軟件體系結(jié)構(gòu)Chap04-共享系統(tǒng)課件

第四章共享信息系統(tǒng)§4.1共享信息系統(tǒng)概述§4.2數(shù)據(jù)庫(kù)集成§4.3軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境集成§4.4建筑設(shè)計(jì)集成§4.5共享信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)§4.6結(jié)論2025/3/41.§4.1共享信息系統(tǒng)概述隨著一類系統(tǒng)的需求不斷增長(zhǎng)，必然會(huì)帶來(lái)與這類系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的體系結(jié)構(gòu)的不斷演化，來(lái)滿足不斷增長(zhǎng)的需求。本章中，我們會(huì)圍繞著共享信息系統(tǒng)來(lái)考察需求的增長(zhǎng)與其對(duì)應(yīng)體系結(jié)構(gòu)的互相影響。1、共享信息系統(tǒng)有一類非常特殊但又非常重要的系統(tǒng)，它的主要功能是收集、處理、保存大批量復(fù)雜信息體，這就是共享信息系統(tǒng)。2、三類共享信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理：從傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)建筑商業(yè)決策系統(tǒng)的需求推動(dòng)其發(fā)展；軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境描述和處理程序以及程序設(shè)計(jì)的需求推動(dòng)其發(fā)展建筑設(shè)計(jì)：考慮到在結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)中獨(dú)立的設(shè)計(jì)工具計(jì)算結(jié)果之間的交互，需要將這些設(shè)計(jì)工具集成起來(lái)，這種需求推動(dòng)了建筑設(shè)計(jì)的發(fā)展。2025/3/42.子任務(wù)單個(gè)程序……子任務(wù)單個(gè)程序共享信息系統(tǒng)大任務(wù)多個(gè)獨(dú)立處理步驟數(shù)據(jù)傳送已知的固定格式差異性多樣性交互性共享數(shù)據(jù)存儲(chǔ)整合問(wèn)題支持獨(dú)立處理子程序共享信息系統(tǒng)演化摸式2025/3/43.§4.2

數(shù)據(jù)庫(kù)集成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理基于數(shù)據(jù)庫(kù)管理，特別是數(shù)據(jù)庫(kù)更新單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)同的周期性單個(gè)用途更新事務(wù)集成數(shù)據(jù)不一致或不完整要求由交互性更新事務(wù)實(shí)時(shí)完成數(shù)據(jù)擴(kuò)展和集成更新導(dǎo)致更新解決方法更新統(tǒng)一模式多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)2025/3/44.多個(gè)事務(wù)合成一個(gè)大的批序列并組成單個(gè)應(yīng)用，他們順序地對(duì)無(wú)結(jié)構(gòu)文檔進(jìn)行更新；編輯：接受事務(wù)輸入并在不訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的情況下進(jìn)行任何可能的驗(yàn)證；排序：依據(jù)序列話的主文件中的記錄將事務(wù)按照相同的順序排列；更新程序序列；一個(gè)周期性輸出報(bào)告的打印程序圖4。1批序列數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)流程圖2025/3/45.圖4。2批序列更新過(guò)程內(nèi)部結(jié)構(gòu)事務(wù)處理模板被復(fù)制，每個(gè)事務(wù)擁有它自己的子程序集，可以看出，隨著設(shè)計(jì)的關(guān)注點(diǎn)從體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到了代碼層次。2025/3/46.圖4。3批序列數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)處理操作序列以及每一步在它的后繼者開(kāi)始的之前完成的操作2025/3/47.交互式、實(shí)施查詢、組織結(jié)構(gòu)規(guī)模簡(jiǎn)單知識(shí)庫(kù)：事務(wù)與操作分開(kāi)單個(gè)編目可以進(jìn)行多個(gè)操作圖4。4交互式數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)流圖2025/3/48.圖4。5交互式更新程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)獨(dú)立數(shù)據(jù)庫(kù)更新程序2025/3/49.圖4。6簡(jiǎn)單知識(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)兩個(gè)附加結(jié)構(gòu)：控制元素：接受批序列或者交互式事務(wù)流緩沖區(qū)：提供周期性報(bào)告功能圖4。7加入控制和報(bào)告的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)2025/3/410.基于多個(gè)異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)需要解決兩個(gè)問(wèn)題：系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)表示方式間的差異能夠在分布式的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互操作虛擬知識(shí)庫(kù)：簡(jiǎn)單知識(shí)庫(kù)模型逐漸被支持多視圖的數(shù)據(jù)庫(kù)模型所取代，組織重構(gòu)和合并以及數(shù)據(jù)融合促使了多個(gè)數(shù)據(jù)的聯(lián)合使用圖4。8單一構(gòu)造的模式的多樣性2025/3/411.圖4。9分布式數(shù)據(jù)庫(kù)模式集成圖4。10多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的集成2025/3/412.圖4。11使用中介程序的多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)多級(jí)分層結(jié)構(gòu)統(tǒng)一的模式使信息的合并成為可能，但是它們的映射是固定的，被動(dòng)的，靜態(tài)的，導(dǎo)致多數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)一致性問(wèn)題2025/3/413.圖4。12多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分層體系結(jié)構(gòu)采用多級(jí)分層結(jié)構(gòu)將用戶業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)庫(kù)，和中介者分離，層之間的交互很象客戶機(jī)－服務(wù)器關(guān)系，缺乏中心共享數(shù)據(jù)強(qiáng)制的一致性，因此重新定制了如下結(jié)構(gòu)：2025/3/414.業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理的共享信息系統(tǒng)的演化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理開(kāi)發(fā)模式經(jīng)歷：

