軟件架構師在敏捷開發模式下的職業能力實踐探討

摘要：在現代軟件開發領域，敏捷開發模式因其強調快速響應變化和增強客戶合作的優勢而廣泛應用。快速迭代的開發環境對軟件架構師提出了新要求，這不僅挑戰了傳統工作方式，也要求架構師構建一套能適應快速變化的新型職業能力體系。文章以實際技術實踐為基礎，深入探討了軟件架構師在敏捷環境中的角色定位、核心能力與技術應用，旨在為其在敏捷開發模式下的職業發展提供理論指導和實踐建議。

關鍵詞：敏捷開發模式；軟件架構師；職業能力；技術實踐

中圖分類號：G642" " " 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2025）28-0025-03

開放科學（資源服務） 標識碼（OSID）

0 引言

敏捷開發模式因其快速響應變化、增強客戶合作等優勢，已成為軟件開發領域的主流模式。然而，敏捷開發也對軟件架構師的職業能力提出了新要求，如何適應快速迭代的開發環境成為架構師面臨的關鍵挑戰。本文將結合實際技術實踐，探討軟件架構師在敏捷環境下的角色定位、核心能力及技術應用，旨在為軟件架構師在敏捷開發模式下的職業發展提供指導。

1 敏捷開發模式下的軟件架構師角色定位

1.1 敏捷開發的基本原則

《敏捷宣言》提出的核心思想——個體與交互、可用軟件、客戶協作、響應變化，是敏捷開發的靈魂。軟件架構師在此模式下，必須重新審視其角色與職責，特別是在快速迭代中保持架構的穩定性與靈活性[1]。例如，架構師在設計早期階段可實施領域驅動設計（Domain-Driven Design，DDD） ，這是一種軟件設計方法論，它強調基于實際業務需求劃分責任，通過創建松耦合的微服務，使每個服務承擔特定子領域職責，以減少各組件之間的依賴，提高系統伸縮性和維護性[2]。

敏捷實踐如Scrum和Kanban是推動該理念的具體方法。Scrum通過設定時間框架的短周期迭代（Sprints） 促進團隊協作與效率，Kanban則側重可視化工作流以優化進行中的工作。這兩種方法均能有效支持敏捷原則，幫助團隊更靈活地應對變化。此外，架構師需要定期進行技術債務評估。技術債務是指為短期收益而采取的非理想技術實現，可能會增加未來修改和擴展的成本和風險。利用“債務四象限”模型，架構師能夠量化技術債務的風險與影響，并在迭代過程中規劃必要的重構，以保障架構的長期健康[3]。這種評估與管理技術債務的做法是敏捷開發中維持創新與效率的關鍵策略。

1.2 架構師在敏捷團隊中的職能延展

在敏捷開發模式中，軟件架構師的角色從傳統的“設計者”向“協調者”與“引導者”轉變。這種變化要求架構師不僅具備技術洞察力，還需展現團隊協作與項目管理方面的領導能力。例如，架構師須使用Archimate或UML等建模工具制定清晰的架構視圖，幫助團隊成員理解系統的組成部分及其相互作用。Archimate是一種高級建模語言，專為企業架構設計，而UML（統一建模語言） 則廣泛應用于軟件開發，用以描繪軟件系統的各個方面。在需求分析階段，架構師應當引導團隊通過用戶故事映射（User Story Mapping） 等技術，確保需求的完整性及其實現的連貫性[4]。用戶故事映射是一種視覺化工具，幫助團隊理解用戶需求和功能的實際流程。除技術和工具的使用外，架構師還積極參與敏捷團隊的日常活動，如每日站會和Sprint計劃會議。這些會議不僅是檢視進度和解決問題的場合，也是架構師提供指導、調整架構策略的關鍵時刻。在架構決策過程中，應實施決策記錄（Architecture Decision Records， ADRs） 制度，詳細記錄每個重要決策的背景、選項及影響，這不僅有助于提高決策的透明度，也方便未來的回顧與改進[5]。

通過上述措施，軟件架構師能有效地在敏捷團隊中承擔橋梁作用，不僅確保技術指導的科學性和前瞻性，還能促進團隊成員間的溝通與合作，共同推動項目向預定目標高效前進。此外，架構師還需要持續關注行業動態，適時引入新的技術和方法，如響應式編程或容器化技術，進一步提升開發流程的敏捷性與響應速度。通過這種持續的學習與實踐，軟件架構師不僅能在敏捷環境中更好地發揮其核心作用，還能幫助企業在競爭激烈的市場環境中保持技術領先[2]。

2 敏捷開發環境對軟件架構師職業能力的要求

2.1 技術能力

2.1.1 面向敏捷架構設計的能力

在敏捷架構設計中，模塊化設計和解耦性優化是基本要求。例如，通過實施領域驅動設計（DDD） ，架構師可以劃分服務邊界，使各個微服務圍繞業務功能獨立運行，減少系統間耦合。以電子商務平臺為例，可以將用戶管理、商品瀏覽、訂單處理等功能劃分為獨立微服務，每個服務獨立部署和擴展，提高系統可維護性和可擴展性。

