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從前,有個程序,
只有一個模塊,自己搞定所有事情,簡單又快樂地生活著。后來,干的事多了,需要劃分職責,
加了新模塊,不過他們需要彼此溝通協調工作……好在是進程內的,如C#,Java之類的寫幾個Interface就搞定協作規范了。不過,再后來變成了兩個程序
這下麻煩更大了,因為你說話時,對方可能睡著了zzZZ。甚至,你可能需要同老外交流,更甚至,對方可能來自遙遠的半人馬座。很明顯,接口不是簡單的”interface”。
接口的本質是一個協議——雙方交互的規范,是雙方為完成某件事情而事先做的一系列約定。約定分為三個層面:展現、業務和通信。業務層是核心,承上啟下,需要考慮如何直觀自然的表達業務。通信層是雙方的溝通方式。展現層則重在考慮溝通雙方的使用方式。如下圖:
業務層(這是核心)
一、協議的形式
- 命令式:通過一連串的指令進行交互,指令序列規定了具體執行的步驟,即先1,再2,而3。 如:TCP的三次握手:SYN,ACK,SYN,ACK。
- 文檔式:通過文檔形式進行交互,文檔只說明要什么即目的,不規定任何執行細節。如:REST形式的接口。
二、協議的內容
- 命令式:請求命令有哪些,具體內容如何。對應的響應命令有哪些,內容又是怎樣的,正確結果如何表達,錯誤又如何表達。
- 文檔式:如何表達請求,如何表達響應,包括正常情況與錯誤情況。
通信層
一、通信方式
完成交互,還需通過一種通信方式為載體,傳遞具體協議的信息。通常通信環境有以下三種:
- 進程內 :如一個進程內的兩個模塊。通常將命令直接映射成一個個API,采用普通的API調用,協議設計直接簡化成API設計。
- 進程間 :兩個進程間交互,如果有要求較高的性能,一般采用管道方式。如果需要多進程交互,可采用消息隊列方式,解耦發起方和處理方,并簡化互相間的連接管理。對于文檔風格的協議,在簡單的生產和消費的情況下,也可采用直接文件傳遞的方式,一方讀,另一方寫。
- 機器間:進程分布在多個機器上,可以考慮:
- 文件:在一對一的生產-消費模式下,最“愚蠢”文件方式有時反而是最簡單的高效。特別是異構系統間的一對一通信,可使用此方式,一次傳遞批量命令。
- 數據庫:多個異構系統間的通信,也能通過中央數據庫進行。但是,頻繁的修改和讀取同樣數據會帶來性能瓶頸和死鎖。
- 基于消息:通過一個消息系統傳送命令、結果和文檔。能從空間和時間上解耦發起者和處理者,兩者可以互相不知曉對方的存在,發送和處理消息可以異步進行。可以實現點對點或發布/訂閱方式。
- RPC:直接模仿本地調用,將一個方法調用轉換成一個數據塊,使用一種基于TCP/IP的傳輸協議進程點對點傳輸。
二、數據格式
確定通信方式后還需要考慮,傳輸時的具體數據格式。
- API方式:方法的簽名及參數
- 文件方式:文件格式(如XML,TXT,領域專有的文件格式),通常還可定義一個描述格式的元文件,供對方根據它自動生成解析程序。如XML,需要考慮其具體Element,Attribute,通常用XSD定義。
- 數據庫:數據庫Schema。
- 消息:在MOM系統中使用的消息頭和消息體的具體內容。
- RPC:自定義傳輸通道時需要考慮,傳輸數據包的格式。可采用:
展現層
無論業務與通信如何設計,使用者最終需通過一個API,完成交互。這個API即我們通常說的“接口”。存在兩種方式:
- 業務無關API:直接暴露下層協議細節,通過一個一般化的API完成工作。好處是對提供者而言所需工作小,可輕易跨平臺,當然消費者需要了解協議細節自行完成解析。一般用作文檔風格的協議的提供方式,如RESTful接口,可直接通過本地HTTP API使用。
- 業務專有API:即Wrapper。通過包裝器,封裝掉所有協議細節,在API上直接表達業務,簡化使用。缺點是需要提供每個目標客戶端平臺的API實現。
使用范圍也會影響接口的設計。如果是公司內產品的交互,無論下層如何設計,通常會考慮提供包裝器,供相關團隊使用,因為客戶總是需要寫類似代碼的,不如由一個人(團隊)干了造福大家。如果是公司間產品的交互,在Java和.NET上,大Web服務還是不錯的選擇。一方面,雖然重,但因為有工具可以自動生成接口代碼,所以也輕了點。另一方面,大Web服務容易達成共識,因為WSDL是標準元數據格式,溝通方便。至于互聯網上,各式Open API都是類REST的,因為Web是天然面向文檔的,暴露的又都是資源,如此最自然,提供者所作的工作最少。至于消費者,天知道他們用什么語言平臺來訪問,只能請他們自己解析了:)
SOA中的接口
單看技術層次,SOA的核心是服務,服務有三個基本要素:契約、實現和綁定。契約是服務所提供功能的一個規范,重在表達業務概念;實現是服務的具體在語言和平臺的落地,包含提供者的實現和使用者的API;綁定則是服務之間的具體通信協議。分離了使用、業務表達和通信。
最后再看看經典的ISO模型
it知識庫:研發的那些事3--接口之本,轉載需保留來源!
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