终端软件架构说

目录

零：前言

一，基于服务的架构

二，基于多进程多线程的架构

三，以数据为中心的架构

四，类Android的分层架构设计

五，总结

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零：前言

谈到架构，可能大家的第一感觉是信息系统的架构，比如搞Web、Java相关的系统。其实不然，架构存在于计算机相关系统的各个部分，不论是底层还是上层，不论是单机程序还是联网系统，都涉及架构，只不过大家关注的重点不同而已。比如，CPU内部实现我们多认为是硬件设计，但其实是涉及架构的，而且架构很重要。本质上将，架构是很多决策的组合。做一件事，为什么选择这种策略方案，而放弃另外一种方案，这就是架构师要做的事情。

虽然架构是一个比较宽泛的概念，但是，架构师却是具体的。要成为一位合格的架构师，需要掌握不少的专业技能，这是不争的事实。架构师需要对自己面对的领域，在一定的抽象层次上，要有足够的大局观，并具有全局的掌控能力。

上面说的都有点虚，这里我们缩小范围，主要说说终端设备上的软件架构。

博主最近离职了，于是有点时间整理之前的资料。回顾做终端开发这十几年，发现每一款产品都采用了不同的架构。更发现每一种架构，都似乎比较契合当时的产品特点（至少回过头来看，个人感觉是符合的）。这里整理一下，做个总结。

在正式上架构图之前，补充两点。终端软件，尤其是涉及嵌入式开发，往往既涉及硬件又涉及软件。特别是功能比较多的嵌入式产品。极端点，像Android，就是这样一个典型代表。较多的硬件关联还比较好理解，这里强调的软件，意义何为？其实，主要是说，这类设备上的软件开发，跟桌面和服务器端的软件开发，差别并不大。操作系统、数据库、网络、多媒体的掌握，可能一样都不能少，另外呢，对建模方法、设计模式的应用上，跟x86上的开发，也并没有太大差别。之前博主在谈论架构时，提到的相关技术，就这里所提场景而言，是都需要掌握的。

参见：剑指架构师--不是前驱还是后驱的问题，你需要四驱_龙赤子的博客-CSDN博客

做Java类开发的人员，看了这些，可能很难想象，做嵌入式开发，也需要掌握这些技能。

好了，回归主题，下面博主就说说自己做过的四款产品的架构情况。

一，基于服务的架构

整理的框图如下：

 这是一款家庭网关产品。因为涉及很多网络服务，所以是基于开源路由器DDWRT(现在流行的分支是OpenWRT)开发的。整个系统有一个大的控制模块，类似状态机管理，然后有很多的小服务，许多功能就是这些服务的组合。状态机接收用户功能请求，决定关闭或启动哪些服务，来实现功能要求。服务本身也做了封装，提供了启动、停止、重启等基本接口。

基本我们也能感受到，在这种具有很多网络相关功能的产品中，采用服务化的架构，整体而言，还是比较贴合的。很多开源软件被简单二次封装后，就可以直接发挥作用，减少了开发量。

二，基于多进程多线程的架构

同样，先上图：

这是一款IPTV产品。不同于上面的网关产品，很多功能有标准化的感觉，这种产品，功能都是自家定义的。所以，开源的组件更多是做底层支撑，并不能直接用了面向用户，所以就做了二次封装。为了简化使用，产品提供了一个简单的框架化封装。大家基于该框架化封装，能够比较灵活的实现各自的功能模块，同时由于标准接口的存在，功能之间的通信，也比较方便。总体而言，是一个平衡复杂度和成本及周期的选择。博主也有文章专门介绍这块：基于多进程架构的嵌入式软件框架研究与实现_龙赤子的博客-CSDN博客_多进程软件架构

三，以数据为中心的架构

这是一个家庭媒体网关类产品。同样是网关产品，但是跟之前的家庭网关产品差别较大。之前的网关产品，网络功能本身占比比较大，额外的提供了一个独立的媒体功能。但是，这款产品，媒体占据了主要功能，网络部分则只是正常的通信基础。这里媒体网关的意思是媒体资源的集散地，用户可以通过各种手段，从该设备上获取媒体。比如，使用手机通过该产品看电影（电影在该媒体网关上，手机只是充当了屏幕）。另外，也可以将屏幕转移到电视、电脑。

简单了解产品后，我们来看其架构。这里采用了以数据为中心的架构。这里的数据，主要指媒体资源。数据从哪里来，经过哪些路径，到哪里去，是架构主要关注的点。所以，架构中，根据不同的场景，设计了数据流程图，然后围绕数据流，做相关的辅助设计。在整个数据流中，需要什么支持，就增加什么模块。比如编解码等。

这个跟很多媒体处理类产品的通用思路是一致的。

四，类Android的分层架构设计

类似Android，提供硬件抽象、框架、服务等层次，这款富媒体功能产品，也采用了分层的架构。对各种开源协议和软件，都是二次封装后，提供平台层供业务层来使用。相比之前的产品，封装层次更深。这是为了更好的应对不同硬件平台，不同的业务而做出的决策。

因为产品本身的功能特点跟Android类似，虽然不是以一个一个APP的表现形式来提供功能，但是内置的一个一个的功能点，就像Android上的APP，多而杂。这种情况，使用上述的分层架构更合适，对于功能的扩展的支持，也会更加有力。

五，总结

从上面几种架构的介绍，我们可以看出，没有什么通用的、最好的架构，只有最合适的架构。架构是一组决策，它的构成，不仅取决于产品本身的特点，还受组织结构的影响（人员构成、技术特点等）。能够灵活运用基础知识，因地制宜的做出选择，这样形成的架构才是好架构。