架构师成长之路:如何做基础框架设计?架构师落地的核心能力

article/2025/10/9 4:04:16

前面,已经统一了对框架的认识。

接下来看看如何做基础框架设计,聊聊要做些什么、以及如何做基础框架设计;然后再看看使用基础框架功能的基本方式。

一:基础框架要实现的功能的来源

1:持续积累的通用功能、公共功能

每个公司、团队,甚至开发人员自己,都会在工作中持续积累一些东西,比如一些通用功能和公共功能,这样就不用每次都一遍一遍重复去做这些事情了。

2:技术架构体系实现中蕴含的通用功能、公共功能

比如我们要使用Springboot+SpringCloud来实现微服务,那么这套技术架构体系里面,就会有一些通用的、公共的功能,如:幂等、远程调用、收发信息等等的。

不同的技术架构体系,里面蕴含的东西是不一样的,需要具体问题具体分析。

3:设计过程中提炼出的通用功能、公共功能

这类功能,有些可能做到基础框架里面,也有可能是体现成为一些公共的工具包,或者通用父类,一般来说,这些功能跟业务还是有一定的结合的,实现上也有一定的特殊性,适用面没有那么广。

二:基础框架中常见的基本功能

基础框架具体要实现些什么功能,还得结合具体的业务来说,实际上这样的功能会有很多,就看你自身的积累了,这里按照经验,挑几个常见的功能来聊聊。

1:CRUD等基础功能实现

一个系统包含很多的模块,每一个对应到实体操作和维护的模块,都会有CRUD的操作,这是最基本的功能。在系统实现过程中,还没有加入大量业务功能的情况下,系统大量实现的就是CRUD的功能。

虽然模块不同,操作的实体不同,属性也不同,但是实现方式是类似的,功能也是类似的。

因此我们需要去做一套通用的CRUD的基础功能。如果再配上代码生成器,就可以很轻松的实现整个系统的这多套CRUD功能了。

2:统一例外处理

咱们做的应用程序,不可能不抛出例外,对于例外,我们又可以分成两大种,一种是预期的例外,由开发人员在应用程序中主动抛出;另外一类是不预期的例外,就是程序运行出现了例外情况。

那这些例外怎么处理,这又涉及两个方面,一个是例外的统一处理;另一个是消息的统一处理,因为有些例外信息是要展示给用户看的,而抛例外的时候,是抛出的例外编号,到展示的时候,才通过统一的消息管理来获取相应的信息。

这些都是要进行统一处理的。从处理的角度,又可以把例外分成两大类,一类是抛给用户看的;另一类是记录日志的。因此为了统一管理例外,我们可能需要去自定义例外,并进行处理。

3:统一事务规划和处理

对于分布式事务的处理,基本步骤是:

(1)尽量不要出现分布式事务,都是本地的经典事务,这是最好的

(2)实在规避不了,需要出现分布式事务,也尽量是弱事务,最终一致即可。所谓弱事务,指的是主事务成功的时候,不强制要求子事务同时完成,可以在随后一段时间内,子事务自行完成,成功即可。另外,一般来说,弱事务失败不会导致主事务的回滚

(3)如果必须要使用分布式事务,且是强事务,那要选择并实现合理的事务处理方案,比如:使用Seata、本地消息表 等方案。

我们需要对于经典事务进行统一的事务规划和配置实现;对于分布式的事务,提供统一的、公共的事务实现的支持。

4:统一的微服务基础功能实现

微服务的架构中,各个微服务是要相互远程调用的,那它怎么调用过去的呢?该由谁来接这些调用的请求?一些公共的处理由谁来做?微服务的调用层和业务之间怎么结合起来?等等的一系列问题

对于这些问题,通常也需要结合具体的技术架构体系,抽取出公共的功能,去统一实现成为微服务的基础功能。

比如:使用SpringCloud的2020版(目前最新的)来实现微服务,那么微服务之间调用的基本方式,常用的组合是openfeign+loadbalancer+sentinel,被调用的服务会单独做一个由SpringMVC实现的Controller层,来负责接收并转发处理这些微服务之间调用的请求。

那么,这一层包含的一些公共的功能,通常就抽取实现到基础框架里面去。比如前面提到的统一的例外处理,调用时机一般来说就是在这个Controller层,也就是说,这个控制器层既相当于是外部访问服务的入口层,也相当于是服务内部返回到外部的最后一个出口层。

5:统一的幂等处理

微服务调用过程中,由于网络并不稳定,通常客户端调用的时候,都是开启了重试机制的,难免会出现一次请求多次重复调用某一个方法的情况,也就是说,微服务向外提供的接口,应该实现幂等性。

除了方法本身的业务进行幂等处理外,还需要一些基本的控制手段,比如明确发现是重复调用,可以不执行这次调用,这样也能避免无谓的资源损耗。

那这样统一进行幂等处理的功能实现在哪里呢?一般来说,也可以实现到公共的基础框架包里面。

6:统一的缓存实现

一般来说,缓存除了业务数据的缓存外,还有很大一部分是实体级别的缓存,这些缓存数据通常需要和实体数据的变化联系起来,简单说就是向数据库加数据的时候,应该同时加入缓存;同理修改数据库中数据的时候,应该同时修改缓存的数据。

对于这样的缓存功能,从某种意义上说,可以看成是另外一种数据层的实现,比如把Redis当作数据库,所谓操作缓存不就是操作数据库的数据嘛。

因此,我们可以把这样的一些缓存功能,当成通用的数据层实现,跟前面CRUD功能配套在一起,同时实现缓存的功能。当然,也可以做一些配置,进行功能的开启和装配,这个就不多说了。

还有很多,比如:分布式ID的统一生成、各种工具辅助类、权限管理、任务管理、消息管理、工作流、统一验证…… 等等,太多了,这里就不多说了

三:使用基础框架的几种基本使用方式

1: 通过继承的方式来使用基础框架提供的功能

如果基础框架提供的功能不能满足需要,或者是需要做一些调整,可以增加方法来扩展功能;或者是覆盖方法来改变原来的功能。

当然,如果是通用的,也可以提炼到基础框架中去。

2: 通过注解 或 注解 + AOP的方式

使用自定义注解来应用基础框架里面的功能。或者是使用AOP的方式,把基础框架里面的功能和业务功能结合起来。

这都是非常常用,也灵活的方式,对于项目基本无侵入。

3: 直接当作API功能实现进行调用

这个是最简单的使用方式,不用遵守特别的约定,当使用API一样,调用自己需要的功能。这种方式和代码是绑定在一起的,后期很难调整和修改公共功能。

4: 提供缺省功能实现,可通过SPI 进行扩展

这种应用方式相对难一些,如果用不上缺省的功能,就需要自己遵循SPI的约定,去扩展实现一套,能用在自己项目上的功能。

这种方式是用在基础功能结合具体应用,结合具体技术体系,变化会比较大的情况下,缺省提供一种常用的,其它没有实现的体系,可以由项目来扩展。也许经过几个类似项目验证后,把这些扩展的实现,都提到公共基础框架里面去,形成可选的实现,这也是一种积累和沉淀。


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