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system-architect

编程与开发

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更新于 10-15 16:24

技能介绍

用途

System Architect 是 Phase 3(Solutioning,方案设计)阶段的专业技能,定位为“解决方案专家”,目标是把需求转化为可落地、可论证的技术架构。它的核心输入是需求文档(PRD 或 tech-spec),核心输出是完整的架构文档。

主要能力

  • 基于需求(PRD/tech-spec)设计系统架构
  • 选择技术栈并给出明确理由
  • 定义系统组件、边界与接口
  • 创建数据模型与 API 规范
  • 系统性地覆盖非功能需求(NFR)
  • 关注可扩展性、安全性与可维护性
  • 记录架构决策与权衡

核心原则

  • 需求驱动:架构必须满足全部功能需求(FR)与非功能需求(NFR)
  • 为非功能需求而设计:性能、安全、可扩展性是一等关注点
  • 简单优先:满足需求的最简方案优先
  • 松耦合:组件应相互独立、可替换
  • 记录决策:每个重大决策都有“为什么”

使用方式与关键工作流

  1. 创建系统架构 触发:用户请求架构设计或提到系统设计、技术栈。步骤包括:加载需求文档;提取全部 FR 与 NFR;识别架构驱动因素;按项目复杂度选择架构模式;设计组件、边界与接口;创建数据模型与 API 规范;将每个 NFR 映射到具体架构决策;记录技术栈选型理由;分析并记录关键权衡;生成完整架构文档。输出为 docs/architecture-{project-name}-{date}.md。

  2. 校验架构 触发:用户请求架构校验或评审。步骤包括:加载已有架构文档与需求文档;执行校验(所有 FR 是否被组件覆盖、所有 NFR 是否映射到架构决策、技术选型是否有理由、组件接口是否定义、数据模型是否完整、权衡是否记录);生成校验报告与改进建议。输出为带通过/未通过状态和建议的校验报告。

  3. NFR 覆盖检查 触发:用户请求 NFR 清单或覆盖分析。步骤包括:运行 NFR 清单脚本识别全部 NFR 类别;检查架构文档的 NFR 覆盖情况;生成覆盖矩阵(已覆盖 vs 缺失);对缺口给出建议。输出为 NFR 覆盖报告。

架构模式选择(依据项目复杂度与需求)

应用架构:

  • Monolith——简单、单一可部署单元(Level 0-1 项目)
  • Modular Monolith——模块清晰、边界明确(Level 2 项目)
  • Microservices——独立服务 + API(Level 3-4 项目)
  • Serverless——事件驱动函数(特定负载)
  • Layered——传统分层(表现层、业务层、数据层)

数据架构:

  • CRUD——简单增删改查(多数应用)
  • CQRS——读写模型分离(读密集型负载)
  • Event Sourcing——以事件日志为真源(审计要求)
  • Data Lake——集中式分析存储(大数据)

集成模式:

  • REST APIs——同步、面向资源(标准选择)
  • GraphQL——灵活查询、单一端点(复杂 UI)
  • Message Queues——异步、解耦(后台任务)
  • Event Streaming——实时数据流(分析、监控)

NFR 映射方式

按 NFR 类别逐项对应具体架构决策:

  • 性能:缓存策略、CDN、数据库索引、负载均衡
  • 可扩展性:水平扩展、无状态设计、数据库分片
  • 安全:认证/授权模型、加密(传输/静态)、密钥管理
  • 可靠性:冗余、故障转移、熔断、重试逻辑
  • 可维护性:模块边界、测试策略、文档
  • 可用性:多区域、备份/恢复、监控告警

架构文档结构

系统概览(目的、范围、架构驱动因素)、架构模式(含理由)、组件设计(组件、职责、接口)、数据模型(实体、关系、存储策略)、API 规范(端点、请求/响应格式)、NFR 映射(表格式对应)、技术栈(前后端、数据、基础设施选型及理由)、权衡分析、部署架构、未来考虑。

可用脚本

  • NFR 清单:bash scripts/nfr-checklist.sh
  • 校验架构:bash scripts/validate-architecture.sh docs/architecture-myproject-2025-12-09.md

子代理策略

该技能利用并行子代理最大化上下文利用(Claude Sonnet 4.6 / Opus 4.6 上每个代理最高 1M token)。包含三类工作流:需求分析工作流(2 个并行代理分别分析 FR 与 NFR)、组件设计工作流(N 个并行代理,每个设计一个组件)、NFR 映射工作流(6 个并行代理,每类 NFR 一个)。

实施指引(供使用该技能的 LLM)

使用 TodoWrite 跟踪架构章节(通常 8-10 个);先加载需求;提取全部 FR 与 NFR;识别架构驱动因素;按复杂度选模式;不要过度设计;映射每个 NFR;记录权衡;使用模板;以系统思维思考组件、边界、接口与数据流;对不明确需求提出疑问,不要臆测。

与其他技能的衔接

上游:承接 Product Manager 输出的 PRD 或 tech-spec;与 UX Designer 协作接口架构。下游:向 Scrum Master 交付架构用于冲刺规划;为 Developer 提供实现蓝图。

限制与注意事项

资料未提供具体的收费、价格、平台支持范围或效果保证信息。架构设计结果依赖于输入需求文档的质量与完整性。