批處理交互式處理統(tǒng)一模式多數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)2025/3/415.4.3軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境集成數(shù)據(jù)處理依賴實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，軟件開(kāi)發(fā)完全依賴軟件開(kāi)發(fā)工具圖4.13傳統(tǒng)的編譯器模型圖4.14使用符號(hào)表的傳統(tǒng)編譯器模型批序列批序列

符號(hào)表2025/3/416.圖4.15現(xiàn)代規(guī)范編譯器模型批序列批序列

過(guò)程中間表示2025/3/417.圖4.16現(xiàn)代編譯器的知識(shí)庫(kù)觀點(diǎn)路徑順序中心共享

控制流2025/3/418.圖4.17使用共享表示的軟件工具軟件工具的知識(shí)庫(kù)2025/3/419.集成通信、用戶接口及表示圖4.18環(huán)境集成的NIST/ECMA參考模型2025/3/420.軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境的共享信息系統(tǒng)的演化演化的驅(qū)動(dòng)力：實(shí)時(shí)計(jì)算的到來(lái)促使很多功能從批處理過(guò)渡到交互式處理對(duì)于效率的關(guān)注促使操作粒度的降低，從系統(tǒng)完全處理過(guò)渡到模塊增量開(kāi)發(fā)的處理對(duì)整個(gè)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程控制的管理促使管理覆蓋面從編譯過(guò)渡到整個(gè)開(kāi)發(fā)周期

2025/3/421.建筑設(shè)計(jì)集成在管理問(wèn)題求解和信息交換上是有效的并且有足夠的靈活性來(lái)適應(yīng)工具的變化還能很好的對(duì)信息和問(wèn)題求解策略的變化做出響應(yīng)建筑設(shè)計(jì)集成環(huán)境是一個(gè)控制獨(dú)立應(yīng)用集合的框架，這些獨(dú)立應(yīng)用用來(lái)解決建筑設(shè)計(jì)中部分問(wèn)題，他們必須：PS：一個(gè)集成環(huán)境的目標(biāo)是：數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)決策知識(shí)集成2025/3/422.針對(duì)分布式的問(wèn)題求解的系統(tǒng)必須具備以下功能問(wèn)題分解（將任務(wù)分解為獨(dú)立的代理者）任務(wù)分配（已最佳的性能將任務(wù)分配給代理者）代理控制（保證任務(wù)以有組織的方式被執(zhí)行的策略）代理通信（當(dāng)任務(wù)交互或沖突時(shí)，信息的交換）通過(guò)集成建筑環(huán)境發(fā)現(xiàn)：數(shù)據(jù)通常式知識(shí)庫(kù)：能將共享的通用的表示方式轉(zhuǎn)化成工具專有表示方式通信共享數(shù)據(jù)：消息工具：分內(nèi)部（專門為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工具）和開(kāi)放的（可以被集成的外部工具）控制：大部分是單級(jí)別的層次結(jié)構(gòu)，工具位于底層，在頂層進(jìn)行協(xié)調(diào)規(guī)劃：主要針對(duì)類別和處理順序的固定分解；腳本有時(shí)有限的靈活性2025/3/423.IBDE中的工具：ARCHPLAN從地點(diǎn)預(yù)算幾何約束設(shè)計(jì)出的體系結(jié)構(gòu)規(guī)劃CORE列出了建筑核心服務(wù)（電梯樓梯等）STPYPRES配置結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)（懸架固定框架等）STANLAY執(zhí)行基本的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和大概的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)分析SPEX進(jìn)行結(jié)構(gòu)化構(gòu)件的初步設(shè)計(jì)FOOTER設(shè)計(jì)了基礎(chǔ)CONDSTRUCTIONPLANEX產(chǎn)生構(gòu)造進(jìn)度表，并預(yù)算成本圖4.19集成建筑設(shè)計(jì)環(huán)境2025/3/424.典型的知識(shí)庫(kù)要擁