打开各种招聘网站，搜索架构师，会出现各种系统架构师，web架构师，后台服务端架构师等等，但是唯独很难看到嵌入式软件架构师。嵌入式软件不需要架构吗，驱动不需要架构吗?答案是当然需要，不过为什么没有这方面的职位?

原因：目前国内的嵌入式开发主要分为嵌入式底层开发和嵌入式应用开发，嵌入式的底层开发一般叫做驱动开发，或者bsp开发，有时也有称之为linux内核开发，名字听着都很高大上的感觉。

这么高大上的名字为什么没有架构师呢：linux kernel的架构师是linus等一众linux kernel开发维护者，因为本身linux kernel或者操作系统就是一个通用的平台，解决通用的问题，linux开源届的大牛都已经制定好了架构规则，留给可发挥的地方并不多，大部分工作只需要按照规则框架填充就可以了，而且以目前国内大部分公司的业务需求，只是在做外围设备的集成，嵌入式平台的porting，搭建裁剪，业务需求完全不会超过kernel里提供的功能范围。

导致没有什么新的架构需要开发人员去设计，实现。那嵌入式bsp开发人员都在做什么：除了调试多种多样的外设，替硬件擦屁股，就是解些稳定性的bug了。而嵌入式上的应用开发，一般业务逻辑比较简单，被很多人忽略，所以招聘方也会感觉没有什么必要找架构师级别的了。至此感觉嵌入式行业的确不需要架构师，被互联网行业的鄙视也没什么大惊小怪的。

那么对于嵌入式应用层的开发，我们真的不需要架构吗?

我曾经接手过一个项目，项目采用单进程多线程的模型，项目中包括几个模块，以a, b, c, d,e代表。这个项目的业务逻辑决定这几个模块有不少关联。

例如：最初的设计中a模块是一个状态监测模块，它会基于监测到的状态调用b，c模块的接口实现一些功能(多线程的好处就是直接调用很方便，所以开发人员大多这么干，简单粗暴)，但是需求总是千变万化，加入一个f模块，f模块也需要对a模块监测的状态进行一个处理，按照之前的套路，完成这个功能分两步：1，在f模块提供个接口，2，在a模块中调用该接口。至此新需求已经“完美”的解决了。

前面提到需求总是千变万化的，新的需求又来了，客户提出定制需求，需要加入另一个g模块，同样处理a模块监测的状态，但是该定制需求不需要刚刚加入的f模块，此时最简单粗暴的方式是，定义一个宏，区分该定制需求和之前的通用需求，build两个程序版本。

这样的做法看似简单，但后面如果定制需求逐渐增多，维护这么多定制版本程序就是个噩梦，代码管理和通用性也会是很大的问题，同时代码中充斥着对不同宏定义的差异化处理，#ifdef xxx;do_something;#endif比较好的做法是加入设备型号版本的动态监测，用一个build程序版本动态支持所有的定制需求，这样减少了对不同build程序的维护。

但是这种做法只解决build程序的版本维护工作，没有解决宏定义差异化处理的问题，只是会将之前的宏判断，改为动态设备版本号判断，如果这些差异化的判断只集中在一处进行，也不会引起大的复杂化的问题，但显然这个是不好保证，有可能这些差异化的处理会蔓延到整个项目的各个角落，这样项目维护起来就会变成一场噩梦。

不需要什么高深的软件思想，大部人都会想到把差异化的部分提取出来，放在一个统一的地方集中管理，对差异化的修改只集中在这个统一管理的地方。

通用做法就是采用callback设置钩子，然后在callback中定制差异化的需求，对callback的处理做差异化的配置，对应到上面例子，就是在a模块添加一个钩子，然后在系统初始化时，根据设备版本号的不同，差异化定制callback处理函数，同时要将这些定制callback处理函数放在同一地方处理，否则仍然分散在各个角落里就没有意义(前一种方式不放置钩子是无法将这些差异化配置放在一起的)，这样处理带来的另外一个好处是，我们对功能性需求的改变，不会影响到a模块的处理，也就是我们添加功能，不需要修改a模块的代码了(前一种方式要修改a模块的调用流程)，这样也就实现了一个模块的分离。

至此第二种的方案的架构(其实也谈不上架构了)相比第一种方案已经有了不少提升，至少让开发人员稍微轻松了些，对于其他定制需求，开发人员之需要修改这个callback处理，关注差异化部分就可以了。

软件是需要不断进化的，第二种方案是最优解吗，当然不是，还有优化空间吗?

