什么是软件系统架构设计
“架构”一词最早来自建筑学,原意为建筑物设计和建造的艺术。
但是在软件工程领域,软件架构不是一个新名词,只是在早期的著作中人们将软件架构称为软件体系架构。
这就是架构的概念。
所谓架构,就是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观影射的产物。
系统架构的主要任务是界定系统级的功能与非功能要求、规划要设计的整体系统的特征、规划并设计实现系统级的各项要求的手段,同时利用各种学科技术完成子系统的结构构建。
在系统架构中,由于对软件越来越深入的依赖,软件架构的任务也体现出重要的作用。
而且系统架构与软件架构是紧密联系和相互依赖的。
1997年,Eberhadrt Rechtin 与MarkW Maier 在其论著中,为计算机科学总结了系统架构方面的实践成果,从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学中的基石:无论何种系统架构应用领域,目的都是一样的,即完整地、高一致性的、平衡各种利弊的、有技术和市场前瞻性的设计系统和实施系统。
软件体系结构设计的目录
第一篇基础篇:软件体系结构的理论 第1章绪论1.1软件体系结构的概念演化1.1.1软件体系结构的定义1.1.2软件体系结构的理论基础1.2软件体系结构形式化方法概述1.2.1基于CHAM的体系结构形式规约1.2.2基于Z语言的体系结构形式规约1.2.3基于一阶逻辑的体系结构形式规约1.2.4基于图论的体系结构形式规约1.2.5目前形式化方法存在的问题1.3软件体系结构描述语言概述1.4软件质量与质量模型 思考题 第2章软件建模的基础2.1一个简单例子2.2面向对象特性2.2.1封装性2.2.2继承性2.2.3多态性2.3接口2.4设计原则2.4.1SRP单一职责原则2.4.2OCP开闭原则2.4.3LSP里氏替换原则2.4.4ISP接口分离原则2.4.5DIP依赖倒置原则2.5UML2的各种图2.6需求建模:用例2.6.1一个用例图例子2.6.2用例与参与者2.6.3用例图2.6.4用例间关系2.6.5用例对需求建模2.7基本结构建模2.7.1一个类图例子2.7.2性质2.7.3对象图2.7.4操作2.7.5接口2.7.6关系2.7.7关系建模2.7.8类图2.8高级结构建模2.8.1公共扩展机制2.8.2包和包图2.8.3复合结构2.8.4模板2.9Kruchten4+1模型描述软件体系结构2.9.1逻辑视图:面向对象的分解2.9.2过程视图:过程分解2.9.3开发视图:子系统分解2.9.4物理视图:从软件到硬件的映射2.9.5场景视图:汇总2.9.6视图间的交流2.9.7模型的迭代过程和软件文档 思考题 第3章软件体系结构的形式化3.1软件的生命周期3.2基于抽象代数的形式化方法3.2.1构件3.2.2连接件3.2.3软件体系结构3.2.4软件体系结构关系3.2.5软件体系结构范式3.3基于粒度计算的形式化方法3.3.1软件体系结构演化3.3.2属性合成和跟踪3.3.3软件体系结构多视图表达及集成3.3.4软件体系结构风格和软件体系结构风格发现3.4*基于π演算的形式化方法3.4.1π演算基本语法3.4.2π演算约简关系3.4.3π演算迁移关系3.5*动态软件体系结构的形式化描述:化学抽象机3.5.1化学抽象机模型3.5.2软件体系结构描述 思考题 第4章软件体系结构的风格4.1管道和过滤器风格4.2仓库风格和黑板风格4.3事件驱动风格4.4客户机?分配器?服务器风格4.5分层系统风格4.6解释器4.7面向服务的体系结构4.7.1面向服务体系结构中的组成元素4.7.2面向服务体系结构的设计原则4.8过程控制环路模式 思考题 第5章体系结构描述语言5.1典型ADL5.1.1C2概述5.1.2Darwin与Wright概述5.1.3ACME概述5.1.4UniCon概述5.1.5Aesop概述5.1.6Rapide概述5.1.7MetaH5.1.8SADL概述5.2πADL的概述5.2.1πADL体系结构描述框架5.2.2πADL体系结构风格描述方法5.3πADL体系结构行为规约 思考题 