摘要: 本文是在概要设计实践和学习中的一些心得与学习笔记,希望与大家分享,如有不妥之处欢迎指正。 关键字: 概要设计,结构化,OOD 正文: 在需求明确、准备开始编码之前,要做概要设计,而详细设计可能大部分公司没有做,有做的也大部分是和编码同步进行,或者在编码之后。因此,对大部分的公司来说,概要设计文档是唯一的设计文档,对后面的开发、测试、实施、维护工作起到关键性的影响。 一、问题的提出 概要设计写什么?概要设计怎么做? 如何判断设计的模块是完整的? 为什么说设计阶段过于重视业务流程是个误区? 以需求分析文档还是以概要设计文档来评估开发工作量、指导开发计划准确? 结构化好还是面向对象好? 以上问题的答案请在文章中找。 二、概要设计的目的 将软件系统需求转换为未来系统的设计; 逐步开发强壮的系统构架; 使设计适合于实施环境,为提高性能而进行设计; 结构应该被分解为模块和库。 三、概要设计的任务 制定规范:代码体系、接口规约、命名规则。这是项目小组今后共同作战的基础,有了开发规范和程序模块之间和项目成员彼此之间的接口规则、方式方法,大家就有了共同的工作语言、共同的工作平台,使整个软件开发工作可以协调有序地进行。 总体结构设计: 功能(加工)->模块:每个功能用那些模块实现,保证每个功能都有相应的模块来实现; 模块层次结构:某个角度的软件框架视图; 模块间的调用关系:模块间的接口的总体描述; 模块间的接口:传递的信息及其结构; 处理方式设计:满足功能和性能的算法 用户界面设计; 数据结构设计: 详细的数据结构:表、索引、文件; 算法相关逻辑数据结构及其操作; 上述操作的程序模块说明(在前台?在后台?用视图?用过程?······) 接口控制表的数据结构和使用规则 其他性能设计。 四、概要设计写什么 结构化软件设计说明书结构(因篇幅有限和过时嫌疑,在此不作过多解释) 任务:目标、环境、需求、局限; 总体设计:处理流程、总体结构与模块、功能与模块的关系; 接口设计:总体说明外部用户、软、硬件接口;内部模块间接口(注:接口≈系统界面) 数据结构:逻辑结构、物理结构,与程序结构的关系; 模块设计:每个模块“做什么”、简要说明“怎么做”(输入、输出、处理逻辑、与其它模块的接口,与其它系统或硬件的接口),处在什么逻辑位置、物理位置; 运行设计:运行模块组合、控制、时间; 出错设计:出错信息、处错处理; 其他设计:保密、维护; OO软件设计说明书结构 1 概述 系统简述、软件设计目标、参考资料、修订版本记录 这部分论述整个系统的设计目标,明确地说明哪些功能是系统决定实现而哪些时不准备实现的。同时,对于非功能性的需求例如性能、可用性等,亦需提及。需求规格说明书对于这部分的内容来说是很重要的参考,看看其中明确了的功能性以及非功能性的需求。这部分必须说清楚设计的全貌如何,务必使读者看后知道将实现的系统有什么特点和功能。在随后的文档部分,将解释设计是怎么来实现这些的。 2 术语表 对本文档中所使用的各种术语进行说明。如果一些术语在需求规格说明书中已经说明过了,此处不用再重复,可以指引读者参考需求说明。 3 用例 此处要求系统用用例图表述(UML),对每个用例(正常处理的情况)要有中文叙述。 4 设计概述 4.1 简述 这部分要求突出整个设计所采用的方法(是面向对象设计还是结构化设计)、系统的体系结构(例如客户/服务器结构)以及使用到的相应技术和工具(例如OMT、Rose) 4.2 系统结构设计 这部分要求提供高层系统结构(顶层系统结构、各子系统结构)的描述,使用方框图来显示主要的组件及组件间的交互。最好是把逻辑结构同物理结构分离,对前者进行描述。别忘了说明图中用到的俗语和符号。 4.3 系统界面 各种提供给用户的界面以及外部系统在此处要予以说明。如果在需求规格说明书中已经对用户界面有了叙述,此处不用再重复,可以指引读者参考需求说明。如果系统提供了对其它系统的接口,比如说从其它软件系统导入/导出数据,必须在此说明。 4.4 约束和假定 描述系统设计中最主要的约束,这些是由客户强制要求并在需求说明书写明的。说明系统是如何来适应这些约束的。 另外如果本系统跟其它外部系统交互或者依赖其它外部系统提供一些功能辅助,那么系统可能还受到其它的约束。这种情况下,要求清楚地描述与本系统有交互的软件类型以及这样导致的约束。 实现的语言和平台也会对系统有约束,同样在此予以说明。 对于因选择具体的设计实现而导致对系统的约束,简要地描述你的想法思路,经过怎么样的权衡,为什么要采取这样的设计等等。 