软件架构设计由软件需求驱动。架构设计分为三个阶段：需求把握阶段、概念架构设计阶段、架构细化阶段。
第一阶段，需求把握阶段。
要求架构师参与需求分析，但不对需求分析结果负责，在这阶段架构师主要是理解需求，对需求进行分类。软件需求分为三个层次：业务级（组织级）需求、用户级需求、行为级（系统开发级）需求，该划分方法有别于RUP。从别的角度来看需求包括了：功能要求、质量要求和约束。同前面的三个层次组成二维需求矩阵，架构师在这阶段的设计可以借助于该矩阵来理清楚需求间关系，和发现衍生需求。
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| 功能 | 质量 | 约束
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业务级需求 | | |
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用户级需求 | | |
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开发级需求 | | |
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架构设计之前就要抓住重点关键质量目标，第一时间判断关键质量目标之间的冲突，制定权衡取舍的策略。例如，性能优先还是扩展性优先。
需求决定架构，对架构有影响因素多而杂，我们需要把这些影响因素分类整理，建立全面有序的理解。然后针对约束、质量、功能这3类需求开展相应工作：分析约束影响，识别隐含的需求；确定关键质量，识别关键质量之间的关系，以及他们之间的冲突，制定权衡取舍的策略；确定关键功能，便于有针对性地分配有限的设计时间。这阶段的需求分析总结为以下四步：
1、需求结构化
2、分析约束影响
3、确定重点质量
4、确定重点功能
第二阶段，概念架构设计阶段。
将重大需求、特色需求、高风险需求做为架构设计的入口，进行初步设计，然后综合初步设计确定高层分割，并考虑非功能需求做出相应的策略。概念架构的设计是大型系统设计的关键。在这阶段可以借助鲁棒图、架构模式、目标-场景-决策表来思考问题。
第一步，初步设计，该阶段主要通过对重大需求用例进行鲁棒图分析，识别出功能职责协作链的各个组成部分。简单的说就是“发现职责”。
第二步，进行高层分割，高层分割的方法主要有两种：分系统为系统，分系统为子系统。
分析统为多个系统，再对各个系统进行架构设计。
分系统为子系统最常见的方式就是：逻辑分层(Layer分层)、物理分层(Tier分层)、按通用性分层、技术堆叠。
逻辑分层重视职责的划分，职责之间常常是上层调用下层的关系，这种分层根本不关心上层和下层是否“能分布”在不同机器上。最典型的就是四层结构：表现层、业务层、数据层、集成层（对外接口层）。
物理分层，Tier是指“能分布”在不同机器上的软件层。不同层之间必须有跨机器访问的能力——可以通过远程调用或使用通信协议等。
按通用性分层，其实也是一种Layer。这种分层主要强调通用性，通用程度越大的层就越靠下，如：应用层、操作系统层、硬件驱动程序层。
技术堆叠，是综合多种分层方式的一种分层。
第三步，考虑非功能性需求。 考虑非功能性需求，修改之前的成果，可以使用目标-场景-决策表来帮助设计。
第三阶段，架构细化阶段。
从概念架构继续深入细化架构设计，在架构设计的中间产物中加入非功能性要求，对架构进行测试和验证，不断的对架构进行修改提升，使架构能够满足质量要求。质量要求是架构设计优化的驱动力！这阶段要从软件体系五个视图来考虑架构设计：逻辑视图、运行视图、数据视图、开发视图、物理视图。设计要从这五个方面考虑问题，要满足五个方面的要求。
需求的每一个功能都能对应到一个责任链（多个角色共同协作完成一个功能，在这个协作过程中每个角色都承担着不同的责任）。首先，划分子系统，对子系统的职责进行定义，并定义系统之间的接口，画出实现每一功能的协作图。
这阶段可以借助包图、包接口图、灰盒包图、时序图、目标-场景-决策表来思考问题。
第一，逻辑架构设计
逻辑架构设计可以从以下三步来实现：1、根据职责划分结构单元。2、将结构单元组织起来完成功能，3、根据功能和质量要求对设计进行质疑，完善设计，并确定他们之间的接口。
其中划分结构单元的原则有以下4个：1、职责不同的单元分在不同的子系统。2、不同的通用性的单元分在不同的子系统。3、需要的技术不同，分在不同的子系统。4、根据工作量均衡原则对工作量大的子系统再做细分。
划分手段则有3个：1、分层。2、引入分区。3、提取机制。
有时我们对逻辑单元中的重要类要做些深入的设计，可以采用灰盒包图。
逻辑架构设计的时候应该使结构设计和行为设计相分离，这样才利于更有效的思维。
第二，物理架构设计
物理架构设计可以从以下三步来实现：1、选取硬件和拓扑结构。2、将逻辑单元影射到物理节点。3、关注非功能性要求，对架构进行优化。
目标要实现“攻”/“守”6个指标。以“降低开销”/“避免争用”4个指标为思维方向。最终落实到“物理节点、网络、软件单元、数据单元”等内容上。
*攻：高性能、持续可用性、可伸缩性
*守：经济性、技术可行性、可维护性
*降低开销：降低节点内计算开销、降低节点间通信开销
*避免争用：避免节点内cpu、内存、磁盘资源的争用，避免节点间网络带宽的争用。
第三，运行架构设计
该设计为可选项，但对于系统复杂，有多任务并发或嵌入式系统等情况，则要求做。主要涉及进程、线程或中断程序的设计，包括以下工作：
1、确定引入那些控制流
2、确定每条控制流的任务
3、控制流的创建、销毁问题
4、控制流之间的同步关系、通信机制如何，如果有资源竞争的话还要引入加锁机制。
第四，开发架构设计
开发架构设计主要工作：1、逻辑单元和程序单元的影射。2、选用什么开发语言和开发工具。3、工程的划分如何，目录结构如何，程序单元之间的关系如何，编译与依赖关系如何？
* 大粒度的单元重用可以减少类似bug重复修改次数。为从根本上降低成本，重用测试是关键。
第五，数据架构设计
数据库架构设计很关键，常常影响系统的成败。
数据分布方式有6种：
1、独立schema
2、集中式
3、分区
4、复制
5、子集
6、数据重组
其中推荐优先考虑独立schema方式，因为该方式具备容易维护的优点：
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数据分布方式 优点
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独立schema 通信开销少、可管理性好
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集中式 数据一致性高、可管理性好
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分区方式 扩展性高
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复制 安全性高
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子集
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数据重组
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但实际应用中还是要根据具体情况来确定，有时常常是多种分布方式一起使用。
那么架构设计需要进行到什么程度呢？答案是：1、可以为开发人员带来指导和约束。2、按项目情况适当调整深度。3、业务层、通用机制应该更深入的设计。
业务层决定软件的扩展性，通用机制决定软件的稳定性。
领域模型设计是业务层设计的核心。
总之，架构设计概括起来就分为上面的三个阶段，各个阶段侧重点不同，但非功能性需求都要考虑的，它贯穿了整个设计。可以借助“目标-场景-决策表”（场景技术）来帮助对非功能性设计的思维。
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