在架构设计里，什么叫做“总线”

发表于2017-06-01   6013次阅读

以前看系统架构图，经常看到 "XXX bus" （Control Bus）的概念，感觉像是某种具有“控制中枢”特征的模块，但总是说不清楚到底是什么形态，脑子里没有清晰的定义，一遇到这样的词，总有种“不明觉厉”的感觉。今天找了些资料，整理了一下，加上自己的理解，让大家对这个概念有个较为清楚的认识。

提到“总线”，很容易联想到这是一种硬件设备，的确是这样，毕竟从计算机发展历程来看，也是先有的硬件再有的软件，至少从物理形态上来看是这样，有了硬件，软件才有运行的条件，所以我们很多软件设计的概念也是来自于硬件。

提到硬件的总线，百度百科是这样介绍的（原味解释 点击这里）：

总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束， 按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线、地址总线和控制总线。

下面这样图可以帮助你理解什么是硬件里的总线（图片来自于网络）：

所以说，总线的作用是用来连接组件和传输数据的，数据总线是用来传输数据的，地址总线是用来传输地址信息的，控制总线是用来传输控制信号的。为什么总线叫做“bus”有个解释非常形象，如果说主板（Mother Board）是一座城市，那么总线就像是城市里的公共汽车（bus），公共汽车上的乘客就是数据（Bit）。

对于软件系统来说，“总线”以为着什么呢？维基百科是这样解释的：

A software bus is a software architecture model where a shared communication channel facilitates connections and communication between software modules. This makes software buses conceptually similar to the bus term used in computer hardware for interconnecting pathways.

从这个定义来看，软件系统的“总线”是一种架构模式，总线负责关键模块之间的链接和通信。在PC时代，曾经有个概念叫做“ESB（Enterprise Service Bus）”，既企业服务总线，是从面向服务体系架构（Service-OrientedArchitecture，SOA）发展而来，就是把企业不同的固有系统采用通用的标准链接起来，让异构系统利用率最大化，这是一种类似中间件的思路（按照云溪社区的定义，ESB也是一种中间件，详情点击这里），不同的系统（或组件）之间有可能不同的通信方式，甚至都是不同语言实现的。系统（或组件）之间如何进行通信，让你的功能为我所用，就需要使用统一的语言进行翻译，在我们现实世界，英语就是这种中间语言，在软件世界里，类似于 WebService 这样的标准就可以作为一种翻译语言，大家都认，大家就可以实现互通理解互通有无了。

关于总线的感念，阿里云有一个应用实例，叫做”云服务总线 CSB（Cloud Service Bus）“，官方解释如下：

云服务总线（Cloud Service Bus，简称CSB）是一个基于高可用分布式集群技术构建的服务API开放平台，帮助企业打通内外新旧系统，实现跨技术平台、跨应用系统、跨企业组织的服务能力互通，通过对互通服务的一致组织和管控，以服务API的形式，构建企业内部以及与上下游、第三方企业之间融合、重塑、创新的合作平台。

所以总结下来，软件世界里的“Bus”是负责软件各个模块或者各个子系统之间的通信和链接的，可以以一种标准形式存在，各个子系统或者模块之间都遵循这个标准，这样就可以实现模块间消息通信、数据传输。也可以以一种软件实体存在，负责解析某个模块的数据再翻译成另一个模块理解的信息。就像我们现实世界中的跨语言交流，我是中国人，你是韩国人，但我们都懂英语，我们之间就可以进行交流，这时“英语”就是统一的标准，就是所谓的传递信息的“总线”。另外，如果我们之间都不懂英语，还可以找翻译社帮我们翻译，这时“翻译社”就是一种实体存在的总线。

可见，总线是中间件的一种（关于中间件的解释可以参考这里《什么叫做“中间件”》）。