底层架构设计浅解

文章目录

前言
- 一、底层架构设计的核心逻辑
- 二、底层架构的最小单元划分
- - [2.1 公共核心包（common-core）：通用能力的"工具箱"](#2.1 公共核心包（common-core）：通用能力的"工具箱")
  - [2.2 数据存储包（data-core）：数据操作的"简化器"](#2.2 数据存储包（data-core）：数据操作的"简化器")
  - [2.3 配置&服务管理：复用成熟第三方方案](#2.3 配置&服务管理：复用成熟第三方方案)
  - [2.4 通用附件服务：独立部署的"附件处理中心"](#2.4 通用附件服务：独立部署的"附件处理中心")
  - [2.5 公共网关服务：系统入口的"安全与流量管控中心"](#2.5 公共网关服务：系统入口的"安全与流量管控中心")
- 三、小结

前言

在编码实践中，架构设计通常可划分为底层架构与业务架构两大维度。底层架构聚焦通用技术能力的沉淀与标准化，业务架构则围绕具体业务场景落地逻辑。本文将结合实际开发经验，分享对底层架构设计的浅薄理解，聚焦"最小化、高复用、低耦合"的核心思路，欢迎大家交流探讨。当然，如果业务需求只是单体服务就满足，也无需以下复杂设计，保留一个公共核心包即可。

一、底层架构设计的核心逻辑

底层架构设计的本质，是通过抽象封装与模块解耦，提供一套稳定、通用、可复用的技术基础设施，让业务开发人员无需关注底层技术细节（如通信协议、数据存储、异常处理），只需聚焦核心业务逻辑实现。

其核心价值在于两点：

避免重复编码：将各业务模块通用的能力（如工具类、响应格式、数据操作）沉淀为标准化组件，减少重复开发成本；
简化复杂编码：通过封装复杂技术逻辑（如缓存操作、ORM调用、附件处理），提供简洁易用的API，降低业务开发门槛；
保障系统一致性：通过统一编码规范与技术标准，避免因开发人员差异导致的系统混乱，提升可维护性。

简单来说，底层架构就是为业务开发搭建"技术脚手架"，让开发者能够"开箱即用"，专注于业务价值输出。

二、底层架构的最小单元划分

遵循"最小设计原则"，底层架构无需过度设计冗余能力，仅需覆盖核心通用场景。结合实际项目经验，可划分为以下5个核心模块/服务，既满足大部分项目的基础需求，又保持架构的轻盈与灵活：

2.1 公共核心包（common-core）：通用能力的"工具箱"

common模块是底层架构的核心基础，需坚守"最小核心"定位，仅保留全体系通用、无场景依赖、与业务无关的基础组件，避免过度膨胀。优先复用成熟第三方工具（如Hutool、Apache Commons），不重复造轮子。

核心包含以下组件：

通用工具类：优先选择无框架依赖的纯Java工具（如字符串处理StringUtils、日期工具DateUtils、集合工具CollectionUtils），必要时封装轻量框架适配工具（如SpringContextUtils），且通过optional依赖降低耦合；
统一响应与异常体系：定义通用响应结构体CommonResult<T>（包含状态码、消息、数据、时间戳）与响应工具类ResultUtils，同时设计分层异常体系（BaseException基础异常、BusinessException通用业务异常），统一异常捕获与返回格式；
通用常量与枚举：封装系统级常量（如ErrorCode、超时时间TimeOutConsts）、通用枚举（如响应状态码ResponseCodeEnum、启用禁用状态StatusEnum），避免常量散落在业务代码中；
对象映射规范：统一对象转换方案（如MapStruct、Spring的BeanUtils封装），定义映射规则与性能优化方案，避免重复编写属性拷贝代码；
Web场景增强组件（按需引入）：
- 接口文档规范：集成Swagger/OpenAPI，统一接口文档风格与配置标准；
- 通用认证工具：封装Token获取、解析工具类，适配JWT等常见认证方案；
- Excel处理封装：基于EasyExcel封装通用导入导出模板，支持复杂表头、数据校验等场景；
- JSON序列化规则：统一Jackson/Gson的序列化配置（如日期格式、空值处理、枚举序列化），避免跨服务数据格式不一致。

