軟件體系結(jié)構(gòu)-5 部件和連接器

1MO）Chapter Five 部件和連接器n部件和連接器被公認(rèn)為體系結(jié)構(gòu)的兩大類構(gòu)成部分n部件是軟件功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的載體n連接器是專門承擔(dān)連接作用的特殊部件nContentsn部件n連接n連接器5.1 部件n部件及其作用n部件的實(shí)現(xiàn)形式n部件的表達(dá)形式n部件的類別n部件的特性5.1 部件n部件及其作用n部件是軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)塊單元，是軟件功能設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的承載體。n系統(tǒng)是部件及其關(guān)聯(lián)的集合。n使用的時(shí)候：使用的時(shí)候：一個(gè)部件至少有一個(gè)接口，每一個(gè)接口代表對(duì)外聯(lián)系的一種角色，這是部件與外界發(fā)生聯(lián)系的窗口。n設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)候：設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)候：需要根據(jù)對(duì)部

2、件的功能、與其他部件的關(guān)聯(lián)、對(duì)部件的特殊性要求，建立內(nèi)部處理和控制結(jié)構(gòu)。5.1 部件n部件的實(shí)現(xiàn)形式n簡(jiǎn)單的部件和復(fù)雜的部件n軟件體系結(jié)構(gòu)層次模型的每個(gè)層次中都有關(guān)于部件的概念，他們是在基本的部件形式上經(jīng)過復(fù)合和概念提升而產(chǎn)生的5.1 部件n部件的表達(dá)形式n任何具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)和行為特性的軟件體都可以成為部件n不同軟件設(shè)計(jì)環(huán)境下服務(wù)于不同目的，部件具有不同的類型或名稱n部件的一般表達(dá)形式部件接口1接口2接口3接口4接口N5.1 部件n部件的類別n按照層次劃分：基礎(chǔ)部件、中層部件、高層部件n按照應(yīng)用范圍分：專用部件、通用部件n按照功能分：數(shù)據(jù)服務(wù)部件、功能服務(wù)部件、邏輯處理部件、界面部件 etc.5

3、.1 部件n部件的特性n部件的接口特性：n完備性：使用者可以用它來完成部件應(yīng)該能夠完成的一切工作n最小化：部件的接口或界面中任一操作，都不能由其他操作組合而實(shí)現(xiàn)n正交性n方便性n效率n部件的運(yùn)行特性n中斷處理n并行調(diào)度n多用戶服務(wù)5.1 部件n部件的特性n部件的遠(yuǎn)程服務(wù)特性（服務(wù)部件）n多源性請(qǐng)求n代理機(jī)制n部件的概念等級(jí)或?qū)哟胃邔哟尾考拍钪袑哟尾考拍畹蛯哟尾考拍罨陬I(lǐng)域的需求基于軟件發(fā)展技術(shù)基于硬件和軟件基礎(chǔ)面向應(yīng)用領(lǐng)域面向一般應(yīng)用共性面向?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)5.2 連接 連接是部件間建立和維持行為關(guān)聯(lián)和信息傳遞的途徑。n簡(jiǎn)單連接和復(fù)雜連接n機(jī)制和協(xié)議n機(jī)制：連接得以發(fā)生和維持的機(jī)制n協(xié)議：連接

4、能夠正確、無二義性、無沖突的進(jìn)行5.2 連接Contents：n連接的種類n連接的實(shí)現(xiàn)機(jī)制n連接的協(xié)議n連接的特性n連接的不匹配及其解決方法5.2 連接n連接的種類n操作/過程調(diào)用、控制/事件/消息發(fā)送、數(shù)據(jù)傳送有無連接的返回信息和返回時(shí)間物理實(shí)現(xiàn)的難易程度同步異步5.2 連接n連接的實(shí)現(xiàn)機(jī)制n計(jì)算機(jī)硬件提供了實(shí)現(xiàn)一切連接的基礎(chǔ)n高層次的連接建立在低層次的連接之上，實(shí)現(xiàn)連接在不同的層次上有不同的概念或方法n無論多么復(fù)雜的連接關(guān)系，其實(shí)現(xiàn)都是基于以下基本連接機(jī)制：n過程調(diào)用、中斷、I/O、DMA、事件、進(jìn)程、線程、共享、同步、并/串行、事件、并發(fā) etc.5.2 連接n連接的協(xié)議n協(xié)議是連接的規(guī)

