联网分层本质是什么？

参考资料中作者认为是数据的流动，但我以为是结构化。因为任何架构必然存在数据的流动，而结构才是认识事物的模型，才能简化和扩展架构。

正是在分层结构的基础上，才能施展架构的基本方法：

• 复用：更高效获得下游的服务
• 封装：向上游屏蔽繁复的细节

分层结构的特点是固定的CPU和流动的数据。数据的流动就是数据传输的过程，这里涉及到的问题是：

• 数据的格式（不同格式满足存储、计算和传输的需求）
• 传输协议

先看数据的格式：

1. db：以行（row）为单位存储
2. cache：k-v对
3. service：把row和k-v对转化成对象
4. web-server：把对象转换成json（方便HTTP传输）
5. client：拿到json

再看下数据的传输协议：

1. db/cache和service：二进制协议，文本协议
2. service和web-server：RPC的二进制协议
3. web-server和client：HTTP协议

 

上图是一个典型的互联网分层架构：

 

• 客户端层：典型调用方是browser或者APP
• 站点应用层：实现核心业务逻辑，从下游获取数据，对上游返回html或者json
• 数据-缓存层：加速访问存储
• 数据-数据库层：固化数据存储

 

如果实施了服务化，这个分层架构图可能是这样： 

 

中间多了一个服务层。

 

 

同一个层次的内部，例如端上的APP，以及web-server，也都有进行MVC分层：

 

• view层：展现
• control层：逻辑
• model层：数据

 

可以看到，每个工程师骨子里，都潜移默化的实施着分层架构。

 

那么，互联网分层架构的本质究竟是什么呢？

 

如果我们仔细思考会发现，不管是跨进程的分层架构，还是进程内的MVC分层，都是一个“数据移动”，然后“被处理”和“被呈现”的过程，归根结底一句话：互联网分层架构，是一个数据移动，处理，呈现的过程，其中数据移动是整个过程的核心。

 

 

如上图所示： 
数据处理和呈现要CPU计算，CPU是固定不动的：

 

• db/service/web-server都部署在固定的集群上
• 端上，不管是browser还是APP，也有固定的CPU处理

 

数据是移动的：

 

• 跨进程移动：数据从数据库和缓存里，转移到service层，到web-server层，到client层
• 同进程移动：数据从model层，转移到control层，转移到view层

 

 

数据要移动，所以有两个东西很重要：

 

• 数据传输的格式
• 数据在各层次的形态

 

先看数据传输的格式，即协议很重要：

 

• service与db/cache之间，二进制协议/文本协议是数据传输的载体
• web-server与service之间，RPC的二进制协议是数据传输的载体
• client和web-server之间，http协议是数据传输的载体

 

再看数据在各层次的形态，以用户数据为例：

 

• db层，数据是以“行”为单位存在的row(uid, name, age)
• cache层，数据是以kv的形式存在的kv(uid -> User)
• service层，会把row或者kv转化为对程序友好的User对象
• web-server层，会把对程序友好的User对象转化为对http友好的json对象
• client层：最终端上拿到的是json对象

 

结论：互联网分层架构的本质，是数据的移动。

 

为什么要说这个，这将会引出“分层架构演进”的核心原则与方法：

 

• 让上游更高效的获取与处理数据，复用
• 让下游能屏蔽数据的获取细节，封装

 

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总结

 

• 互联网分层架构的本质，是数据的移动
• 互联网分层架构中，数据的传输格式（协议）与数据在各层次的形态很重要
• 互联网分层架构演进的核心原则与方法：封装与复用

原文作者：沈剑