микроядерная архитектура

Примечание. Источник статьи: колонка Geek Time «Изучение архитектуры с нуля».
Архитектура микроядра, также известная как архитектура подключаемых модулей, представляет собой функционально-ориентированную масштабируемую архитектуру, которая обычно используется для реализации приложений на основе продуктов.
Например, программное обеспечение IDE, такое как Eclipse, операционные системы, такие как UNIX, клиентское программное обеспечение, такое как приложение Taobao и т. д., есть также некоторые предприятия, которые проектируют свои собственные бизнес-системы в архитектуру микроядра, такие как логические системы страхового учета страховые компании, разные виды страхования Логика может быть инкапсулирована в плагины

Базовая архитектура

Архитектура микроядра состоит из двух типов компонентов: ядра системы и подключаемых модулей.

основная система

В основном отвечает за общие функции, не связанные с конкретными бизнес-функциями, такими как загрузка модулей, межмодульное взаимодействие и т. д.

подключаемый модуль

В основном отвечает за реализацию конкретной бизнес-логики, такой как функция «Регистрация мобильного номера» в системе «Управление информацией о студентах».

Схема базовой архитектуры микроядра

Функции базовой системы на приведенном выше рисунке относительно стабильны и не будут постоянно изменяться из-за расширения бизнес-функций.Подключаемые модули могут постоянно расширяться в соответствии с потребностями бизнес-функций.
Суть микроядерной архитектуры заключается в том, чтобы инкапсулировать измененную часть в плагин, чтобы достичь цели быстрого и гибкого расширения, не влияя на стабильность всей системы.

ключевые моменты дизайна

Ключевыми технологиями проектирования базовой системы микроядра являются: управление подключаемыми модулями, подключение подключаемых модулей и управление подключаемыми модулями.

1. Управление плагинами

Базовая система должна знать, какие плагины доступны в данный момент, как их загружать и когда их загружать. Распространенным методом реализации является механизм реестра плагинов.
Базовая система предоставляет реестр подключаемых модулей (который может быть файлом конфигурации, кодом или базой данных).Реестр подключаемых модулей содержит информацию о каждом подключаемом модуле, включая его имя, местоположение и время загрузки (загрузка при запуске). , или нажать нужно загрузить) и т.д.

2. Штекерное соединение

Относится к тому, как подключаемые модули подключаются к основной системе. Вообще говоря, базовая система должна указывать спецификацию соединения между подключаемым модулем и базовой системой, затем подключаемый модуль реализуется в соответствии со спецификацией, и базовая система может быть загружена в соответствии со спецификацией.
Общие механизмы соединения включают OSGi (используемый Eclipse), режим сообщений, внедрение зависимостей (используемый Spring) и даже распределенные протоколы, такие как RPC или HTTP Web.

3. Связь с плагином

Относится к связи между плагинами. Несмотря на то, что плагины полностью отделены во время проектирования, в реальном бизнес-процессе неизбежно будет бизнес-процесс, который требует взаимодействия нескольких плагинов, что требует связи между двумя плагинами.
Поскольку между плагинами нет прямой связи, связь должна проходить через базовую систему, поэтому базовая система должна обеспечивать механизм связи плагинов.
Эта ситуация аналогична ситуации с компьютером.ЦП компьютера, жесткий диск, память и сетевая карта представляют собой независимо разработанные конфигурации.Однако во время работы компьютера должна быть связь между ЦП и памятью, памятью. и жесткий диск.Компьютер предоставляет их через шину на материнской плате.Функции связи между компонентами
Базовая система микроядра также должна обеспечивать аналогичный механизм связи, чтобы можно было осуществлять нормальную связь между различными подключаемыми модулями.