2.1.2 支撐工具的掌握

持續集成/持續部署（CI/CD） 是實現敏捷架構不可或缺的工具。以Jenkins為例，架構師可以配置自動構建流程，使代碼提交后自動進行構建、測試，并部署到測試服務器。此外，使用Docker容器化應用，結合Kubernetes自動管理容器，可以實現服務的快速部署和自動擴展[6]。以具體參數為例，配置Kubernetes的自動擴展器（HPA） ，當某服務的CPU使用率超過80%時自動增加實例，確保服務不因負載增加而性能下降。這里的CPU使用率是指服務在運行過程中占用的計算資源，Pod資源請求與限制則分別表示每個容器需要的最低資源和最大資源，有助于優化資源分配。

2.1.3 技術棧更新能力

技術更新能力是架構師保持競爭力的關鍵。例如，在云原生技術的應用中，架構師可以利用Kubernetes實現彈性計算和存儲資源的按需分配。學習和應用新技術的途徑包括參加技術培訓、訂閱知名技術博客（如Kubernetes官方博客） 或參與開源項目。例如，通過調整Kubernetes Pod的資源配置（如將內存限制從1 GiB提升到2 GiB） ，架構師可以幫助系統適應業務需求的增長，進一步提升系統的彈性和可擴展性[7]。

2.2 溝通與協作能力

2.2.1 跨團隊協作能力

敏捷環境要求架構師能夠與產品、開發和運維團隊緊密合作，確保技術解決方案能夠滿足業務需求并且快速迭代。通過定期組織跨部門會議，及時傳達業務變更和技術調整信息，幫助團隊成員理解變更的影響，確保團隊目標一致。例如，使用敏捷看板工具（如Jira） 跟蹤需求進度，提高團隊透明度和協作效率。

2.2.2 技術與業務的翻譯能力

架構師必須掌握將技術語言轉化為業務語言的能力，使非技術利益相關者能夠理解技術決策的價值。例如，在提案中使用成本—效益分析展示技術改進對業務的直接影響，如通過改進數據庫索引減少查詢時間，提高系統響應速度，從而增加用戶滿意度和業務收入。

2.3 業務理解能力

2.3.1 快速交付與MVP設計能力

敏捷開發強調快速交付以驗證市場需求。架構師在設計最小可行性產品（MVP） 時，需要關注性能和核心功能。例如，為了確保用戶訪問體驗，架構師可以設定頁面加載時間不超過2 s的目標，同時優先實現對用戶有直接價值的3個核心功能。為了支持高質量快速交付，架構師還應推動自動化測試，確保測試覆蓋率達到80%以上，減少手動測試的時間成本。

2.3.2 數據驅動的決策能力

在敏捷開發中，架構師應用數據來指導決策過程，例如通過跟蹤故障修復時間（如平均修復時間從24 h縮短至12 h） ，優化架構調整。使用工具如Jira跟蹤迭代過程中的任務完成情況，結合團隊反饋調整項目方向，從而更精準地滿足用戶需求和提升系統性能。

2.3.3 技術債務的管理能力

架構師需要定期評估和管理技術債務，比如通過定期的代碼審查和重構會議來減少冗余代碼，并確保代碼庫維持在健康狀態。實施代碼質量指標，如重復代碼比例不超過5%，以及缺陷密度每千行代碼不超過1個缺陷，有助于量化技術債務并制訂改進計劃。

2.4 團隊指導與技術領導力

2.4.1 培養團隊架構思維

軟件架構師在敏捷團隊中不僅是技術領導者，更是教練和導師。例如，通過定期的架構研討會和編碼會議，幫助團隊成員掌握設計原則（如SOLID原則：單一職責、開閉原則、里氏替換、接口隔離和依賴反轉） 和常規設計模式（如工廠模式：在不指定具體類的情況下創建對象） ，使團隊能夠獨立進行有效的設計決策。

2.4.2 提升團隊技術質量

通過實施代碼評審制度，確保每個成員都參與代碼的審查中來。利用代碼管理工具如GitHub Pull Requests進行代碼提交的評審，要求至少兩名團隊成員的批準才能合并代碼。此外，開展定期的知識分享會，如每月一次的技術分享，讓團隊成員分享新技術或解決方案，促進知識的廣泛傳播和團隊技能的提升。

3 敏捷開發模式下軟件架構師的實踐路徑

3.1 迭代驅動的架構設計策略

在敏捷開發環境中，軟件架構師面臨的主要挑戰之一是如何在早期架構設計中實現靈活性與穩定性的平衡。

3.1.1 靈活性與穩定性的平衡

架構師在設計早期通過模塊化架構實現靈活性和穩定性的平衡。例如，在電子商務項目中，將用戶管理、商品管理和訂單處理模塊分別設計為獨立的微服務。這些服務之間通過消息隊列（如RabbitMQ） 進行通信，減少直接依賴關系，從而實現了模塊獨立升級與替換。設置具體性能指標（如服務間通信延遲不超過50 ms） ，保證系統在高并發場景下仍能快速響應。

