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DevOpsDays Taipei 2023 實踐 BizDevOps 在 Legacy System 中 的挑戰與策略 James Wang 大規模系統架構遷移計畫 0

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關於我 大家好，我是 James Wang，一位熱衷於 探索新知並樂於分享的軟體工程師。同 時，我也擔任台灣領域驅動設計社群的 核心志工。 1

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2 WARNING 本次分享過往我維護 Legacy System(遺留系統, 或稱為祖產) 的經驗談。 然而我的經驗建立在我當時面臨的問題與當下的 Context(場景、背景、上下文)， 和各位不盡相同，內容恐無法直接套用到各位的環境。 本場著重在挑戰與策略，不會談論任何的技術細節，也不會講到工具實務細節。又 因本場定為通識等級之分享，故本次內容廣度優先，沒太深入探討。 如果與你期待的不同，可現在轉移至其他分享教室。 此聲明與設計參考了 Web Conf 2023 的「回顧與展望，從DevOps鑑古觀今知未來 v1.0 公開版 – 陳正瑋」簡報。 艦長參考了同場研討會的「單元測試不是有寫就好 – Kuma Syu」。

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維護既有系統，曾經面臨過怎 麼問題與挑戰？ 3

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維護既有系統，曾經面臨過怎麼問題與挑戰？ 4 整合新技術困難 安全性的挑戰 缺乏自動化測試 佈署過程複雜或容易出錯 資源浪費或低效的資料存取 訓練新員工的成本和時間 改不完的 Bugs 不了解當初設計緣由

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5 歸納問題: 三大挑戰 無法 看見全貌 缺乏 持續更新維護 組織文化與資源 和知識的限制 安全性的挑戰 難以擴展或適應新的業務需求 依賴既有的工作方式和流程 訓練新員工的成本和時間 富含冗於過時的程式碼 業務架構與技術架構不匹配 使用過時或不再支援的技術框架或平台 不了解當初設計緣由

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6 三大挑戰: 無法看見全貌 無法 看見全貌 缺乏 持續更新維護 組織文化與資源 和知識的限制 當團隊無法瞭解整體架構、設計決策、或當初的業務需求，就可能導 致不一致的開發、重複的工作或是不合適的設計決策。 此外，當團隊成員只專注於他們負責的部分，可能會忽略整體的最佳 實踐或效率。

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7 三大挑戰: 缺乏持續更新維護 無法 看見全貌 缺乏 持續更新維護 組織文化與資源 和知識的限制 當初基於當時的業務需求或業界趨勢考量，隨著時間的推移，技術快 速發展，舊的系統可能無法跟上當前的標準或最佳實踐。缺乏持續的 更新和維護會使這些系統在功能、效能和安全性上都落後。

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8 三大挑戰: 組織文化與資源和知識的限制 無法 看見全貌 缺乏 持續更新維護 組織文化與資源 和知識的限制 組織的文化和資源配置對於遺留系統的維護和改進至關重要。如果組 織文化不重視技術更新或持續學習，則很難驅動系統的進步。同時， 如果缺乏適當的資源和專業知識，即使有意願，也難以進行有效的更 新。

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Case Study: 美國的 Obamacare 網站 2013 年，美國的 Affordable Care Act（通常稱為 Obamacare）的官 方網站 Healthcare.gov 啟動時遭遇了多次故障和效能問題。部分原 因是該網站依賴多個不同的後端系統（許多是遺留系統），且這些系 統之間的整合存在問題。 事後，歐巴馬總統在一次採訪中提到，沒有人意識到網站異常帶來的 嚴重程度。 9 15% 27000 6% Source: Obamacare: President defends healthcare 'legacy' - BBC News

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Case Study: 美國的 Obamacare 網站 2013 年，美國的 Affordable Care Act（通常稱為 Obamacare）的官 方網站 Healthcare.gov 啟動時遭遇了多次故障和效能問題。部分原 因是該網站依賴多個不同的後端系統（許多是遺留系統），且這些系 統之間的整合存在問題。 10 Source: Obamacare: President defends healthcare 'legacy' - BBC News 無法 看見全貌 缺乏 持續更新維護

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策略規劃 了解問題後，思考大規模系統架構遷移計畫。 11

