架構設計師(Architect)的專業與角色

2019-11-18 12:10:41

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供稿：網友

　　一直以來，信息技術(IT)領域存在著一大隱憂，不論是所謂的企業內(In house)或是軟件公司(Software house)的IT團隊，大多數都缺乏架構設計師(Architect)的編制。架構規劃的工作大都由項目經理、系統分析師與程序設計師兼任或分攤了，導致普遍輕忽軟件架構專業人才的培養與任用。再不然就是經常將架構設計師(architect)職位作為留住項尖開發人員所用的升級獎勵。其實架構設計師與系統分析師、程序設計師的專業領域與角色并不相同，接下來我還會進一步點出其中的根本差異。上述情形在以往系統架構并不復雜的狀態下，還不至于發生太大的問題。但在分布式架構到處可見的現在，系統本身涉及的實體層面愈來愈復雜，再加上系統服務的范圍與重要性在e化的潮流下與日俱增，遂使諸如安全性(Security)、可用性(Availability)、可靠性(Reliability)、延展性(Scalability)、效能(Performance)…等系統層次的非功能性需求(Non-Functional requirement)日益重要。請看以下兩則最近才發生的新聞：
　　
　　
　　
　　「“財政部”表示，假如納稅人不愿所得資料上網，在四月二十日以前，
　　
　　仍可以透過網際網絡提出申請。不過，財政部的報稅網站（http://tax.nat.gov.tw）最近因為涌入大量瀏覽人次，經常塞車，甚至爆掉，許多納稅人等待二、三個小時仍無法連上網絡?！?
　　
　　-----4/16聯合報 (申請報稅資料免上網一團亂)
　　
　　
　　
　　「刑事局針對資料隱碼攻擊手法可能對網站的危害分析后，發現八成以上的電子商務網站與各級政府網站，普遍有這種安全漏洞，會被駭客乘隙而入。更驚人的是，某些電子商務網站已經安裝防火墻與防毒軟件系統，并使用網絡交易安全機制，確認網絡交易的身分認證權限，但是資料隱碼攻擊者還是可以輕易找到漏洞，破壞交易安全的認證制度?！?
　　
　　-----4/23聯合報 (資料隱碼攻擊八成網站躲不過)
　　
　　
　　
　　急于在最后期限之前申請個人所得資料不上網造成報稅網站大塞車，曝露網站系統在可用性、延展性、效能等等系統層次的問題。資料隱碼（SQL njection）模式的駭客攻擊，顯示安全性始終是信息系統最重要的考量。在這些一連串新聞背后都是信息系統架構層次的問題。因此國外有專家戲稱開發系統若不妥善規劃處理這類非功能性需求，就輕易發生所謂的「CNN時刻」 (當信息系統發生重大問題而造成CNN頭條新聞的時刻)。也就是說在媒體發達的今日，軟件功能的完善與否固然重要，但是系統架構層次(亦即非功能性需求所對應的層次)一旦出現問題，馬上就有可能成為媒體競相報導的題材，造成企業形象無可彌補的損失。因此開發團隊若沒有職司因應架構層次需求的架構設計專業人員，由于相關技術人員責任不清、角色不明，對于目前愈來愈復雜的分布式架構，難免就會發生捉襟見肘，難以支應的狀況。這種情況就好比要蓋一棟現代化大樓的建筑公司缺乏建筑技師一樣，這在建筑業是不可思議的事，可是在軟件業卻是司空見慣。
　　
　　
　　
　　之前為了預備這篇短文用「Architect」上網搜尋相關信息，無意間看到網友談到這個英文字的中文翻譯與意涵：
　　
　　
　　
　　「由于 Engineer 聽起來太過死板, 所以就算在計算機的世界中有人會覺得稱他們自己為 Architect 比較有設計/創造者的意味在里頭, 基本上英文是非常活的語言, 假如你頭腦夠活, 你興奮用 Software Director/Designer/Artist/Architect 都無所謂... 」
　　
　　-----tw.bbs.lang.english
　　
　　(Re: "Architect"一詞除作"建筑師"之外尚有何翻譯?)
　　
　　
　　
　　在Marc Sewell 與 Laura Sewell去年出版的「The Software Architect's PRofession: An IntrodUCtion」一書中，曾很俏皮的在該書前言中引用牛津英文字典對「Architect」的解釋(一般字典都將其視為建筑師、或其它諸如造船工業等技術領域作解釋)，并加入以下一段注釋突顯在軟件領域上的解釋：
　　
　　「c In full software architect. A designer of software based technology, who prepares plans, and superintends construction. 」
　　
　　
　　
