在当前飞速发展的数字化时代,传统企业架构的局限性日益显现,特别是在应用敏捷方法的过程中,许多企业发现其架构和组织结构无法支持真正的敏捷转型。为应对这一挑战,《数字化时代的敏捷架构》提出了一个全新的架构框架——敏捷架构框架(Agile Architecture Framework,简称AAF)。《数字化时代的敏捷架构》不仅为企业提供了系统的架构方法,还通过结合最新的软件创新和大规模企业的实践经验,展示了如何实现全球互操作性的Boundaryless Information Flow™愿景。
1. 打破传统,迎接新架构
白皮《数字化时代的敏捷架构》指出,当前许多企业的架构实践和技能并未充分适应敏捷文化的需求。传统架构往往被视为迭代开发、最小可行产品(MVP)和团队协作的障碍。为了在数字化时代保持竞争力,架构师们必须改变工作方式,学习新技能,创建新的工件,并作为跨职能团队的一员积极参与。新的架构必须与工程和运营团队紧密合作,创造出可用的资产,真正支持敏捷开发过程。
在此背景下,敏捷架构框架(AAF)应运而生,旨在帮助企业在数字化转型过程中实现更高效、更灵活的架构设计。该框架通过以下几个核心要素,全面提升企业的敏捷能力:
- 分解系统与组织:通过将系统和组织分解为松耦合的服务和自主团队,实现更高的敏捷性和灵活性。
- 业务战略驱动的对齐机制:通过与业务战略相结合的对齐机制,推动企业文化的形成,确保在去中心化的组织中,各团队依然能够保持一致性。
- 架构模式创新:利用分布式计算、自主系统、数据流处理和人工智能等最新的软件创新,构建高效、灵活的系统架构。
- 大规模企业的实践验证:借鉴已经开始大规模敏捷转型的企业经验,验证和优化AAF的有效性。
2. 构建松耦合的系统与组织
在AAF中,系统的松耦合性和团队的自主性是实现敏捷架构的关键。在2017年的《DevOps状态报告》中,松耦合的架构被证明与持续交付和IT性能高度相关。松耦合系统允许团队在无需集成环境的情况下进行测试,并且可以独立部署或发布其应用程序和服务,而不依赖于其他团队的额外工作或资源。这种架构不仅加快了开发和部署的速度,也使得组织能够更快地响应市场变化。
AAF强调,系统的松耦合性需要与组织结构的松耦合性相匹配。根据康威定律(Conway’s Law),企业的组织结构会影响其产品的设计。因此,为了设计出松耦合的系统,企业需要重构其组织,使其能够支持这种架构。
在传统架构中,软件系统通常按技术层次进行分层,如数据访问层、业务逻辑层、应用逻辑层等。虽然这种方法有助于标准化和模块化,但它也可能导致系统过于僵化,难以适应快速变化的市场需求。为此,AAF倡导采用领域驱动设计(Domain-Driven Design,简称DDD),将系统按领域和上下文进行垂直分解,从而实现真正的松耦合架构。
3. 实现自组织与对齐的平衡
在敏捷转型中,如何在保持团队自主性的同时,确保整个组织的对齐性,是一大挑战。传统的命令控制型组织结构不适用于敏捷团队,因为自上而下的决策往往与自组织团队的实际情况不符,导致效率低下。相反,敏捷组织强调自下而上的信息共享和去中心化的决策机制。领导层的任务是提供清晰的愿景、优先级和使命,确保团队在充分了解背景和信息的情况下,能够做出正确的决策。
为了实现这种平衡,AAF建议企业在组织架构上进行深刻变革。通过引入“双操作系统”模型,企业可以在保留传统层级结构的同时,建立一个更加灵活、网络化的结构,以应对快速变化的市场需求。AAF提出,企业应通过明确的目标和使命来对齐团队,并建立正式的共享机制,以同步日益增长的团队活动。此外,企业还需要制定架构标准,确保各组件的兼容性,从而促进团队的自主性。
4. 推动架构角色与过程的演进
在数字化时代,架构师的角色正在发生重大变化。以往,架构师主要负责做出一些难以更改的决策,并通过详细的文档来记录这些决策。然而,随着敏捷开发的普及,架构师需要成为跨职能团队的导师和桥梁,帮助团队在快速变化的环境中做出高质量的决策。AAF主张,架构师应该更多地参与到代码的创建过程中,而不是仅仅依靠文档来指导开发。
