基于场景的架构评估

在软件架构评估中，基于场景的评估是通过模拟真实业务场景，来检验架构设计是否满足质量属性（如性能、安全性、可扩展性）的方法。其核心思想是：用具体的使用故事（场景）暴露架构风险。

graph LR
    A[业务目标] --> B(转化为场景)
    B --> C{架构能否支撑？}
    C -->|是| D[验证通过]
    C -->|否| E[发现风险点]
    E --> F[架构改进]

场景 = 角色 + 行为 + 质量目标

例如：

在促销期间，10万用户同时下单（行为），系统需在2秒内完成订单处理（性能目标），且数据库CPU使用率≤70%（可扩展性）

产出：

场景库：
[1] 用户量突增300%时，登录接口响应延迟 < 1s  (性能/弹性)
[2] 支付服务宕机后，30秒内自动切换备用通道 (可用性)
[3] 新团队接入系统API，3天内完成集成 (可维护性)

将场景映射到架构组件：

场景[2] 支付服务容灾 → 
  涉及组件： 
    - 支付网关 (故障检测) 
    - 配置中心 (路由切换)
    - 消息队列 (交易状态补偿)

构建质量属性优先级树：

graph TD
    A[安全性] --> A1[数据加密]
    A --> A2[防SQL注入]
    B[性能] --> B1[响应时间<500ms]
    B --> B2[吞吐量>10k TPS]
    C[可用性] --> C1[99.99% SLA]

关键输出：

维度	SAAM (软件架构分析方法)	ATAM (架构权衡分析方法)
主要目标	评估特定场景下的可扩展性（修改难易度）	理解质量属性之间的权衡决策，并评估其对业务目标的影响
核心关注点	单一质量属性：主要是可修改性（Modifiability）	多重质量属性：性能、安全性、可用性、可修改性等之间的权衡（Trade-off）
方法复杂度	相对简单、轻量级	相对复杂、全面、耗时
关键输出	- 需要修改的组件数量 - 场景交互（耦合度指标） - 架构可扩展性评估	- 架构决策清单 - 敏感点和权衡点 - 风险和非风险决策 - 效用树（Utility Tree）

SAAM 旨在回答：“这个架构是否容易适应未来的变化？”

SAAM 核心流程：

场景开发：与利益相关者一起创建一系列可能发生的变更场景（例如，“需要支持一种新的支付网关”）。
场景分类：将场景分为直接场景（架构已支持）和间接场景（架构需要修改才能支持）。
场景评估：对每个间接场景，详细描述需要修改哪些架构组件、模块或接口。
场景交互：这是SAAM的关键步骤。检查多个场景是否要求修改同一个架构组件。如果大量场景都耦合到同一个组件，则该组件就是一个潜在的风险点，表明架构可能不够灵活。
总体评估：根据需要修改的组件数量和场景交互的复杂度，对架构的可扩展性做出整体评价。SAAM 非常擅长比较两个或多个候选架构的优劣。

SAAM 的特点：

ATAM 是在 SAAM 基础上发展起来的更成熟、更全面的方法。它的核心是揭示架构决策如何影响多个质量属性，并理解其中的权衡。例如，为了提高安全性而引入的加密机制，可能会对性能产生负面影响。

ATAM 核心流程与概念：

展示业务驱动：介绍系统最重要的业务目标。
确定架构方法：识别出架构中使用的模式、策略（如微服务、负载均衡、缓存策略）。
生成效用树：这是ATAM的核心工具。利益相关者共同构建一个树形结构，将模糊的质量目标（如“系统要快”）细化为具体的、可测量的场景（如“在峰值负载下，95%的用户请求响应时间<2秒”），并对其进行优先级排序。
分析架构方法：针对效用树中的高优先级场景，分析相关的架构决策。
确定权衡点：这是ATAM的精华。识别出那些影响多个质量属性的架构决策。例如，“选择关系型数据库还是NoSQL数据库” 就是一个经典的权衡点，它会影响一致性、性能、可扩展性等。
生成输出：最终产生一份报告，列出：
- 架构决策
- 敏感点：一个参数，其微小变化会显著影响一个质量属性。（如：缓存大小是响应时间的敏感点）
- 权衡点：一个影响多个质量属性的架构决策。（如上文的数据库选择）
- 风险：可能导致某些高质量属性目标无法实现的决策。
- 非风险：良好的、安全的决策。

演进关系：ATAM 可以看作是 SAAM 的增强和扩展版。它吸收了 SAAM 基于场景的核心思想，但将其应用到了一个更广阔、更复杂的问题域中。
互补而非对立：它们并非互相排斥，而是适用于不同阶段：
- 在项目早期，你可以用 SAAM 快速筛选和比较几个初步的架构方案，淘汰掉可扩展性差的选项。
- 在选定一个主要架构方案后，再用 ATAM 进行深入、全面的评估，以确保它能满足所有关键质量属性目标，并让所有利益相关者理解其中的权衡和风险。
焦点不同：
- SAAM 问：“这个架构容易修改吗？”
- ATAM 问：“为了实现性能目标，我们需要在安全性和可修改性上做出哪些妥协？这些妥协业务上能接受吗？”

总而言之，SAAM 简单专注，适用于早期筛选；ATAM 复杂全面，适用于后期深度评估和决策支持，是评估复杂系统架构的黄金标准。