下面先跑个题，谈谈多线程/多进程模型的优缺点，主要谈多进程的优点了：教科书上的解释就不提了，首先我对大的项目是推崇多进程模型，无关性能，主要原因有：

模块的解耦：

很多开发人员维护开发的多线程模型项目应该都多少会存在下面的问题：跨模块间的直接调用，如果不相信，好，你的项目一定是分模块的吧，现在随机的删掉一个模块，build下看能build通过吗(只需要build不需要运行)，我相信大部分情况下一定会遇到某个函数调用，某个全局变量找不到的情况，这种情况说明你的模块间存在强耦合了。

由于多线程天然的优势，地址空间的相互可见，导致直接调用十分容易，很多经验尚浅的工程师，很容易就写出直接调用的简单粗暴的接口，如果遇到个static接口的函数，图方便也会把static去掉，直接拿过来用了。这样整个工程随着功能不断的添加，模块间的交叉越来越多，耦合越高。

而我之所以推崇多进程的原因就是，多进程能从物理上隔绝了这种“方便”的通讯方式，导致在想实现一个模块交互时，会多思考下这个交互是必要的吗，如果是必要的，则会进一步思考接口定义是否简单明了(因为进程间的通讯相对会麻烦些，开发人员会本着能减少交互，明确接口的想法去仔细考虑接口，协议的定义，否则折腾的是自己了)，这如同人生，如果一直顺风顺水，人们可能不会想太多，思考太多，而如果道路上有些坎坷，则会有另一种感悟吧。

所以我的想法是多进程的模型会逼迫你去更多的思考想程序的设计，物理上减少模块的耦合。

抽象通用组件，分离通用功能和业务逻辑功能：当把一个多线程模型修改为多进程模型的过程中，经常会发现有些接口代码重复的出现在多个进程模块中，因为之前接口函数是在一个进程空间，大家都可以直接调用的，比如接口A被模块a，b调用，模块a，b分离为两个独立的进程后，接口A需要在a，b中分别实现了，无需解释，重复代码这个在软件工程中是大忌，必须消除。

做法也很简单，将这些被多个模块调用的接口分离处理做成lib，供其他模块调用，当你完成这部分工作后，你发现了什么，是不是剥离的接口，可以作为整个项目的通用组件存在了，完美的情况下，lib下的代码是通用基础组件，各个模块中是独立的业务处理模块。

方便定位问题：

多线程模型中当又一个线程异常退出，会导致整个进程退出，当然通过一些crash信息，可以定位是那个线程死掉，但如果这些线程模块是由多个小组，人员维护，当整个进程崩溃掉后，如何判断由那个小组解决，会是一个大的问题，而且有时还会出现的现象是挂在一个线程，但其实是另外一个线程模块引起的(耦合的祸端)，遇到这种情况，难免出现小组间的扯皮，推诿。

而如果采用多进程的模型，好吧，你的服务进程挂了，你自己找原因吧，没什么可争辩的了。

方便性能测试：

多线程种单个线程的资源占用不是很好查看(至少有些嵌入式系统没有完善的命令)，当整个进程资源消耗很高时，如何判断定位时那个模块线程的问题，同3一样难以抉择，而如果是多进程的模型，谁的进程占了好多资源，谁就去查下吧，其实这个还是个颗粒度的问题，同样的系统，划分成多个进程，单个进程的复杂度一定比只有一个进程的复杂度低的多，复杂度降低，也就更容易定位查找各种问题。

分布式部署：

互联网行业一直强调的分布式，云啊什么的，嵌入式行业就很苦逼了，貌似不需要什么分布式吧，其实也对，大部分情况下，嵌入式采用单芯片，独立运行，分布式遇到的很少。但如果万一那天你在一个设备中，将本来一个芯片完成的功能分散到两个芯片中处理呢，多进程的扩展就容易的多了。

这只是举个特殊的例子，其实嵌入式设备就是个分布式的行业，只是一开始就已经实现分离了，而不是从集中到分布式的路线发展起来的。

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