代码收藏家 聊聊架构方案选择
大家好，我是易安！
在完成备选方案设计后，如何挑选最终的方案是一个很大的挑战，因为每个备选方案都是可行的。但是，没有哪个备选方案是完美的，因为每个方案都存在一些缺点或风险。此外，评价备选方案的标准也具有一定的主观性，可能会导致设计师之间产生争论。
因此，在实践中，许多设计师或架构师采取了下面几种指导思想来选择备选方案：
设计师挑选一个看起来最简单、最容易实现的方案。例如，如果要做全文搜索功能，MySQL的查询功能比较简单，而Elasticsearch的倒排索引设计要复杂得多，所以可能会选择MySQL。
高端型的做法与易用型正好相反，设计师会倾向于选择技术上看起来最牛的方案。例如，如果要选择一个搭配MySQL使用的缓存，可能会选择Redis，因为它支持持久化、数据字典、主备、集群等功能。
设计师基于自己的过往经验，选择自己最熟悉的方案。例如，如果设计师曾经是一个C++经验丰富的开发人员，现在要设计一个运维管理系统，因为对Python或Ruby on Rails不熟悉，可能会继续选择C++来做运维管理系统。
统筹规划型，就是让老板来决定最终方案。这种做法可能会让设计师自己拿捏不定，但最终的责任会由领导来承担。
不同的做法本身并不存在绝对的正确或者绝对的错误，关键是要根据不同的场景选择不同的方式。有时候要选择最简单的方案，有时候要选择最优秀的方案，有时候要选择最熟悉的方案，甚至有时候需要领导来拍板。因此，关键问题是如何判断何时采用这些不同的选择方式。在架构设计流程的第3步：评估和选择备选方案中，选择备选方案的方法应该根据具体场景和实际情况进行评估和决策。
方案评估
在评估和选择备选方案时，我们应该采用全方位评估的方法。具体来说，我们需要列出我们需要关注的质量属性点，并从这些质量属性的维度去评估每个备选方案，再综合挑选适合当时情况的最优方案。
常见的方案质量属性点包括性能、可用性、硬件成本、项目投入、复杂度、安全性、可扩展性等。在评估这些质量属性时，需要遵循架构设计原则1“合适原则”和原则2“简单原则”，避免贪大求全，基本上某个质量属性能够满足一定时期内业务发展就可以了。
例如，在设计一个购物网站时，如果我们预期1年内能够发展到TPS 2000（业务一年翻倍已经是很好的情况了），在评估方案的性能时，只要能超过2000的都是合适的方案，而不是按照淘宝的标准要实现TPS 10万。
在评估未来业务发展的规模时，需要考虑架构设计原则3“演化原则”，避免过度设计、一步到位的想法。即使出现业务迅猛发展，也要遵循这个原则，尽可能让系统能够简单地扩容来跟上业务的发展。
通常情况下，如果某个质量属性评估和业务发展有关系（例如，性能、硬件成本等），可以通过将当前的业务规模乘以2 ~4来评估未来的业务发展规模。例如，现在的TPS是1000，则按照TPS 4000来设计方案；如果现在TPS是10000，则按照TPS 20000来设计方案。
完成方案的360度环评后，我们可以基于评估结果整理出360度环评表，一目了然地看到各个备选方案的优劣点。但是360度环评表也只能帮助我们分析各个备选方案，还是没有告诉我们具体选哪个方案。因为没有哪个方案是完美的，不同备选方案之间的差异要比较明显，差异明显的备选方案不可能所有的优缺点都是一样的。
如何选择备选方案
面临多个备选方案的选择时，我们应该按照优先级选择备选方案。即综合当前的业务发展情况、团队人员规模和技能、业务发展预测等因素，按照优先级选择，即架构师综合当前的业务发展情况、团队人员规模和技能、业务发展预测等因素，将质量属性按照优先级排序，首先挑选满足第一优先级的，如果方案都满足，那就再看第二优先级，以此类推。