5 对象模型 提供整个系统的对象模型,如果模型过大,按照可行的标准把它划分成小块,例如可以把客户端和服务器端的对象模型分开成两个图表述。在其中应该包含所有的系统对象。这些对象都是从理解需求后得到的。要明确哪些应该、哪些不应该被放进图中。所有对象之间的关联必须被确定并且必须指明联系的基数。聚合和继承关系必须清楚地确定下来。每个图必须附有简单的说明。 6 对象描述 在这个部分叙述每个对象的细节,它的属性、它的方法。在这之前必须从逻辑上对对象进行组织。你可能需要用结构图把对象按子系统划分好。 为每个对象做一个条目。在系统对象模型中简要的描述它的用途、约束(如只能有一个实例),列出它的属性和方法。如果对象是存储在持久的数据容器中,标明它是持久对象,否则说明它是个临时对象(transient object)。 对每个对象的每个属性详细说明:名字、类型,如果属性不是很直观或者有约束(例如,每个对象的该属性必须有一个唯一的值或者值域是有限正整数等)。 对每个对象的每个方法详细说明:方法名,返回类型,返回值,参数,用途以及使用的算法的简要说明(如果不是特别简单的话)。如果对变量或者返回值由什么假定的话,Pre-conditions和Post-conditions必须在此说明。列出它或者被它调用的方法需要访问或者修改的属性。最后,提供可以验证实现方法的测试案例。 7 动态模型 这部分的作用是描述系统如何响应各种事件。一般使用顺序图和状态图。 确定不同的场景(Scenario)是第一步,不需要确定所有可能的场景,但是必须至少要覆盖典型的系统用例。不要自己去想当然地创造场景,通常的策略是描述那些客户可以感受得到的场景。 7.1 场景(Scenarios) 对每个场景做一则条目,包括以下内容: 场景名:给它一个可以望文生义的名字 场景描述:简要叙述场景是干什么的以及发生的动作的顺序。 顺序图:描述各种事件及事件发生的相对时间顺序。 7.2 状态图 这部分的内容包括系统动态模型重要的部分的状态图。可能你想为每个对象画一个状态图,但事实上会导致太多不期望的细节信息,只需要确定系统中一些重要的对象并为之提供状态图即可。 8 非功能性需求 五、概要设计怎么做 结构化软件设计方法: 详细阅读需求规格说明书,理解系统建设目标、业务现状、现有系统、客户需求的各功能说明; 分析数据流图,弄清数据流加工的过程; 根据数据流图决定数据处理问题的类型(变换型、事务型、其他型); 通过以上分析,推导出系统的初始结构图; 对初始结构图进行改进完善:所有的加工都要能对应到相应模块(模块的完整性在于他们完成了需求中的所有加工),消除完全相似或局部相似的重复功能(智者察同),理清模块间的层次、控制关系,减少高扇出结构,随着深度增大扇入,平衡模块大小。 由对数据字典的修改补充完善,导出逻辑数据结构,导出每种数据结构上的操作,这些操作应当属于某个模块。 确定系统包含哪些应用服务系统、客户端、数据库管理系统; 确定每个模块放在哪个应用服务器或客户端的哪个目录、哪个文件(库),或是在数据库内部建立的对象。 对每个筛选后的模块进行列表说明。 对逻辑数据结构进行列表说明。 根据结构化软件设计说明书结构对其他需要说明的问题进行补充说明,形成概要设计说明书。 OO软件设计方法: 在OOA基础上设计对象与类:在问题领域分析(业务建模和需求分析)之后,开始建立系统构架。 第一步是抽取建立领域的概念模型,在UML中表现为建立对象类图、活动图和交互图。对象类就是从对象中经过“察同”找出某组对象之间的共同特征而形成类: 对象与类的属性:数据结构; 对象与类的服务操作:操作的实现算法; 对象与类的各外部联系的实现结构; 设计策略:充分利用现有的类; 方法:继承、复用、演化; 活动图用于定义工作流,主要说明工作流的5W(Do What、Who Do、When Do、Where Do、Why Do)等问题,交互图把人员和业务联系在一起是为了理解交互过程,发现业务工作流中相互交互的各种角色。 第二步是构建完善系统结构:对系统进行分解,将大系统分解为若干子系统,子系统分解为若干软件组件,并说明子系统之间的静态和动态接口,每个子系统可以由用例模型、分析模型、设计模型、测试模型表示。