第6章软件质量建模方法6.1软件质量建模与分析6.1.1风险分析的基本概念6.1.2风险分析的基本方法6.1.3图形化建模语言6.2实证分析:软件体系结构的质量6.2.1地面智能机器人的软件系统6.2.2解决方案1:过程控制环路模式6.2.3解决方案2:分层架构模式6.2.4解决方案3:基于事件驱动的隐式调用模式6.2.5解决方案4:黑板体系模式6.2.6解决方案比较 思考题 第7章设计模式7.1设计模式概述7.2设计模式的分类7.3创建型的设计模式7.3.1Factory7.3.2Prototype7.3.3Builder7.3.4Singleton7.3.5Adapter 思考题 第8章战场环境中自适应服务的软件组合框架8.1服务的描述与特征8.1.1服务模型8.1.2服务事务处理8.2TSCF服务组合框架8.2.1TSCF框架8.2.2服务代理设计8.2.3服务组合协调8.3服务调度流程控制的应用实现8.4小结 思考题 第二篇软件复用与构件库的设计 第9章构件库研究现状 第10章软件复用概述 第11章构件技术 第12章Web构件库实现 第三篇软件规模的度量 第13章软件规模度量研究现状 第14章FPA方法 第15章FPA方法的实际应用及其不足 第16章FPA方法的改进 第17章改进后FPA方法的应用及实例试验 第四篇软件的性能抗衰 第18章软件的性能问题与抗衰技术18.1软件性能衰退 第19章新型软件抗衰策略 第20章细粒度软件抗衰策略研究 第21章细粒度重启技术研究 第22章细粒度软件抗衰策略模型研究 附录A缩略词及中英文词汇对照附录B软件体系结构支持工具参考文献 ……
什么是系统架构设计?
展开全部 架构设计是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观映射的产物。
架构设计是一系列相关的抽象模式,用于指导大型软件系统各个方面的设计。
扩展资料系统架构的主要任务是界定系统级的功能与非功能要求、规划要设计的整体系统的特征、规划并设计实现系统级的各项要求的手段,同时利用各种学科技术完成子系统的结构构建。
在系统架构中,由于对软件越来越深入的依赖,软件架构的任务也体现出重要的作用。
而且系统架构与软件架构是紧密联系和相互依赖的。
1997年,Eberhadrt Rechtin 与MarkW Maier 在其论著中,为计算机科学总结了系统架构方面的实践成果,从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学中的基石。
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Java技术架构有哪几种技术架构
开始的架构设计也是最难的,需要调研同类产品的情况以及技术特征,了解当前世界上对这种产品所能提供的理论支持和技术平台支持,再结合自己项目的特点(需要透彻的系统分析),才能逐步形成自己项目的架构蓝图。
比如要开发网站引擎系统,就从Yahoo的个人主页生成工具到虚拟主机商提供的网站自动生成系统,以及IBMWebpherePortal的特点和局限从而从架构设计角度定立自己产品的位置。
好的设计肯定需要经过反复修改,从简单到复杂的循环测试是保证设计正确的一个好办法。
由于在开始选择了正确的方向,后来项目的实现过程也验证了这种选择,但在一些架构设计的细部方面,还需要对方案进行修改,属于那种螺旋上升的方式,显然这是通过测试第一的思想和XP工程方法来实现的。
如果我们开始的架构设计在技术平台定位具有一定的世界先进水平,那么,项目开发实际有一半相当于做实验,是研发,存在相当的技术风险。
因此,一开始我们不可能将每个需求都实现,而是采取一种简单完成架构流程的办法,使用最简单的需求将整个架构都简单的完成一遍(加入人工干预),以检验各个技术环节是否能协调配合工作(非常优秀先进的两种技术有时无法在一起工作),同时也可以探知技术的深浅,掌握项目中的技术难易点。
这个过程完成后,我们就对设计方案做出上面的重大修改,丰富完善了设计方案。
设计模式是支撑架构的重要组件架构设计也类似一种工作流,它是动态的,这点不象建筑设计那样,一开始就能完全确定,架构设计伴随着整个项目的进行过程之中,有两种具体操作保证架构设计的正确完成,那就是设计模式(静态)和工程项目方法(RUP或XP动态的)。