　　這句話指出「Architect」主要就是預備計劃并監督建構過程的軟件技術設計人員，這也就是我會用「架構設計師」作為其譯文的原因。其實一個好的架構設計師不只是位受到尊敬的資深技術人員，通常也是策略制定、組織協調高手、稱職的顧問與領導者。這是因為軟件架構規劃與設計主要就是以巨觀(Macro View)的角度切入系統架構，一般所謂的設計(Design)則是以微觀(Micro View)的角度切入。比如一般設計師通?？紤]的層次是一個使用者按下按鈕時所發生的狀況，而架構設計師考慮的則是成千上萬個使用者按下按鈕時所發生的狀況。架構設計師規劃系統的角度主要都是從Top-Down方式著手，而一般設計師則是多半從Bottom-Up的方式著手。另外，就以大家耳熟能詳的設計模式(Design Pattern)為例，其實它也被稱為微架構模式(Micro Architecture Pattern)，而諸如Model-Control-View (MVC)等涉及架構層次的Pattern則被稱為架構模式(Architecture Pattern)。這種巨觀/微觀的角度分野，在其它學科也?？匆?，如總體經濟學與個體經濟學，大歷史觀與微歷史觀等等。這種巨觀角度的本質，就是架構設計師專業領域與其它軟件開發人員最根本的不同之處。
　　
　　從巨觀的角度，舉凡架構規格與決策、排定架構審閱時程、解決所有架構相關的問題、所有主要技術決策的核可、維護架構規格等等都是架構設計的主要工作。一位好的架構設計師通常具有以下專業領域的技術素養：
　　
　　
　　
　　-企業需求
　　
　　-硬件與軟件架構
　　
　　-分析、設計與開發
　　
　　-產品支持
　　
　　-效能、安全性、容量規劃(capacity planning)、網絡
　　
　　
　　
　　通常在項目的一開始，需求與初始分析等工作流程會產生規劃的企業流程與預期系統完成的功能。有了這些信息，架構設計師就能研擬最初的高階架構藍圖(blueprint)并列出影響架構可能因素的清單。另外，架構設計師也要擔負估算項目成本的職責。這通常是經由審慎評估這些將會付諸實施的項目計劃對系統既有基礎結構(infrastructure)與架構的沖擊，以及計算可能付出的成本與所帶來的效益而訂定。
　　
　　
　　
　　
　　
　　除了上述任務以外，檢查初期架構規劃設計、影響因素與成本，維持與企業架構決策的一致性也是架構設計師的重要職責之一。這通常要找出制定項目的架構決策與其優先級的判定基準、定義問題領域(Problem Domain)、決定可能解決方案的制約條件、確認有關可能解決作法的假設狀況以及辨識模塊重用的可能性。架構設計師也必須負責確保需求的達成，以及硬件、軟件、基礎結構、效能、安全性、容量、可用性和系統運作、治理與維護等等屬于系統層次相關技術之間的協調與平衡。在某些要害時刻，他也要做出系統與架構在協調、妥
　　
　　協與平衡上種種必須當機立斷但又很困難判定的決策。
　　
　　
　　
　　
　　
　　架構設計師必須設法降低可能的技術風險(technical risk)對系統的沖擊。在規劃初期，技術風險對一般人來說通常都是不可知、不可驗證也不可測的。風險大多與系統層次的需求有關，有時也會與企業需求有關。不論任何風險的類型，有經驗的架構設計師都可在項目的先期也就是構建架構時期，預先列出這些可能的風險，然后在后續的開發時期配合開發人員予以適當地處理與解決。另外，架構設計師也必須領導開發團隊，保持與其它成員的良好互動，確保開發人員是根據架構藍圖來構建系統。
　　
　　
　　
　　就如我之前所說，一個好的架構設計師通常也是策略制定、組織協調高手、稱職的顧問與領導者。他主要的任務就在規劃與系統架構層次相關的事務，評估可能的風險與成本，并有效運用有限的人力、物力資源達成系統層次的需求。這樣的專業人員在很難預知何時涌入大量瀏覽使用者，廣泛運用諸如多層(Multi-tier)、集群式(clustering)等復雜分布式架構，系統效能、安全性、可靠性動輒成為媒體報導焦點的e化潮流下，更加突顯其無可替代的重要性。
　　
　　
　　
　　「一個具有架構設計師的開發團隊未必就一定能妥善處理系統層次的需求，但一個不具有架構設計師的開發團隊則肯定沒有人會專責處理系統層次的需求?！?
　　
　　
　　
　　參考書籍:
　　
　　1. “Software Architect's Profession, An Introduction”
　　
　　by Marc Sewell, Laura Sewell Prentice Hall 2001
　　
　　2. "Sun Certified Enterprise Architect for J2EE Technology Study Guide"
　　
　　by Mark Cade, Simon Roberts Prentice Hall 2002

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