软件系统结构的两种方式:层次、块状 层次结构:系统、子系统、模块、组件(同一层之间具有独立性); 块状结构:相互之间弱耦合 系统的组成部分: 问题论域:业务相关类和对象(OOA的重点); 人机界面:窗口、菜单、按钮、命令等等; 数据管理:数据管理方法、逻辑物理结构、操作对象类; 任务管理:任务协调和管理进程; 第三步是利用“4+1”视图描述系统架构:用例视图及剧本;说明体系结构的设计视图;以模块形式组成包和层包含概要实现模型的实现视图;说明进程与线程及其架构、分配和相互交互关系的过程视图;说明系统在操作平台上的物理节点和其上的任务分配的配置视图。在RUP中还有可选的数据视图。 第四步是性能优化(速度、资源、内存)、模型清晰化、简单化(简单就是享受)。 六、概要设计的原则 总体原则和方法:由粗到细的原则,互相结合的原则,定性分析和定量分析相结合的方法,分解和协调的方法和模型化方法。 要系统考虑系统的一般性、关联性、整体性和层次性。 分解协调:目的是为了创造更好的系统。系统分解是指将一个复杂的系统分解为若干个子系统,系统协调一是系统内协调,即根据系统的总结构、总功能、总任务和总目标的要求,使各个子系统之间互相协调配合,在各个子系统局部优化基础上,通过内部平衡的协调控制,实现系统的整体优化; 屏蔽抽象:从简单的框架开始,隐含细节; 一致性:统一的规范、统一的标准、统一的文件模式; 每个模块应当有一个统一命名的容易理解的名字; 编码:由外向内(界面->核心); 面向用户:概要设计是对于按钮按下后系统“怎么做”的简要说明; 模块、组件的充分独立性、封闭性; 同时考虑静态结构与动态运行; 每个逻辑对象都应当说明其所处物理对象(非一一对应); 每个物理对象都有合适的开发人员,并且利于分工与组装。(详细说明见本人另一篇文章:系统构架设计应考虑的因素); 确立每个构架视图的整体结构:视图的详细组织结构、元素的分组以及这些主要分组之间的接口; 软件构架与使用的技术平台密切相关,目前常用的平台有J2EE、.NET、CORBA等等,因此具体的软件构架人员应当具备使用这些平台的软件开发经验; 通过需求功能与设计模块之间的列表对应,检查每个需求功能是否都有相应的模块来实现,保证需求功能的可追溯性和需求实现(模块)的完整性,同时可以检查重复和不必要的模块。 在需求调研分析过程中对业务处理过程了解的完整性和准确性非常重要。调查了解清楚所有的业务流程才能设计出适合各流程业务节点用户业务特点和习惯的软件,使开发出来的软件更受欢迎。当然在进行软件概要设计时,要尽量排除业务流程的制约,即把流程中的各项业务结点工作作为独立的对象,设计成独立的模块,充分考虑他们与其他各种业务对象模块的接口,在流程之间通过业务对象模块的相互调用实现各种业务,这样,在业务流程发生有限的变化时(每个业务模块本身的业务逻辑没有变的情况下),就能够比较方便地修改系统程序模块间的调用关系而实现新的需求。如果这种调用关系被设计成存储在配置库的数据字典里,则连程序代码都不用修改,只需修改数据字典里的模块调用规则即可。 七、概要设计的重要输出 编码规范:信息形式、接口规约、命名规则; 物理模型:组件图、配置图; 不同角度的构架视图:用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图、实施视图、数据视图(可选); 系统总体布局:哪些部分组成、各部分在物理上、逻辑上的相互关系; 两个不可忽视的输出: 与需求功能的关系:对于需求中的每一个功能,用哪一层、哪个模块、哪个类、哪个对象来实现(一对多关系);反过来,应当说明将要创建的系统每一层、每个模块、每个对象、每一个类“做什么”,他们是为了帮助实现哪些功能(一对多关系)。(需求的颗粒度在一开始往往是比较粗的,因此根据功能点对于整体项目规模的估计或得到项目WBS其误差范围也是比较大的。更为重要的原因是,需求往往不是编码工作分解的准确依据,因为一个需求的功能点可能对应多个代码模块,而多个需求的功能点也可能只对应一个或少数代码模块,同时还有软件复用等因素要考虑,因此只有在概要设计完成以后才能准确地得到详细设计或编码阶段的二次 WBS,并估计较为准确的整体项目规模。) 逻辑与物理位置:每个对象在逻辑上分别落在哪一层、哪个模块、哪个类;在物理上每个模块、每个对象、每一个类放在哪个应用服务器或客户端的哪个目录、哪个文件(库),或者是建立在数据库管理系统中的什么东东(过程、函数、视图、触发器等等)。 八、结构化与面向对象方法特点比较 1. 从概念方面看,结构化软件是功能的集合,通过模块以及模块和模块之间的分层调用关系实现;面向对象软件是事物的集合,通过对象以及对象和对象之间的通讯联系实现; 2. 