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開始之前，先來談談如何規劃旅遊。 疫情剛過去，各國開始解封，我也很久沒出國了，想去日本大阪京都 5 日遊。 我希望是一場快樂放鬆的旅程，希望能悠閒的散步在各景點。開始規 劃日期、機票、飯店、伴手禮、觀光景點、和交通運輸方式，希望能 在這幾天愉快的遊玩。 雖然想法很多，然而手邊金額有限，遊玩日期也有限，導致只能捨棄 一些景點。 開始實際執行，購買機票與飯店，深入了解要吃什麼買什麼，確認護 照是否過期等。最終產出了規劃清單。 做好所有準備，收拾行李準備出遊啦。 12 執行行動方案 定義問題 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 分析當前現況

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定義問題: 我們現在遇到什麼問題？ 整理團隊面臨的挑戰或困境。 • 我們正在解決哪些問題？ • 是什麼人受到影響？ • 我們期待問題解決後，成功是什麼樣子？ • 有什麼限制住我們，有哪些約束條件？ 團隊對於每個人提出的問題， 都要有共同一致的理解。 13 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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分析當前現況: 業務流程 關注業務流程與結構。目的是看見全貌。 14 參考資料：淺談 Domain Driven Design by James Wang - Speaker Deck 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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分析當前現況: 系統架構 15 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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分析當前現況: 指標 因為我們是 Legacy System，理論上應該會有現行系統運行監控的數 據，可供我們參考。 如果系統老舊沒有辦法做任何事情，那就往前端去觀察反向代理伺服 器上的 Log，或架設 Gateway 蒐集數據。 重點是，我們要收集什麼數據呢？以下指標供大家參考。 16 各功能錯誤率 各功能使用率 各功能回應時間 平均故障修復時間 平均故障間隔時間 訂單成交率 訂單處理時間 參考資料：淺談 EventStorming 和 Observability by 雷N 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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轉換架構與技術問題 17 技術 業務 外在驅動 (客戶) 內在驅動 (工程、業務) 存在某技術 債，可能導 致系統服務 停止。 因存在某技術債，在特定 條件下會引發此問題，導 致會讓服務中斷，將無法 達到承諾客戶的 SLA。 要配合數據(指標)呈現給主管唷~ Source: SRE 實踐與開發平台指南：從團隊協作、原則、架構和趨勢掌握全局，做出精準決策 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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轉換架構與技術問題 18 技術 業務 外在驅動 (客戶) 內在驅動 (工程、業務) 存在某技術 債，可能導 致系統服務 停止。 因存在某技術債，在特定 條件下會引發此問題，導 致會讓服務中斷，將無法 達到承諾客戶的 SLA。 要配合數據呈現給主管唷~ Source: SRE 實踐與開發平台指南：從團隊協作、原則、架構和趨勢掌握全局，做出精準決策 核心關鍵： ROI(Return On Investment, 投資回報率) vs. COI(Cost Of Inaction, 不採取行動的代價) 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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探索未來狀態: 將業務流程內聚分群 收斂識別出服務邊界 19 參考資料：DDD 中的橋樑：透過有效建模與設計從戰略走向戰術 by James Wang - Speaker Deck 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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探索未來狀態: 將每個服務邊界與業務流程串接 看見未來全貌 20 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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探索未來狀態: 讓業務架構與系統架構保持一致 21 After Before 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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探索未來狀態: 讓業務架構與系統架構保持一致 22 稽核日誌紀錄與合規服務 數據分析服務 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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結合現狀與未來的視覺化方式 透過業務流程，進而劃分服務邊界，識別出價值流程(Value Stream)。 下一步，進入潛在矛盾。 23 (現況) (未來) 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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潛在矛盾: 到底是什麼東西阻礙我們前進 團隊技術能力不足？沒時間還債？如何確保遷移過程系統穩定？QA 要如何測試？… 將大家的擔憂與負面思考展現出來，這些都是思考方案時的限制，或 思考解決方案時要解決的問題。 此環節相當困難，若沒有安全環境，沒有人敢說實話。 然而身為資深工程師或主管，深入了解團隊與利害關係人的擔憂，並 想辦法解決問題。 24 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略規劃: 重構 vs. 重寫 選擇方案： • 日落 • 維護 • 提取和重塑 • 直接遷移 • 全面現代化(重寫) • … 25 Source: Modernization Strategy Selector. | by Nick Tune | Strategy, Architecture, Continuous Delivery, and DDD 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案 本次分享將以遷移為範例