在AAF中,架构过程不再是大规模的前期设计,而是强调“最小可行架构”(Minimum Viable Architecture,简称MVA)的概念。MVA定义了启动敏捷迭代所需的最低限度的架构决策和基础设施能力。这一过程要求架构师在充分了解需求和风险的基础上,做出灵活且可演化的架构决策,确保系统能够随着业务的发展而不断适应和调整。
5. 应对分布式计算的新规则
随着云计算和大数据技术的普及,分布式系统的设计、开发和运维变得更加复杂。为了满足现代数字化业务模型对可扩展性和可用性的要求,传统的中间件技术已无法满足需求。AAF建议架构师采用新的分布式计算模型,通过将系统分解为可分发的部分,并在商品硬件上并发运行,以实现水平扩展和弹性。
AAF还强调了功能编程(Functional Programming)在现代分布式系统中的重要性。功能编程通过消除共享的可变状态,简化了并发编程的复杂性,使系统更易于扩展和维护。AAF建议,架构师在设计分布式系统时,应采用不可变编程模型,以减少复杂性和提高系统的可靠性。
6. 数据与信息建模的演进
在传统架构中,关系型数据库(RDBMS)是主流的数据存储方式。然而,随着大数据和实时数据处理的需求不断增加,新的数据库管理系统(DBMS)应运而生。这些新型DBMS采用不同的数据模型,如键值对和图形模型,以更好地满足大规模数据处理的需求。
AAF提倡多语持久性(Polyglot Persistence),即根据应用程序组件的数据使用方式选择最佳的持久性机制。例如,机器学习(ML)通常需要处理DataFrame,这是ML算法常用的数据结构。因此,选择能够高效处理DataFrame的持久性机制,将有助于提高ML算法的性能。
此外,AAF还提出了“快速数据”的概念,即处理高速传入的数据流,并在几秒钟甚至亚秒级内进行实时分析和响应。这种实时分析能力可以帮助企业在客户交互、欺诈检测、销售机会捕捉等方面实现显著的业务价值。
7. 云原生架构与自动化基础设施
在云计算环境中,传统的应用程序和基础设施界限变得模糊。云原生应用程序(CNA)不仅需要满足业务需求,还必须能够在分布式环境中自动管理和运行。为了实现这一目标,AAF建议企业采用基础设施即代码(Infrastructure as Code)的理念,通过软件开发实践(如GitHub管理、测试驱动开发、持续部署等)自动化基础设施。
在这种新架构下,应用程序的组件被封装在容器中,便于快速部署和云端迁移。云原生计算不仅提高了系统的隔离性,也促进了团队的自主性,使得敏捷团队能够更加专注于业务功能的开发,而无需担心底层基础设施的管理。
8. 敏捷架构框架的发展路径
AAF不仅提出了一个全新的架构框架,还为企业提供了一个循序渐进的发展路径。通过一系列发展Epics,企业可以逐步实现从传统架构向敏捷架构的转型。具体而言,这些Epics涵盖了系统与组织的松耦合、业务架构模式、对齐与自主的平衡、软件架构模式、最小可行架构、可演化架构等多个方面。
AAF还建议企业采用敏捷架构成熟度模型(Maturity Model),帮助企业评估当前的架构成熟度,并指导其向更高的成熟度水平迈进。通过明确各个成熟度级别的前提条件和成功因素,企业可以更有针对性地制定架构转型策略,确保在数字化转型中获得成功。
《数字化时代的敏捷架构》为企业提供了应对数字化挑战的新思路。通过提出敏捷架构框架(AAF),《数字化时代的敏捷架构》不仅强调了架构与组织结构的松耦合性,还展示了如何在保持团队自主性的同时,实现全局的对齐与协调。随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展,企业的架构师必须不断学习新技能,调整角色定位,才能在激烈的市场竞争中保持领先地位。对于希望在数字化转型中脱颖而出的企业,AAF无疑是一份极具参考价值的指南。