从构成方面看,结构化软件=过程+数据,以过程为中心;面向对象软件=(数据+相应操作)的封装,以数据为中心; 3. 从运行控制方面看,结构化软件采用顺序处理方式,由过程驱动控制;面向对象软件采用交互式、并行处理方式,由消息驱动控制; 4. 从开发方面看,结构化方法的工作重点是设计;面向对象方法的工作重点是分析;但是,在结构化方法中,分析阶段和设计阶段采用了不相吻合的表达方式,需要把在分析阶段采用的具有网络特征的数据流图转换为设计阶段采用的具有分层特征的结构图,在面向对象方法中则不存在这一问题。 5. 从应用方面看,相对而言,结构化方法更加适合数据类型比较简单的数值计算和数据统计管理软件的开发;面向对象方法更加适合大型复杂的人机交互式软件和数据统计管理软件的开发; 参考文献: 《实用软件工程》第二版,郑人杰、殷人昆、陶永雷等著 《微软项目:求生法则》Steve McConnell著,余孟学译 《软件工程:实践者的研究方法》(第5版)Roger S.Pressman著 《软件构架实践》SEI软件工程译丛,林·巴斯著 《RUP2000》电子版; 《UML与系统分析设计》张龙祥著; 《面向对象的分析与设计》杨正甫著; 1、提升你的知道问题的排名,甚至可以排首页 2、百度知道问答推广,帮助你提问回答 3、优化你的广告 4、删除别人推广,直接让他不要和你竞争。 我 1做 3问 5答 1推 9广 9关 6键 9词 5 排 0 名 2优化
什么是软件架构师?
软件架构师是软件行业中一种新兴职业,工作职责是在一个软件项目开发过程中,将客户的需求转换为规范的开发计划及文本,并制定这个项目的总体架构,指导整个开发团队完成这个计划。架构师的主要任务不是从事具体的软件程序的编写,而是从事更高层次的开发构架工作。他必须对开发技术非常了解,并且需要有良好的组织管理能力。可以这样说,一个架构师工作的好坏决定了整个软件开发项目的成败。
软件架构师的职责是把需求转换为软件世界的模型。4+1视图中以use case作为核心,其中功能性需求以及部分非功能性需求会被软件架构师通过分析和设计,映射为各种软件设计模型。从OOA/OOD角度说,use case 在这个过程中是要转换为各种UML,其中类图,序列图,状态图是最常用到的。这个转换过程是需要智慧的,use case是目的,各种OO的原则是指导,设计模式是经验,灵活运用是能力。里面蕴涵了设计的美感,我觉得这个过程是衡量一个软件架构师的最重要的指标。
当然这个过程是迭代和反馈的,我觉得概要设计和详细设计只是思考同一个问题的粒度不同而已。
另外就是我们要熟悉语言,详细设计是要转换为代码的,而且跟语言是有关系的。语言比如java/c++等,详细设计的模型是有很多不同的。就需要软件架构师有过这个过程,并且是非常良好的映射。
除了语言就是要熟悉某个技术领域,比如J2EE/DOTnet.从J2ee来说,可能需要了解比如jsp/servlet/ejb/jndi/jta/jdbc等。还需要了解各种web framework,o/rmapping,ioc/aop容器等等。还有的就是一些技术组件和业务组件,不如workflow,rules engine等等。另外比如各种database.熟悉这些东西的目的,是把这些软件和组件合理并且有机的组织起来成为一个开发的架构。这个过程是需要创造力和想象力的。可能很多人认为这个地方正是软件架构师体现能力的地方。
软件行业里常说的 “架构”,究竟是什么东西
通常所说的MVC和MVVM都是软件架构,这只是软件开发的架构,这些都是一种抽象模式,是人为想象出来的一种开发规范,是软件开发中的一门艺术。
简介
定义
软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。在实现阶段,这些抽象组件被细化为实际的组件,比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中,组件之间的连接通常用接口来实现。
软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标,作为绘图员画图的基础一样,一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。
目标
正如同软件本身有其要达到的目标一样,架构设计要达到的目标是什么呢?一般而言,软件架构设计要达到如下的目标:
可靠性(Reliable)。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要,因此软件系统必须非常可靠。
安全性(Secure)。软件系统所承担的交易的商业价值极高,系统的安全性非常重要。
可伸缩性(SCAlable)。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下,保持合理的性能。只有这样,才能适应用户的市场扩展得可能性。
可定制化(CuSTomizable)。同样的一套软件,可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。
可扩展性(Extensible)。在新技术出现的时候,一个软件系统应当允许导入新技术,从而对现有系统进行功能和性能的扩展。
可维护性(MAIntainable)。软件系统的维护包括两方面,一是排除现有的错误,二是将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费。
客户体验(Customer Experience)。软件系统必须易于使用。
市场时机(Time to Market)。软件用户要面临同业竞争,软件提供商也要面临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。
历史
编辑
早在1960年代,诸如E·W·戴克斯特拉就已经涉及软件架构这个概念了。自1990年代以来,部分由于在 Rational Software Corporation 和Microsoft内部的相关活动,软件架构这个概念开始越来越流行起来。
卡内基梅隆大学和加州大学埃尔文分校在这个领域作了很多研究。卡内基·梅隆大学的Mary Shaw和David Garlan于1996年写了一本叫做 Software Architecture perspective on an emerging DIscipline的书,提出了软件架构中的很多概念,例如软件组件、连接器、风格等等。加州大学埃尔文分校的软件研究院所做的工作则主要集中于架构风格、架构描述语言以及动态架构。
计算机软件的历史开始于五十年代,历史非常短暂,而相比之下建筑工程则从石器时代就开始了,人类在几千年的建筑设计实践中积累了大量的经验和教训。建筑设计基本上包含两点,一是建筑风格,二是建筑模式。独特的建筑风格和恰当选择的建筑模式,可以使得一个建筑独一无二。
软件与人类的关系是架构师必须面对的核心问题,也是自从软件进入历史舞台之后就出现的问题。与此类似地,自从有了建筑以来,建筑与人类的关系就一直是建筑设计师必须面对的核心问题。英国首相丘吉尔说,我们构造建筑物,然后建筑物构造我们(We shape our buildings, and afterwards our buildings shape us)。英国下议院的会议厅较狭窄,无法使所有的下议院议员面向同一个方向入座,而必须分成两侧入座。丘吉尔认为,议员们入座的时候自然会选择与自己政见相同的人同时入座,而这就是英国政党制的起源。Party这个词的原意就是"方"、"面"。政党起源的关键就是建筑物对人的影响。
在软件设计界曾经有很多人认为功能是最为重要的,形式必须服从功能。与此类似地,在建筑学界,现代主义建筑流派的开创人之一Louis Sullivan也认为形式应当服从于功能(FORMs follows function)。
几乎所有的软件设计理念都可以在浩如烟海的建筑学历史中找到更为遥远的历史回响。最为著名的,当然就是模式理论和XP理论。
相互关系
编辑
软件构架是一个容易理解的概念,多数工程师(尤其是经验不多的工程师)会从直觉上来认识它,但要给出精确的定义很困难。特别是,很难明确地区分设计和构架:构架属于设计的一方面,它集中于某些具体的特征。
软件架构是指在一定的设计原则基础上,从不同角度对组成系统的各部分进行搭配和安排,形成系统的多个结构而组成架构,它包括该系统的各个组件,组件的外部可见属性及组件之间的相互关系。组件的外部可见属性是指其他组件对该组件所做的假设。
从和目的、主题、材料和结构的联系上来说,软件架构可以和建筑物的架构相比拟。一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来实施和管理软件产品的高级设计。软件架构师定义和设计软件的模块化,模块之间的交互,用户界面风格,对外接口方法,创新的设计特性,以及高层事物的对象操作、逻辑和流程。
