面试题：Qwik 与 Material UI 融合中的架构设计与扩展性

Question

假设要开发一个具有高度扩展性的企业级应用，使用 Qwik 和 Material UI 作为前端技术栈。请描述你将如何进行架构设计，以确保应用在功能不断增加、用户量持续增长的情况下，依然能够保持良好的可维护性和高效运行。请详细说明关键的架构原则、模块划分以及它们之间的交互方式，同时阐述如何通过架构设计来方便后续引入新的功能模块或替换现有技术组件。

Answer 1

架构原则

1. 模块化：将应用划分为独立的功能模块，每个模块负责特定的业务逻辑，降低模块间的耦合度，提高可维护性和复用性。例如，用户管理模块、订单管理模块等。
2. 分层架构：采用分层架构，如表现层（Qwik 视图层）、业务逻辑层和数据访问层。表现层专注于用户界面展示，业务逻辑层处理业务规则，数据访问层负责与后端数据交互。这样可以使各层职责清晰，便于单独维护和扩展。
3. 依赖倒置：依赖抽象而非具体实现，降低模块间的直接依赖。比如定义接口，模块依赖接口而非具体的实现类，这样在替换技术组件时只需实现相同接口即可。
4. 可测试性：设计架构时要考虑便于单元测试、集成测试等。将复杂逻辑封装成可测试的函数或类，通过依赖注入等方式提供测试所需的依赖。

模块划分

1. 视图模块：
   • 页面组件：基于 Qwik 的组件构建各个页面，如登录页、主页、详情页等。这些组件负责接收用户输入，展示数据，并与业务逻辑模块交互。
   • UI 组件库集成：集成 Material UI 组件库，使用其预定义的样式和交互组件，如按钮、表单、卡片等，提高开发效率和界面一致性。
2. 业务逻辑模块：
   • 服务类：处理业务规则和逻辑，例如用户认证、订单处理、数据计算等。每个服务类专注于一项特定的业务功能，通过接口暴露其功能给其他模块调用。
   • 状态管理：使用合适的状态管理工具（如 Qwik 自带的状态管理或 Redux 等），管理应用的全局状态，确保不同组件间状态的一致性和可预测性。
3. 数据访问模块：
   • API 服务：负责与后端 API 进行通信，获取和提交数据。可以采用 HTTP 客户端库（如 axios），封装 API 请求逻辑，提供统一的接口给业务逻辑模块调用。
   • 本地存储：处理本地数据存储需求，如缓存用户信息、临时数据等，提高应用的响应速度和离线可用性。

模块交互方式

1. 视图模块与业务逻辑模块：视图组件通过调用业务逻辑模块的服务类方法获取数据或触发业务操作。例如，登录页面组件调用用户认证服务的登录方法进行用户验证。业务逻辑模块将处理结果返回给视图组件，视图组件根据结果进行相应的 UI 更新。
2. 业务逻辑模块与数据访问模块：业务逻辑模块调用数据访问模块的 API 服务获取后端数据或提交数据到后端。同时，数据访问模块将从后端获取的数据进行预处理后返回给业务逻辑模块。例如，订单管理服务调用 API 服务获取订单列表数据。业务逻辑模块也可能会调用本地存储模块来读取或写入本地数据。
3. 视图模块与数据访问模块：通常视图模块不直接与数据访问模块交互，而是通过业务逻辑模块进行间接交互，这样可以更好地分离关注点，保持架构的清晰。

方便后续扩展与替换

1. 新功能模块引入：
   • 遵循模块化和分层架构原则，将新功能封装成独立的模块。例如，如果要添加一个新的报表功能，创建一个报表模块，包含视图组件（用于展示报表）、业务逻辑服务（处理报表数据计算）和数据访问服务（获取报表所需数据）。
   • 通过接口与现有模块进行交互。新模块的业务逻辑服务实现与现有系统兼容的接口，以便其他模块能够调用其功能。例如，新的报表模块的业务逻辑服务可以实现一个通用的数据获取接口，供视图模块调用。
2. 技术组件替换：
   • 依赖倒置原则的应用使得替换技术组件变得容易。例如，如果要替换当前使用的状态管理工具，由于业务逻辑模块依赖的是状态管理的抽象接口，只需实现新的状态管理工具对该接口的支持，然后在相关模块中替换状态管理工具的实例即可。
   • 模块化设计也有助于技术组件替换。比如要替换 UI 组件库，由于视图模块中 UI 组件的使用是模块化的，只需在相应的页面组件中替换为新 UI 组件库的组件，并调整样式和交互逻辑，而不会影响到其他模块的业务逻辑。