Краткий анализ архитектуры OSGi

Полное название OSGi — инициатива Open Service Gateway, которая сама по себе относится к альянсу OSGi. Это некоммерческая международная организация, целью которой является создание открытой спецификации услуг и установление открытого стандарта для предоставления услуг устройствам через сеть.Этот стандарт является спецификацией OSGi. Если не указано иное, это обычно относится к спецификации OSGi.
Первоначальное намерение OSGi Alliance состояло в том, чтобы создать базовую платформу для ведения бизнеса в глобальной и локальной сети или на устройствах, поэтому самая ранняя разработка OSGi также предназначена для встроенных приложений, таких как телеприставки, сервисные шлюзы, мобильные телефоны, автомобили, и т. д. являются основными средами для его приложений
Поскольку OSGi обладает такими преимуществами, как динамизм, горячая замена, возможность повторного использования, высокая эффективность и простота расширения, он применяется для разработки приложений на ПК.
Особенно после того, как популярное программное обеспечение Eclipse приняло стандарт OSGi, OSGi стал предпочтительным стандартом подключаемых модулей.
Сейчас OSGi имеет мало общего со встроенными приложениями, это больше OSGi как архитектурная модель микроядра.

Схема логической архитектуры фреймворка OSGi

1. Модульный слой (Модульный слой)

Модульный уровень реализует функцию управления плагинами. В OSGi плагины называются Bundles, каждый Bundle представляет собой JAR-файл Java, и каждый Bundle содержит файл метаданных MANIFEST.MF, который содержит основную информацию о Bundle.
Например, имя, описание, разработчик, путь к классам Bundle, а также пакеты, которые необходимо импортировать и экспортировать и т. д., базовая система OSGi загрузит эту информацию в систему для последующего использования.

Простой пример MANIFEST.MF выглядит следующим образом.

// MANIFEST.MF 
	Bundle-ManifestVersion: 2 
	Bundle-Name:UserRegister
	Bundle-SymbolicName: com.test.userregister 
	Bundle-Version: 1.0 
	Bundle-Activator: com.test.UserRegisterActivator
	 
	Import-Package: org.log4j;version="2.0", 
	..... 
	Export-Package: com.test.userregister;version="1.0",

2. Слой жизненного цикла (Lifecycle layer)

Уровень жизненного цикла реализует функцию подключения подключаемых модулей, обеспечивает управление модулями во время выполнения и доступ модулей к базовой платформе OSGi.
Уровень жизненного цикла точно определяет операции жизненного цикла пакета (установка, обновление, запуск, остановка, удаление), и пакет должен реализовывать каждую операцию в соответствии со спецификацией. Например:

public class UserRegisterActivator implements BundleActivator { 
	 
	 public void start(BundleContext context) { 
	     UserRegister.instance = new UserRegister (); 
	 } 
	 
	 public void stop(BundleContext context) { 
	     UserRegister.instance = null; 
	 } 
}

3. Сервисный уровень (сервисный уровень)

Сервисный уровень реализует функцию подключаемого модуля связи. OSGi предоставляет функцию регистрации службы для каждого подключаемого модуля для регистрации служб, которые он может предоставлять, в основном реестре OSGi.Если служба хочет использовать другие службы, вы можете напрямую искать доступные сервисные центры в реестре служб.
Например:

// 注册服务
public class UserRegisterActivator implements BundleActivator {
// 在 start() 中用 BundleContext.registerService() 注册服务
public void start(BundleContext context) {
context.registerService(UserRegister.class.getName(), new UserRegisterImpl(), null);
}
// 无须在 stop() 中注销服务，因为 Bundle 停止时会自动注销该 Bundle 中已注册的服务
public void stop(BundleContext context) {}
}
// 检索服务
public class Client implements BundleActivator {
public void start(BundleContext context) {
// 1. 从服务注册表中检索间接的“服务引用”
ServiceReference ref = context.getServiceReference(UserRegister.class.getName());
// 2. 使用“服务引用”去访问服务对象的实例
((UserRegister) context.getService(ref)).register();
}
public void stop(BundleContext context) {}
}

Примечание. Регистрация службы здесь не является регистрацией подключаемого модуля в функции управления подключаемыми модулями, а на самом деле является механизмом связи между подключаемыми модулями.