是一般而言,软件系统的架构(ArchitECture)有两个要素:
它是一个软件系统从整体到部分的最高层次的划分。
一个系统通常是由元件组成的,而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用,则是关于这个系统本身结构的重要信息。
详细地说,就是要包括架构元件(Architecture Component)、联结器(Connector)、任务流(TASk-flow)。所谓架构元素,也就是组成系统的核心"砖瓦",而联结器则描述这些元件之间通讯的路径、通讯的机制、通讯的预期结果,任务流则描述系统如何使用这些元件和联结器完成某一项需求。
·建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的,商业的和技术的决定。
在建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出,而一旦系统开始进行详细设计甚至建造,这些决定就很难更改甚至无法更改。显然,这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定,必须经过非常慎重的研究和考察。
种类
编辑
根据我们关注的角度不同,可以将架构分成三种:
逻辑架构
软件系统中元件之间的关系,比如用户界面,数据库,外部系统接口,商业逻辑元件,等等。
比如下面就是笔者亲身经历过的一个软件系统的逻辑架构图
图2、一个逻辑架构的例子
从上面这张图中可以看出,此系统被划分成三个逻辑层次,即表象层次,商业层次和数据持久层次。每一个层次都含有多个逻辑元件。比如WEB服务器层次中有HTML服务元件、Session服务元件、安全服务元件、系统管理元件等。
物理架构
软件元件是怎样放到硬件上的。
比如下面这张物理架构图描述了一个分布于北京和上海的分布式系统的物理架构,图中所有的元件都是物理设备,包括网络分流器、代理服务器、WEB服务器、应用服务器、报表服务器、整合服务器、存储服务器、主机等等。
系统架构
系统的非功能性特征,如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。
系统架构的设计要求架构师具备软件和硬件的功能和性能的过硬知识,这一工作无疑是架构设计工作中最为困难的工作。
此外,从每一个角度上看,都可以看到架构的两要素:元件划分和设计决定。
首先,一个软件系统中的元件首先是逻辑元件。这些逻辑元件如何放到硬件上,以及这些元件如何为整个系统的可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等做出贡献,是非常重要的信息。
其次,进行软件设计需要做出的决定中,必然会包括逻辑结构、物理结构,以及它们如何影响到系统的所有非功能性特征。这些决定中会有很多是一旦作出,就很难更改的。
根据作者的经验,一个基于数据库的系统架构,有多少个数据表,就会有多少页的架构设计文档。比如一个中等的数据库应用系统通常含有一百个左右的数据表,这样的一个系统设计通常需要有一百页左右的架构设计文档。
视图
编辑
我们决定以多种构架视图来表示软件构架。每种构架视图针对于开发流程中的涉众(例如最终用户、设计人员、管理人员、系统工程师、维护人员等)所关注的特定方面。
构架视图显示了软件构架如何分解为构件,以及构件如何由连接器连接来产生有用的形式 [PW92],由此记录主要的结构设计决策。这些设计决策必须基于需求以及功能、补充和其他方面的约束。而这些决策又会在较低层次上为需求和将来的设计决策施加进一步的约束。
构架由许多不同的构架视图来表示,这些视图本质上是以图形方式来摘要说明“在构架方面具有重要意义”的模型元素。在 Rational Unified Process 中,您将从一个典型的视图集开始,该视图集称为“4+1 视图模型”[KRU95]。它包括:
用例视图:包括用例和场景,这些用例和场景包括在构架方面具有重要意义的行为、类或技术风险。它是用例模型的子集。
逻辑视图:包括最重要的设计类、从这些设计类到包和子系统的组织形式,以及从这些包和子系统到层的组织形式。它还包括一些用例实现。它是设计模型的子集。
实施视图:包括实施模型及其从模块到包和层的组织形式的概览。 同时还描述了将逻辑视图中的包和类向实施视图中的包和模块分配的情况。它是实施模型的子集。