设计模式是支撑架构的一种重要组件,这与建筑有很相象的地方,一个建筑物建立设计需要建筑架构设计,在具体施工中,有很多建筑方面的规则和模式。
我们从J2EE蓝图模式分类http://java.sun.com/blueprints/patterns/catalog.html中就可以很清楚的看到J2EE这样一个框架软件的架构与设计模式的关系。
架构设计是骨架,设计模式就是肉这样,一个比较丰富的设计方案可以交由程序员进一步完成了,载辅助以适当的工程方法,这样就可保证项目的架构设计能正确快速的完成。
时刻牢记架构设计的目标由于架构设计是在动态中完成的,因此在把握架构设计的目标上就很重要,因此在整个项目过程中,甚至每一步我们都必须牢记我们架构设计的总体目标,可以概括下面几点:1.最大化的重用:这个重用包括组件重用和设计模式使用等多个方面。
比如,我们项目中有用户注册和用户权限系统验证,这其实是个通用课题,每个项目只是有其内容和一些细微的差别,如果我们之前有这方面成功研发经验,可以直接重用,如果没有,那么我们就要进行这个子项目的研发,在研发过程中,不能仅仅看到这个项目的需求,也要以架构的概念去完成这个可以称为组件的子项目。
2.尽可能的简单明了:我们解决问题的总方向是将复杂问题简单化,其实这也是中间件或多层体系技术的根本目标。
但是在具体实施设计过程中,我们可能会将简单问题复杂化,特别是设计模式的运用上很容易范这个错误,因此如何尽可能的做到设计的简单明了是不容易的。
我认为落实到每个类的具体实现上要真正能体现系统事物的本质特征,因为事物的本质特征只有一个,你的代码越接近它,表示你的设计就是简单明了,越简单明了,你的系统就越可靠。
更多情况是,一个类并不能反应事物本质,需要多个类的组合协调,那么能够正确使用合适的设计模式就称为重中之重。
我们看一个具备好的架构设计的系统代码时,基本看到的都是设计模式,宠物店(petstore)就是这样的例子。
或者可以这样说,一个好的架构设计基本是由简单明了的多个设计模式完成的。
3.最灵活的拓展性:架构设计要具备灵活性拓展性,这样,用户可以在你的架构上进行二次开发或更加具体的开发。
要具备灵活的拓展性,就要站在理论的高度去进行架构设计,比如现在工作流概念逐步流行,因为我们具体很多实践项目中都有工作流的影子,工作流中有一个树形结构权限设定的概念就对很多领域比较通用。
树形结构是组织信息的基本形式,我们现在看到的网站或者ERP前台都是以树形菜单来组织功能的,那么我们在进行架构设计时,就可以将树形结构和功能分开设计,他们之间联系可以通过树形结构的节点link在一起,就象我们可以在圣诞树的树枝上挂各种小礼品一样,这些小礼品就是我们要实现的各种功能。
有了这个概念,通常比较难实现的用户级别权限控制也有了思路,将具体用户或组也是和树形结构的节点link在一起,这样就间接实现了用户对相应功能的权限控制,有了这样的基本设计方案的架构无疑具备很灵活的拓展性。
Java架构设计软件架构作为一个概念,体现在技术和业务两个方面。
从技术角度来说:软件架构随着技术的革新不断地更新其内容,软件架构建立于当前技术和一些基本原则的基础之上。
先说一些基本原则:分层原则:分层是为了降低软件深度复杂性而使用的关键思想,就像社会有了阶级一样,软件有了层次结构。
模块化原则:...
什么是软件体系结构
软件体系结构研究如果仅仅停留在非形式化的框图阶段,已经难以适应进一步发展的需要。
为支持基于体系结构的开发,需要有形式化建模符号、体系结构说明的分析与开发工具。
从软件体系结构研究的现状来看,在这一领域近来已经有不少进展,其中比较有代表性的是美国卡耐基梅隆大学(Carnegie Mellon University)的Robert J.A11en于l997年提出的Wright系统。
Wright是-种结构描述语言,该语言基于一种形式化的、抽象的系统模型,为描述和分析软件体系结构和结构化方法提供了一种实用的工具。
Wright主要侧重于描述系统的软件构件和连接的结构、配置和方法。
它使用显式的、独立的连接模型来作为交互的方式,这使得该系统可以用逻辑谓词符号系统,而不依赖特定的系统实例来描述系统的抽象行为。
该系统还可以通过一组静态检查来判断系统结构规格说明的一致性和完整性。
从这些特性的分析来说,Wright系统的确适用于对大型系统的描述和分析。