3.1.2 漸進式架構優化方法

對于漸進式架構優化，架構師可以利用反模式識別來指導架構的迭代。例如，在某金融系統中發現“上帝對象”反模式后，將單一的大型模塊重構為多個服務，分別處理用戶驗證、交易記錄和報表生成，顯著降低了系統復雜度和單點故障風險。在優化過程中，利用工具（如JMeter） 進行加載測試，驗證性能改進效果，如交易處理能力從每秒200 B提升至300 B。

3.2 技術實踐中的架構決策工具

3.2.1 技術雷達（Tech Radar） 的應用

技術雷達是一種有效的工具，用于監控和評估新技術的成熟度。構建技術雷達時，架構師須按照4個象限分類：試驗、評估、采納和淘汰。例如，在物流管理系統中，架構師將“容器化技術（如Docker） ”歸入“采納”象限，因為其穩定性和廣泛應用已被驗證；將“服務網格技術（如Istio） ”歸入“試驗”象限，因為團隊尚未完全掌握其復雜性。每項技術可通過評分（如技術成熟度、團隊熟悉度、業務適用性） 進行量化分析，并定期復審技術雷達，以確保其動態反映最新技術趨勢。

3.2.2" ADR（Architecture Decision Record） 的應用

ADR通過記錄關鍵決策背景和理由，提高架構管理的透明性和可追溯性。例如，在社交應用的架構調整中，團隊決定從單體架構遷移至微服務架構。以下為該決策的ADR模板示例：

標題：從單體架構遷移至微服務架構

背景：單體架構導致部署耗時，每次部署須1 h以上，無法滿足敏捷迭代要求。

決策：拆分為微服務架構，將用戶管理、消息推送和好友推薦功能分別實現為獨立服務。

備選方案：優化單體架構以縮短部署時間。

預期影響：預計將功能部署時間從1 h縮短至10 min，并提升系統擴展性。

通過這種記錄方式，團隊成員能快速理解決策依據并追溯歷史記錄。

3.3 基于DevOps的架構協作優化

3.3.1 CI/CD流程在架構快速驗證與落地中的作用

持續集成（CI） 和持續部署（CD） 是實現敏捷架構快速迭代和部署的關鍵。CI/CD流程可以自動化測試和部署，從而縮短從開發到生產的周期。例如，通過設置CI流程，在代碼提交后自動執行單元測試，并要求覆蓋率必須達到80%才能進入下一階段。CD流程確保代碼在通過所有測試后，可以自動部署到生產環境，并在部署失敗時觸發回滾機制（如基于Kubernetes的藍綠部署） ，部署成功率須保持在99.5%以上，從而顯著提高開發效率和代碼質量。

3.3.2 監控與日志在架構健康評估中的應用

利用ELK（Elasticsearch， Logstash， Kibana） 和Prometheus等工具進行系統監控和日志管理，可以實時跟蹤和評估系統健康狀態。例如，通過Prometheus監控應用的CPU和內存使用情況，當任何服務的CPU使用率超過85%或內存占用超過其分配的90%時，自動觸發警報。Kibana可用于可視化這些指標，幫助架構師快速識別并解決潛在問題。

4 結論

在敏捷開發模式中，軟件架構師面臨保持技術前瞻性和項目推進有效性的雙重挑戰。他們須不斷強化跨領域知識、團隊協作和技術多樣性的綜合能力。本文探討了架構師在敏捷環境中應持續實踐的關鍵能力和策略，如迭代設計、技術決策工具的應用，以及基于DevOps的協作優化。未來，隨著人工智能、云計算等技術的快速發展，軟件架構師的角色將更多地融入技術創新與業務發展的前沿，不僅要實現技術層面的突破，更要推動業務創新。因此，他們需要不斷地學習和適應新技術，以維持和提升其在行業中的關鍵價值。這些分析為架構師在敏捷開發環境中的職業規劃和技能提升提供了實踐指南，幫助他們更好地適應變化，在不斷變化的技術領域中實現持續發展。

參考文獻：

[1] 王斌.敏捷開發模式在軟件工程項目中的應用[J].電子技術，2022，51（3）：288-289.

[2] 胡韜.軟件架構的演進與發展趨勢分析[J].集成電路應用，2024，41（2）：72-73.

[3] MICHAEL B .Software Architect[M].John Wiley amp; Sons， Inc.：2023.

[4] 袁宜霞.持續集成在敏捷開發模式中的應用探析[J].電腦知識與技術，2023，19（11）：34-36.

[5] PéREZ B ，CORREAL D ，RIVERA V H F .How do software architects perceive technical debt in Colombian industry？ An analysis of technical debt causes[J].Journal of Physics Conference Series，2020，1513（1）：012003.

【通聯編輯：李雅琪】