5、約，是實(shí)現(xiàn)有意義連接的保證。n連接的規(guī)約是建立在物理層之上的有意義信息形式的表達(dá)規(guī)定。n即使是簡(jiǎn)單的連接，也有協(xié)議在起作用。5.2 連接n連接的特性n連接的方向性n控制的渠道（主控、被控）和信息的傳送（傳送方、接收方）n雙向性（復(fù)雜連接的雙工通訊）n連接的角色n角色是對(duì)連接的雙方所處地位不同的表達(dá)（調(diào)用者、被調(diào)用者；C/S；對(duì)等網(wǎng)的連接；中斷源、中斷處理者；）n角色和地位的不同在連接的實(shí)施中表現(xiàn)為所進(jìn)行的操作不同、期望獲得的信息不同5.2 連接n連接的特性n連接的激發(fā)n激發(fā)是指引起連接行為的方式n連接的響應(yīng)特性n響應(yīng)特性包括從動(dòng)方對(duì)連接請(qǐng)求處理的實(shí)時(shí)性、方式（同步、異步）、并發(fā)處理能力n響應(yīng)特

6、性大大增加了實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性主動(dòng)方的行為激發(fā)：操作調(diào)用、事件觸發(fā)從動(dòng)方：狀態(tài)查詢、中斷5.2 連接n連接的特性n連接的不匹配和解決方法n連接是使多個(gè)部件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)同工作的機(jī)制n產(chǎn)生連接沖突和不匹配的原因有多個(gè)方面：實(shí)現(xiàn)機(jī)制、協(xié)議、特性、硬件。n解決方法：A與B部件的修改（直接修改A或者B、轉(zhuǎn)換器、代理、版本的一致）5.3 連接器n任何部件都不是孤立存在的n只有部件間的聯(lián)系才能發(fā)揮和實(shí)現(xiàn)部件設(shè)計(jì)的功能n連接器是實(shí)現(xiàn)部件與部件之間聯(lián)系的特殊機(jī)制或特殊部件5.3 連接器n連接器及其作用n連接器是實(shí)現(xiàn)部件與部件之間聯(lián)系（調(diào)用、消息傳遞、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換傳送、部件間實(shí)時(shí)并行的協(xié)調(diào)控制等）的特殊機(jī)制或特殊部件n簡(jiǎn)單

7、的連接器從結(jié)構(gòu)上退化為部件之間的直接連接，復(fù)雜的連接器需要專門的機(jī)構(gòu)來完成，所以連接器也是部件n連接器承擔(dān)了實(shí)現(xiàn)部件間信息和行為關(guān)聯(lián)的作用，是系統(tǒng)復(fù)雜性的來源，對(duì)系統(tǒng)的各種性能有著重要的影響n連接器作為特殊的部件與普通部件之間的區(qū)別5.3 連接器n連接器的層次性n連接器的最基本形式是由計(jì)算機(jī)硬件提供的。n描述層次太低，使用這些基礎(chǔ)原始的連接形式直接描述系統(tǒng)上層復(fù)雜的聯(lián)系是不恰當(dāng)?shù)膎軟件體系結(jié)構(gòu)層次模型的每個(gè)層次中都有關(guān)于連接的概念，他們都是在基本的連接形式上經(jīng)過復(fù)合和概念提升而產(chǎn)生的，并且成為了復(fù)雜系統(tǒng)不同層次連接設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)5.3 連接器n連接器的表達(dá)形式部件A部件B最簡(jiǎn)單的連接器表現(xiàn)為部件間直接連接關(guān)系5.3 連接器n連接器的表達(dá)形式部件A部件B連接器轉(zhuǎn)換/運(yùn)算5.3 連接器n連接器的表達(dá)形式部件A部件BA端接收發(fā)送計(jì)算兩端連接硬件和傳送介質(zhì)B端接收發(fā)送計(jì)算5.3 連接器n連接器的表達(dá)形式多端連接器端口之間的連同關(guān)系5.3 連接器n連接器的特性n連接的關(guān)系 1：1、1：n、n：1、m：nn連接的角色和方向n連接的交互方式（信號(hào)、語言式）n連接的可擴(kuò)展性n連接的互操作性n連接請(qǐng)求響應(yīng)特性n連接請(qǐng)求的處理策略n連接的代價(jià)、處理速度或能力Chapter Five 部件