有时候会出现两个或者多个方案，每个质量属性的优缺点都一样的情况。理论上是可能的，但实际上不太可能。因为在备选方案设计时，不同的备选方案之间的差异要比较明显，差异明显的备选方案不可能所有的优缺点都是一样的。
实战
备选方案评审会议
以之前讲过的微博系统设计为例，针对提出的3个备选方案，架构师组织了备选方案评审会议，参加的人有研发、测试、运维和几个核心业务的主管。
备选方案1：采用开源Kafka方案
备选方案2：集群 + MySQL存储
备选方案3：集群 + 自研存储系统
以上备选方案的评审意见都有利有弊，因此在架构设计流程的第3步：评估和选择备选方案中，需要对这些意见进行综合考虑，权衡各自的利弊，并根据实际情况选择最优方案。在选择备选方案时，应该根据具体的场景和需求，选择最适合自己的方案，而不是盲目追求某一种派别的方案。
针对3个备选方案的讨论初步完成后，架构师列出了3个方案的全方位评估表：
列出这个表格后，无法一眼看出具体哪个方案更合适，于是大家都把目光投向架构师，决策的压力现在集中在架构师身上了。
架构师经过思考后，给出了最终选择备选方案2，原因有：
排除备选方案1的主要原因是可运维性，因为再成熟的系统，上线后都可能出问题，如果出问题无法快速解决，则无法满足业务的需求；并且Kafka的主要设计目标是高性能日志传输，而我们的消息队列设计的主要目标是业务消息的可靠传输。
排除备选方案3的主要原因是复杂度，目前团队技术实力和人员规模（总共6人，还有其他中间件系统需要开发和维护）无法支撑自研存储系统（参考架构设计原则2：简单原则）。
备选方案2的优点就是复杂度不高，也可以很好地融入现有运维体系，可靠性也有保障。
针对备选方案2的缺点，架构师解释是：
备选方案2的第一个缺点是性能，业务目前需要的性能并不是非常高，方案2能够满足，即使后面性能需求增加，方案2的数据分组方案也能够平行扩展进行支撑（参考架构设计原则3：演化原则）。
备选方案2的第二个缺点是成本，一个分组就需要4台机器，支撑目前的业务需求可能需要12台服务器，但实际上备机（包括服务器和数据库）主要用作备份，可以和其他系统并行部署在同一台机器上。
备选方案2的第三个缺点是技术上看起来并不很优越，但我们的设计目的不是为了证明自己（参考架构设计原则1：合适原则），而是更快更好地满足业务需求。
最后，大家针对一些细节再次讨论后，确定了选择备选方案2。
通过微博这个案例我们可以看出，备选方案的选择和很多因素相关，并不单单考虑性能高低、技术是否优越这些纯技术因素。业务的需求特点、运维团队的经验、已有的技术体系、团队人员的技术水平都会影响备选方案的选择。因此，同样是上述3个备选方案，有的团队会选择引入Kafka（例如，很多创业公司的初创团队，人手不够，需要快速上线支撑业务），有的会选择自研存储系统（例如，阿里开发了RocketMQ，人多力量大，业务复杂是主要原因）。
总结
备选方案评估和选择是架构师工作的一个重要方面。架构师需要根据当前业务的实际情况，对备选方案进行全方位的评估，从各个质量属性的维度去评估每个方案，再综合挑选适合当时情况的最优方案。在评估备选方案时，需要遵循架构设计原则1“合适原则”和原则2“简单原则”，避免贪大求全，基本上某个质量属性能够满足一定时期内业务发展就可以了。同时也要遵循原则3“演化原则”，避免过度设计，一步到位的想法。最后，在选择备选方案时，需要按照质量属性的优先级排序，逐个选择最适合的方案。
总之，备选方案评估和选择是一个全方位的过程，需要综合考虑多方面的因素。只有在评估和选择过程中遵循合适原则、简单原则和演化原则，并按照优先级逐个选择最适合的方案，才能设计出高质量、可扩展、易维护、高性能的系统架构。
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