面向架構(gòu)的軟件工程

1、面向架構(gòu)的軟件工程1面向架構(gòu)的軟件工程軟件架構(gòu)：（software architecture）是一系列相關(guān)的抽象模式，用于指導(dǎo)大型軟件系統(tǒng)各個方面的設(shè)計。 軟件架構(gòu)是一個系統(tǒng)的草圖。軟件架構(gòu)描述的對象是直接構(gòu)成系統(tǒng)的抽象組件。各個組件之間的連接則明確和相對細(xì)致地描述組件之間的通訊。在實現(xiàn)階段，這些抽象組件被細(xì)化為實際的組件，比如具體某個類或者對象。在面向?qū)ο箢I(lǐng)域中，組件之間的連接通常用接口_(計算機科學(xué))來實現(xiàn)。 軟件體系結(jié)構(gòu)是構(gòu)建計算機軟件實踐的基礎(chǔ)。與建筑師設(shè)定建筑項目的設(shè)計原則和目標(biāo)，作為繪圖員畫圖的基礎(chǔ)一樣，一個軟件架構(gòu)師或者系統(tǒng)架構(gòu)師陳述軟件構(gòu)架以作為滿足不同客戶需求的實際系統(tǒng)設(shè)計方

2、案的基礎(chǔ)。 2架構(gòu)的目標(biāo) 可靠性（Reliable）。軟件系統(tǒng)對于用戶的商業(yè)經(jīng)營和管理來說極為重要，因此軟件系統(tǒng)必須非?？煽?。 安全行（Secure）。軟件系統(tǒng)所承擔(dān)的交易的商業(yè)價值極高，系統(tǒng)的安全性非常重要。 可擴展性（SCAlable）。軟件必須能夠在用戶的使用率、用戶的數(shù)目增加很快的情況下，保持合理的性能。只有這樣，才能適應(yīng)用戶的市場擴展得可能性。 可定制化（CuSTomizable）。同樣的一套軟件，可以根據(jù)客戶群的不同和市場需求的變化進行調(diào)整。 3架構(gòu)的目標(biāo)可擴展性（Extensible）。在新技術(shù)出現(xiàn)的時候，一個軟件系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)允許導(dǎo)入新技術(shù)，從而對現(xiàn)有系統(tǒng)進行功能和性能的擴展 可維護

3、性（MAIntainable）。軟件系統(tǒng)的維護包括兩方面，一是排除現(xiàn)有的錯誤，二是將新的軟件需求反映到現(xiàn)有系統(tǒng)中去。一個易于維護的系統(tǒng)可以有效地降低技術(shù)支持的花費 客戶體驗（Customer Experience）。軟件系統(tǒng)必須易于使用。 市場時機（Time to Market）。軟件用戶要面臨同業(yè)競爭，軟件提供商也要面臨同業(yè)競爭。以最快的速度爭奪市場先機非常重要。4架構(gòu)的種類 根據(jù)我們關(guān)注的角度不同，可以將架構(gòu)分成三種： 邏輯架構(gòu)。軟件系統(tǒng)中元件之間的關(guān)系，比如用戶界面，數(shù)據(jù)庫，外部系統(tǒng)接口，商業(yè)邏輯元件，等等 物理架構(gòu)。軟件元件是怎樣放到硬件上的 系統(tǒng)架構(gòu)。系統(tǒng)的非功能性特征，如可擴展性、

4、可靠性、強壯性、靈活性、性能等。 5構(gòu)架視圖 我們決定以多種構(gòu)架視圖來表示軟件構(gòu)架。每種構(gòu)架視圖針對于開發(fā)流程中的涉眾（例如最終用戶、設(shè)計人員、管理人員、系統(tǒng)工程師、維護人員等）所關(guān)注的特定方面。 構(gòu)架視圖顯示了軟件構(gòu)架如何分解為構(gòu)件，以及構(gòu)件如何由連接器連接來產(chǎn)生有用的形式 PW92，由此記錄主要的結(jié)構(gòu)設(shè)計決策。這些設(shè)計決策必須基于需求以及功能、補充和其他方面的約束。而這些決策又會在較低層次上為需求和將來的設(shè)計決策施加進一步的約束。 構(gòu)架由許多不同的構(gòu)架視圖來表示，這些視圖本質(zhì)上是以圖形方式來摘要說明“在構(gòu)架方面具有重要意義”的模型元素。在 Rational Unified Process