Анализ архитектуры механизма правил

Механизм правил также является конкретной реализацией архитектуры микроядра с точки зрения структуры. Механизм выполнения можно рассматривать как микроядро. Механизм выполнения анализирует настроенный бизнес-поток, выполняет условия и правила и поддерживает бизнес различными способами. гибкий

Механизмы правил широко используются в биллинге, страховании, продвижении по службе и других сферах бизнеса. Например, для продвижения электронной коммерции общие правила продвижения таковы:

Бесплатно 50 для более 100
3 штуки скидка 50
Скидка 20% на 3 шт.
3-я часть бесплатно
Кросс-стор более 200 минус 100
50 для новых пользователей

Выше приведены лишь некоторые из распространенных.На самом деле в полном списке их могут быть десятки и сотни.При расположении и совмещении схем продвижения могут быть сотни и тысячи.Если такой бизнес полностью реализовать с помощью кода эффективность разработки будет значительно повышена.Он далеко не поспевает за скоростью изменений в бизнесе, но механизм правил может гибко реагировать на этот спрос.Основные причины:

1. Расширяемый

Благодаря ссылке на механизм правил реализация бизнес-логики отделена от бизнес-системы, и новые бизнес-функции могут быть расширены без изменения бизнес-системы.

2. Легко понять

Правила описаны на естественном языке, который легко понять и использовать бизнес-персоналу, в отличие от кода, который могут понять и разработать только программисты.

3. Высокая эффективность

Система механизма правил обычно обеспечивает визуальную настройку правил, утверждение, запрос и управление, что удобно для бизнес-персонала для быстрой настройки новых услуг.

Базовая архитектура механизма правил

Разработчики разбивают и уточняют бизнес-функции на несколько правил и сохраняют правила в базе правил.
В соответствии с потребностями бизнеса бизнес-персонал упорядочивает и комбинирует правила, настраивает их в бизнес-процессы и сохраняет в бизнес-библиотеке.
Механизм правил выполняет бизнес-процесс для реализации бизнес-функции.

По сравнению с ключевыми моментами проектирования микроядерной архитектуры, как реализован механизм правил:

1. Управление плагинами

Правила в обработчике правил — это надстройки микроядерной архитектуры, а обработчик — это ядро микроядерной архитектуры. Правила могут быть загружены и выполнены движком. В архитектуре механизма правил правила обычно хранятся в базе правил, которая обычно хранится в базе данных.

2. Штекерное соединение

Подобно тому, как программисты должны использовать C++, Java и другие языки для разработки, механизм правил также указывает язык разработки правил.Бизнес-персонал должен писать файлы правил на основе языка правил, а затем механизм правил загружает и выполняет правило. файлы для выполнения бизнес-функций. Таким образом, механизм реализации подключаемого модуля механизма правил на самом деле является языком правил

3. Связь с плагином

Путем связи между правилами обработчика правил является поток данных и поток событий. Поскольку отдельное правило не должно зависеть от других правил, между правилами нет активной связи. Правилам нужно только выводить данные или события, и движок преобразует данные или события. перейти к следующему правилу

Наиболее часто используемым механизмом правил является JBoss Drools с открытым исходным кодом, написанный на Java и основанный на алгоритме Rete.

Дроулс имеет следующие преимущества:

Очень активная поддержка сообщества и широкий спектр приложений
быстрая скорость выполнения
Совместимость с Java Rule Engine API (JSR-94)
Предоставляет веб-систему BRMS - Guvnor, Guvnor предоставляет базу знаний для управления правилами, с помощью которой можно реализовать контроль версий правил, а также модификацию и компиляцию правил в режиме онлайн, чтобы разработчики и системные администраторы могли управлять бизнес-правилами в режиме онлайн.

Хотя Drools утверждает, что он прост и удобен в использовании, его язык правил на самом деле похож на язык программирования.В реальном приложении обычный бизнес-персонал сталкивается с таким языком правил, стоимость обучения и понимания по-прежнему относительно высока, например: пример

Поэтому обычно необходимо инкапсулировать на основе Drools, а правила настроить на визуальные операции, как в следующем примере антифрод в электронной коммерции

Примечание. Учащиеся, которым интересно узнать о столбце Geek Time, могут проверитьGeek Time Column - доступна услуга кэшбэка