信息系统常见的系统架构

1.1单文件架构
现在很多企业内部虽然已经建设了一些信息系统，但还是有不少业务没有用专门的信息系统管理起来，普遍都是采用Excel表格来实现这些业务数据的填报和查询统计。Excel就是属单文件架构，这种架构是指整个系统就是一个文件，打开文件就可以直接操作，优点是简单易用，电脑上安装相应的软件就能使用，不需要专门的服务器，适合个人办公使用，如果有多个人需要查看或操作同一个表格文件时，就很不方便，需要把文件传来传去，每个人改完，还得跟其他人改的内容手动合并，不仅效率很低，而且很容易出错。
1.2两层架构
二十年前，随着PC电脑的普及，很多企事业单位内部开始建设信息系统，那时候的信息系统基本都是采用C/S模式的两层架构，C是指客户端软件（Client），S是指服务器端软件（Server），服务器一般都是指关系型数据库，就是客户端软件通过网络直接连接数据库进行数据的增删改查操作。这种架构相对上面的单文件架构来说，可以实现功能更加强大和更加完善的信息系统，支持多人同时操作同一个业务的数据，而且，支持数据格式和业务逻辑校验，防止无效数据录入；支持操作权限管控，防止非法操作。
但随着信息化建设的不断发展，使用信息系统的人越来越多，这种模式的弊端也逐步显现出来，就是在用户量比较大时，这种客户端软件直接连数据库的模式会造成整个系统卡顿，甚至宕机。因为这种模式，每个客户端都会与数据库至少建立一个连接，且一直保持，当用户比较多时，就会建立大量的数据库连接，造成数据库性能急剧下降，最终影响整个系统的访问，所以，这种模式现在已经很少见了。
1.3多层架构
现在的信息系统基本都是采取多层架构，最典型的就是三层架构，即：客户端软件+应用服务器+数据库，我们常说的B/S架构就属于这种，B是指Web浏览器（Browser），S是指应用服务器（包含Web服务器），实际后面还有关系型数据库，采用HTTP协议通信的手机APP、微信小程序等，也可以看做是B/S架构里的客户端，因为他们可以和Web页面共用服务器。
采用这种架构，客户端和数据库之间增加了一个应用服务器，客户端不能直接连接数据库，如果客户端需要对某项业务的数据进行增删改查操作，需要先连接到应用服务器，并发送具体的操作请求和参数，应用服务器进行相关校验后，再连接数据库执行实际的增删改查操作，并把结果返回给客户端，然后就关闭与数据库和客户端的连接，也就是说，应用服务器与数据库和客户端之间都不会一直连接，而是用完就关闭，这种方式可以大幅提升整个系统的性能。而且，这种架构把业务系统分成了前端界面和后台服务两个部分，前端界面负责填报和展示数据，后台服务负责执行必要的数据校验和业务逻辑处理，并连接数据库执行实际的数据增删改查操作，前端代码由Web浏览器或手机APP等客户端软件执行，后台服务由应用服务器执行。这种将前后端解耦分别开发和执行的模式，一是可以让软件系统的各个部分分工更加清晰明确，各自可以专注去解决各自层面的问题，二是可以实现资源复用，例如同一个后台服务，可以供Web页面、手机APP或微信小程序调用，而不需要针对每种终端都重复开发。
对于大多数中小型信息系统来说，这种三层架构基本就能满足要求了，如果还想提升性能，可以增加缓存服务器，将需要频繁访问的热数据保存到缓存中，需要查询时，可以直接从缓存获取，从而减轻关系型数据库的压力，提升系统的承载能力。
对于大型信息系统来说，由于要承受大量并发访问，则上面这种简单的三层架构也无法满足要求，于是又衍生出了集群架构和微服务架构等多层架构，在这些架构下，服务器端不只是简单的一个服务器为客户端提供服务，可能有好多台服务器组成集群，然后在前面加上负债均衡服务器进行统一的业务受理和任务调度，从而可以承载更多的并发访问。采用这种架构，每台应用服务器上的代码都是一样的，当客户端请求某个后台服务时，由负债均衡服务器按照随机、轮询等策略，将请求分派给其中一台处理，然后将处理结果返回给客户端。
如果采用微服务架构，还需要在应用服务器集群前面增加微服务网关，在网关中配置每个后台服务都由哪些服务器提供服务，从而可以实现针对不同的后台服务，可以分配不同的服务器或服务器集群进行处理，访问量小的，可以多个后台服务放在一台服务器上，访问量大的，可以单独放在一台服务器或者多台服务器上。在数据库层面，关系型数据库和缓存数据库也都可以由多台服务器组成集群。另外，根据需求，还可以部署单独的消息服务器、身份认证和鉴权服务器等。这些服务器端软件可以部署在物理主机或虚拟主机上，也可以部署在容器内，总之，部署方式可以非常灵活，可以按需扩容，是目前很多大型互联网平台普遍采用的架构。
1.4 TaskBuilder支持的系统架构
用TaskBuilder开发的应用具体采用的什么架构取决于使用的什么版本的任擎，共享版的任擎采取的是最简单的三层架构，即在服务器端，由一个单独的任擎进程统一为客户端提供所有服务，包括静态文件访问、动态服务执行、数据库操作、身份验证、数据缓存等等，可以满足中小型信息系统的需求。
如果系统用户较多，并发访问量较大，则可以使用任擎企业版或集群版。
任擎企业版支持在一台服务器上运行多个任擎进程，一个主进程，多个从进程，由主进程统一受理客户端请求，然后再分发给从进程进行处理，处理完再将结果返回给主进程，主进程再返回给客户端，从而实现负载均衡，满足大量用户的并发访问。并且，主进程负责实时监控各个从进程的运行状态，如果发现某个从进程出现异常，可以主动重启该从进程，保证整个系统能长期稳定运行。
任擎集群版支持基于微服务架构的分布式部署，可以将整个系统的各个后台服务分别部署在多个主机或容器中，可以根据各个后台服务的负载灵活分配服务器资源或弹性扩容，可以支持海量用户的并发访问，适合用来运行大型信息系统或互联网平台。
不管使用什么版本的任擎，核心功能都是一样的，只是架构不一样，将任擎从一个版本切换为另外一个版本时，用TaskBuilder开发的应用不需要进行任何修改，可以平滑切换。