5、中，您將從一個典型的視圖集開始，該視圖集稱為“4+1 視圖模型”KRU95。 6它包括 ：用例視圖：包括用例和場景，這些用例和場景包括在構(gòu)架方面具有重要意義的行為、類或技術(shù)風(fēng)險。它是用例模型的子集 。邏輯視圖：包括最重要的設(shè)計類、從這些設(shè)計類到包和子系統(tǒng)的組織形式，以及從這些包和子系統(tǒng)到層的組織形式 。實施視圖：包括實施模型及其從模塊到包和層的組織形式的概覽。 同時還描述了將邏輯視圖中的包和類向?qū)嵤┮晥D中的包和模塊分配的情況。它是實施模型的子集。 7進程視圖：包括所涉及任務(wù)（進程和線程）的描述，它們的交互和配置，以及將設(shè)計對象和類向任務(wù)的分配情況。只有在系統(tǒng)具有很高程度的并行時，才需要該視圖。

6、在 Rational Unified Process 中，它是設(shè)計模型的子集 。配置視圖：包括對最典型的平臺配置的各種物理節(jié)點的描述以及將任務(wù)（來自進程視圖）向物理節(jié)點分配的情況。只有在分布式系統(tǒng)中才需要該視圖。它是部署模型的一個子集。 構(gòu)架視圖記錄在軟件構(gòu)架文檔中。您可以構(gòu)建其他視圖來表達(dá)需要特別關(guān)注的不同方面：用戶界面視圖、安全視圖、數(shù)據(jù)視圖等等。對于簡單系統(tǒng)，可以省略 4+1 視圖模型中的一些視圖 。8構(gòu)架重點 雖然以上視圖可以表示系統(tǒng)的整體設(shè)計，但構(gòu)架只同以下幾個具體方面相關(guān)： 模型的結(jié)構(gòu)，即組織模式，例如分層?；驹?，即關(guān)鍵用例、主類、常用機制等，它們與模型中的各元素相對。幾個關(guān)鍵

7、場景，它們表示了整個系統(tǒng)的主要控制流程。記錄模塊度、可選特征、產(chǎn)品線狀況的服務(wù)。 構(gòu)架視圖在本質(zhì)上是整體設(shè)計的抽象或簡化，它們通過舍棄具體細(xì)節(jié)來突出重要的特征。在考慮以下方面時，這些特征非常重要： 系統(tǒng)演進，即進入下一個開發(fā)周期。在產(chǎn)品線環(huán)境下復(fù)用構(gòu)架或構(gòu)架的一部分。評估補充質(zhì)量，例如性能、可用性、可移植性和安全性。向團隊或分包商分配開發(fā)工作。決定是否包括市售構(gòu)件。插入范圍更廣的系統(tǒng)。 9構(gòu)架模式 構(gòu)架模式是解決復(fù)雜構(gòu)架問題的現(xiàn)成形式。構(gòu)架框架或構(gòu)架基礎(chǔ)設(shè)施（中間件）是可以在其上構(gòu)建某種構(gòu)架的構(gòu)件集。許多主要的構(gòu)架困難應(yīng)在框架或基礎(chǔ)設(shè)施中進行解決，而且通常針對于特定的領(lǐng)域：命令和控制、MIS、控制系統(tǒng)等等。 10架構(gòu)描述語言架構(gòu)描述語言(ADL)用于描述軟件的體系架構(gòu)?，F(xiàn)在已有多種架構(gòu)描述語言，如Wright (由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)開發(fā))，Acme (由卡內(nèi)基梅隆大學(xué)開發(fā))，C2 (由UCI開發(fā))， Darwin (由倫敦帝國學(xué)院開發(fā))。ADL的基本構(gòu)成包括組件、連接器和配置。 11構(gòu)架設(shè)計流程 在 Rational Unified Process 中，構(gòu)架主