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策略規劃: 遷移計畫-絞殺者(Strangler)模式 26 Router Router Router Legacy Legacy Modern Modern Time TRANSFORM CO-EXIST ELIMINATE 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略行動: 如何確保絞殺過程功能穩定？ 針對我們接下來要絞殺的功能，討論驗收標準，撰寫驗收測試。 透過手動或自動方式，於絞殺重構過程中，持續不斷的確認每一個環 節，功能是否還是正常？ 撰寫新程式時，拆解驗收測試，撰寫單元測試。如果可以，你可以試 試看測試驅動開發(TDD)。 27 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略規劃: 遷移方案步驟-從現有 API 歸納收冗 以下只是可能作法，不是唯一。 28 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略規劃: 遷移方案步驟 29 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略規劃: 遷移方案步驟 30 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略規劃: 利用開關切換新舊服務 31 Source: Feature Toggle 應用常見問題 | Miles' Blog (mileschou.me) Source: Feature Toggles (aka Feature Flags) (martinfowler.com) 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略行動: 新的部份導入開發規範 32 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略行動: Architecture Decision Record (ADR) 架構決策記錄 (ADR) 是一個記錄重要架構決策及其情境和結果的檔案。 基本格式包含了標題(Title)、上下文(Context)、決策(Decision)、狀 態(Status)、與結果(Consequences)。 大家是否有發生過，為什麼前人要這樣設計？當初是有遇到什麼問題 或挑戰嘛？內心有千百種問號。然而，系統沒有 bug，運行正常。你 會調整架構設計嘛？是否會擔心害怕是不是有特殊原因所以才這樣設 計呢？ 如果有以上問題，那就從今天起，開始紀錄吧。 33 Source: Documenting Architecture Decisions (cognitect.com) 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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策略行動: 專案架構設計 34 Source: 軟體架構淺談 - iT 邦幫忙::一起幫忙解決難題，拯救 IT 人的一天 (ithome.com.tw) 軟體架構應與業務 架構保持一致，要 讓架構本身能突顯 出業務功能。 依據業務架構設計 軟體架構，有需要 時可以隨時拆分服 務，方便調整。 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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執行行動方案 • 從新架構需要的共用套件開始轉換，譬如資料庫連線套件。 • 如果不熟悉絞殺者模式，建議可以先從簡單的既有功能或新功能開 始轉換。 • 從痛點比較痛得地方改善，取得短期勝利。 • 從非功能性需求來看，最常被使用的功能從泥球中獨立出來，方便 自動擴展服務，提供更好的服務品質。 35 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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如何開始？ 如果你們系統目前是泥球架構，唯一建議是，不要再往泥球中加新功 能了。在泥球中加入什麼東西，都還是泥球。 36 Source: Domain-Driven Design: Working with Legacy Projects | Pluralsight 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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如何開始？ 如果你們系統目前是泥球架構，唯一建議是，不要再往泥球中加新功 能了。在泥球中加入什麼東西，都還是泥球。 37 Source: Domain-Driven Design: Working with Legacy Projects | Pluralsight 定義問題 分析當前狀況 遇見願景 潛在矛盾 策略行動 執行行動方案

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總結 38

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你或許不需要這麼複雜的流程 39 今天講的內容，都是針對複雜的領域為出發點的。 依據痛點調整使用的工具與手段，譬如不 清楚業務全貌，可以嘗試今天提到的現況 分析手法。

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是團隊持續迭代的流程 40 不是一次就能完成的任務。 比較好的作法是，針對這次要衝刺的任務進行設計。

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最後，給 PO/PM/主管 的一句話 41 身為 PO/PM/主管，你們要比團隊更在意技術債。 就像在倉庫中放入貨物，一開始空間很大，容易放入任何東西。 一直放東西進去，越放越多，會發現新的貨物越來越難擺放。 放東西的時間變長之外，尋找貨物的時間也越來越久。 同理，系統需要定期維護，避免違章建築，要適時打掃清潔。 不管是套件還是框架，該升級的時候要空出時間升級。 這樣，我們才能在每次交付過程中，不會因為遺留債務而影響了交付時程與品質。 Time Productivity Complexity

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Thank you! 42