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TOGAF 认证是 The Open Group 颁发的架构框架专业认证,是企业在规划、设计、实施和管理 IT 架构时所使用的一种方法和标准。它提供了一个开放的、灵活的、可扩展的方法来构建、部署和管理企业的 IT 架构,帮助企业提高 IT 效率、降低成本、提高业务灵活性和创新能力。

  • 中文名TOGAF企业架构师认证
  • 英文名The Open Group Architecture Framework
  • 英文简称TOGAF
  • 颁证机构The Open Group
  • 证书类别企业架构(业务架构,数据架构,应用架构,技术架构)
  • 同类认证SAFe for ArchitectsCBA

在当今快节奏、不断变化的技术与商业环境中,构建一个既稳定又灵活的系统成为了企业和开发者的共同追求。“高内聚、低耦合”这一设计理念应运而生,它不仅是软件工程的基石,也是现代企业架构和管理模式的核心。

今天小艾老师就来聊聊“高内聚、低耦合”。

01 小米SU7的供应商架构带来的启示

当下,新能源电动汽车领域竞争激烈,小米凭借SU7的推出再一次吸引了市场的目光。作为一款智能电动车,小米SU7不仅在硬件层面表现出色,其在架构设计上的思考更是值得借鉴。

聊聊“高内聚、低耦合”的架构设计原则:从小米SU7的一张供应商图表说起 -- 第1张

上图是网传的一份小米SU7供应商图表。从图表中我们可以看出小米SU7的供应链管理贯彻了一个“高内聚,低耦合”的原则

  • 模块化供应链设计(高内聚)
    小米SU7的每个核心部件由专业供应商独立负责:

    • 电芯单体:由宁德时代和比亚迪(襄阳弗迪)提供,专注于电池技术。
    • ABS制动系统:由博世提供,专注于车辆安全。
    • 驱动电机:由汇川技术负责,专注于动力输出。
    • ……

每个模块专注于自己_擅长的领域,且不相互干扰,形成了功能高度集中的模块(高内聚)。

  • 标准化接口协作(低耦合)
    小米SU7通过标准化接口,将这些模块组合在一起。例如:

    • 电池系统通过统一协议与电控单元(ECU)通信。
    • ABS制动系统通过CAN总线与车载控制系统交互。

这种设计使得更换供应商、升级组件都不会对整个系统产生重大影响。

  • 灵活升级与快速迭代
    如果未来需要更换成能量密度更高的新型电池,小米只需要调整接口的兼容性,而无需重构整车系统。这种低耦合的设计不仅降低了开发复杂度,也提升了系统灵活性和扩展性,为快速响应市场需求提供了强大支持。

 

02 什么是“高内聚、低耦合”?

简单来说:

  • 高内聚:就是让一个模块专注于做一件事,把功能集中在一起,逻辑清晰。例如,一个专门处理客户管理的CRM系统,不去负责库存管理的工作,这就是高内聚。
  • 低耦合:指的是模块之间尽量减少相互依赖,就像分开独立的乐高积木一样,你换掉一个模块不会影响其他模块。例如,手机电池的升级不应该需要重新设计整个手机系统。

高内聚让每个模块 “术业有专攻”,低耦合则确保模块之间“井水不犯河水”这种设计让系统既能稳定运行,又能灵活应对变化。

聊聊“高内聚、低耦合”的架构设计原则:从小米SU7的一张供应商图表说起 -- 第3张

“高内聚、低耦合”原则的应用

  1. 软件设计:高内聚、低耦合利于构建可维护、可扩展、可测试代码。将功能相关代码集中,分离无关代码,可减少模块依赖,提高代码重用性与灵活性。
  2. 企业架构设计:此原则有助于构建灵活、可扩展企业系统。如把客户流程集中于 CRM 系统,经 API 与其他系统交互,_各部分独立升级维护且不影响整体运作。
  3. 企业管理:该原则可用于组织结构和业务流程设计。明确各部门或团队职责且使其集中,减少不必要依赖,可提高决策效率和应对市场变化能力。

聊聊“高内聚、低耦合”的架构设计原则:从小米SU7的一张供应商图表说起 -- 第5张

 

03 TOGAF:一个“高内聚、低耦合”的框架

在企业架构设计中,TOGAF 是一种被广泛采用的框架,为企业提供了一套完整的架构开发方法论。其核心原则之一“高内聚、低耦合”,更是贯穿于整个架构开发的过程,为企业的架构设计提供了指导。

🎯 “高内聚、低耦合”在TOGAF 分层架构中的体现

聊聊“高内聚、低耦合”的架构设计原则:从小米SU7的一张供应商图表说起 -- 第7张

TOGAF将企业架构分为四个域,每个域聚焦于自己的职责(高内聚),同时通过标准化接口交互(低耦合)。

  1. 业务架构
    • 专注于业务流程和组织结构的定义。
    • 通过明确业务能力和流程,形成高内聚的业务模块。
  2. 数据架构
    • 定义企业的数据存储、管理和使用方式。
    • 数据架构以标准化的格式提供服务,与应用架构实现低耦合。
  3. 应用架构
    • 描述应用系统的功能和交互模式。
    • 每个应用专注于实现特定的业务功能,与其他应用通过接口通信。
  4. 技术架构
    • 关注底层技术基础设施,如网络、硬件和平台。
    • 使用松散耦合的技术平台,如微服务和中间件,确保架构灵活性和扩展性。

🎯 “高内聚、低耦合”在TOGAF ADM(架构开发方法)中的体现

聊聊“高内聚、低耦合”的架构设计原则:从小米SU7的一张供应商图表说起 -- 第9张

在 TOGAF 的 ADM(架构开发方法)中,这一原则贯穿于架构开发的多个阶段。

例如:

  1. 业务架构阶段(Phase B)
    • 识别核心业务能力并模块化业务流程。
    • 确保各业务模块之间以低耦合方式协作,实现灵活调整。
  2. 信息系统架构阶段(Phase C)
    • 设计符合高内聚的应用模块和数据模型。
    • 应用架构与数据架构通过标准化接口互操作,避免强耦合。
  3. 技术架构阶段(Phase D)
    • 选择松散耦合的技术平台和中间件,确保系统的独立性和扩展性。
    • 技术模块间的通信通过接口实现,降低复杂性。

04 如何实施“高内聚、低耦合”?

可以遵循以下步骤:

1.识别和划分模块

识别企业架构中的各个模块,并根据功能、业务流程或数据使用进行合理划分,确保每个模块都有一个清晰定义的职责。

2.设计清晰的接口

为模块设计清晰的接口,这些接口应该只暴露必要的操作和数据,隐藏实现细节,以降低模块间的直接依赖。

3._小化全局变量的使用

避免不同模块之间共享全局变量,如果必须使用,应通过服务或接口来管理这些变量的访问。

4.遵循设计原则和模式

应用如单一职责原则、开闭原则、迪米特法则等设计原则和模式,以提高内聚性和降低耦合性。

5.重构和优化

对现有的架构进行定期的重构和优化,以适应业务的变化,同时保持高内聚和低耦合的特性。

6.持续监控和评估

持续监控架构的内聚性和耦合性,评估新的业务需求或技术变化对架构的影响,并作出相应的调整。

好了,今天的分享就到这里。除了 “高内聚、低耦合” 原则外,企业架构还有许多实用原则。这些原则不仅适用于架构设计,在现代企业管理中也能发挥作用。若你希望了解并学习更多架构设计相关的知识、方法与技能,建议参加TOGAF企业架构师认证培训。

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