2.2 数据存储包（data-core）：数据操作的"简化器"

数据存储包聚焦数据访问层的底层封装，核心目标是简化数据库操作与缓存使用，让业务端通过简单调用即可完成复杂的CRUD操作，无需关注ORM框架细节。

核心封装内容：

ORM框架增强：基于MyBatis/MyBatis-Plus/JPA封装通用CRUD接口（如BaseMapper、BaseService），支持分页查询、条件构造、批量操作等通用场景；
缓存操作封装：抽象缓存接口CacheTemplate，适配Redis、Caffeine等多种缓存实现，提供缓存穿透、击穿、雪崩的防护方案，业务端通过注解或API即可快速使用缓存；
数据访问规范：定义数据库命名规范、字段设计标准、索引优化原则，封装枚举类型处理器、通用查询条件类，保障数据层的一致性与性能。

业务端只需引入该模块的Jar包，通过继承通用接口或注入模板类，即可快速实现数据操作，无需重复编写基础CRUD代码。

2.3 配置&服务管理：复用成熟第三方方案

配置中心与服务注册发现属于基础设施级能力，无需重复造轮子。Nacos作为目前主流的中间件，同时支持配置管理与服务注册发现，具备动态配置刷新、环境隔离、服务健康检测等核心能力，完全能满足大部分项目的需求。

底层架构中只需做好以下适配：

统一配置规范：定义配置命名空间、配置分组规则，避免配置混乱；
服务注册配置：标准化服务名称命名规则、健康检查配置，保障服务发现的稳定性；
配置加载封装：在common模块中封装配置中心的配置获取工具，简化业务端配置读取逻辑。

2.4 通用附件服务：独立部署的"附件处理中心"

附件上传、下载、预览是各行业软件的通用需求（如文档、图片、视频等），因此附件服务应作为独立的底层服务存在，不依赖任何业务逻辑，提供标准化的附件处理能力。

核心设计要点：

部署形式：独立微服务部署，通过Feign Client提供Jar包供业务端调用，支持同步调用（上传下载）与异步回调（处理结果通知）；
存储适配：支持本地存储、阿里云OSS、腾讯云COS等多种存储方案，通过配置动态切换，满足不同环境（开发/测试/生产）的需求；
核心能力：提供文件上传（支持分片上传、大小限制、格式校验）、文件下载（支持权限控制、断点续传）、文件预览（支持常见格式转码）、文件管理（删除、移动、重命名）等标准化接口；
预览依赖：kkFileView或onlyOffice。

业务端无需关心附件的存储细节与安全处理，只需调用Feign接口即可完成附件相关操作，后续业务需求（如关联业务数据）可通过回调接口灵活扩展。

2.5 公共网关服务：系统入口的"安全与流量管控中心"

Gateway作为微服务架构的统一入口，是底层架构不可或缺的一环，核心负责请求路由与横切逻辑处理，与业务逻辑完全解耦。

在网关层可实现以下核心能力：

路由转发：基于服务名动态路由，屏蔽内部服务地址，支持负载均衡；
安全防护：Token统一认证（无效Token直接拦截）、防XSS注入、防SQL注入、防重复提交（基于Token+接口地址+参数签名）；
流量控制：基于服务、接口、IP维度的限流策略（如令牌桶算法），避免服务过载；
附加能力：License证书校验（保障系统合法使用）、请求日志记录（便于链路追踪）、跨域统一处理、接口版本控制。

通过网关层的统一管控，既能减少业务服务的非业务逻辑负担，又能保障整个系统的安全性与稳定性。

三、小结

本文聚焦底层架构设计的最小单元，摒弃冗余扩展，围绕"公共服务包、数据存储包、配置&服务管理、通用附件服务、公共网关服务"五大核心模块，提供一套可落地、高复用的底层架构思路。

底层架构的核心价值不在于"大而全"，而在于"小而精"------通过标准化的通用组件，让业务开发脱离底层技术细节的束缚，同时保障系统的一致性与可维护性。

以上仅为个人实践总结，不同行业、不同规模的项目可能需要灵活调整，欢迎大家提出宝贵的指导意见。