进程视图:包括所涉及任务(进程和线程)的描述,它们的交互和配置,以及将设计对象和类向任务的分配情况。只有在系统具有很高程度的并行时,才需要该视图。在 Rational Unified Process 中,它是设计模型的子集。
配置视图:包括对最典型的平台配置的各种物理节点的描述以及将任务(来自进程视图)向物理节点分配的情况。只有在分布式系统中才需要该视图。它是部署模型的一个子集。构架视图记录在软件构架文档中。
您可以构建其他视图来表达需要特别关注的不同方面:用户界面视图、安全视图、数据视图等等。对于简单系统,可以省略 4+1 视图模型中的一些视图。
重点
编辑
虽然以上视图可以表示系统的整体设计,但构架只同以下几个具体方面相关:
模型的结构,即组织模式,例如分层。基本元素,即关键用例、主类、常用机制等,它们与模型中的各元素相对。几个关键场景,它们表示了整个系统的主要控制流程。记录模块度、可选特征、产品线状况的服务。
构架视图在本质上是整体设计的抽象或简化,它们通过舍弃具体细节来突出重要的特征。在考虑以下方面时,这些特征非常重要。
系统演进,即进入下一个开发周期。在产品线环境下复用构架或构架的一部分。评估补充质量,例如性能、可用性、可移植性和安全性。向团队或分包商分配开发工作。决定是否包括市售构件。插入范围更广的系统。
形式
编辑
构架模式
构架模式是解决复杂构架问题的现成形式。构架框架或构架基础设施(中间件)是可以在其上构建某种构架的构件集。许多主要的构架困难应在框架或基础设施中进行解决,而且通常针对于特定的领域:命令和控制、MIS、控制系统等等。
模式示例
[BUS96] 根据构架模式最适用的系统的特征将其分类,其中一个类别处理更普遍的结构问题。下表显示了 [BUS96] 中所提供的类别和这些类别所包含的模式。
类别 模式结构 层管道和过滤器黑板分布式系统代理交互系统 模型-视图-控制器表示-抽象-控制自适应系统反射微核
在“软件构架简介”中,David Garlan 和 Mary Shaw 认为软件构架是有关如下问题的设计层次:“在计算的算法和数据结构之外,设计并确定系统整体结构成为了新的问题。结构问题包括总体组织结构和全局控制结构;通信、同步和数据访问的协议;设计元素的功能分配;物理分布;设计元素的组成;定标与性能;备选设计的选择。”[GS93]
但构架不仅是结构;IEEE Working Group on Architecture 把其定义为“系统在其环境中的最高层概念”[IEEE98]。构架还包括“符合”系统完整性、经济约束条件、审美需求和样式。它并不仅注重对内部的考虑,而且还在系统的用户环境和开发环境中对系统进行整体考虑,即同时注重对外部的考虑。
在 Rational Unified Process 中,软件系统的构架(在某一给定点)是指系统重要构件的组织或结构,这些重要构件通过接口与不断减小的构件与接口所组成的构件进行交互。
为阐明其含义,下面将详述其中的两个;完整说明请参见。模式以下列广泛使用的形式来表示:
模式名环境问题影响,描述应考虑的不同问题方面解决方案基本原理结果环境示例模式名层
环境需要进行结构分解的大系统。
问题必须处理不同抽象层次的问题的系统。例如:硬件控制问题、常见服务问题和针对于不同领域的问题。最好不要编写垂直构件来处理所有抽象层次的问题。否则要在不同的构件中多次处理相同的问题(可能会不一致)。
影响
系统的某些部分应当是可替换的构件中的变化不应波动相似的责任应归为一组构件大小 -- 复杂构件可能要进行分解解决办法将系统分成构件组,并使构件组形成层叠结构。使上层只使用下层(决不使用上层)提供的服务。尽量不使用非紧邻下层提供的服务(不跳层使用服务,除非中间层只添加通过构件)。
示例:
1. 通用层
严格的分层构架规定设计元素(类、构件、包、子系统)只能使用下层提供的服务, 服务可以包括事件处理、错误处理、数据库访问等等。 相对于记录在底层的原始操作系统级调用,它包括更明显的机制。
2. 业务系统层
上图显示了另一个分层示例,其中有垂直特定应用层、水平层和基础设施层。注意:此处的目标是采用非常短的业务“烟囱”并实现各种应用程序间的通用性。 否则,就可能有多个人解决同一问题,从而导致潜在的分歧。
有关该模式的深入讨论,请参见指南:分层。
模式名黑板
环境没有解决问题的确定方法(算法)或方法不可行的领域。例如 AI 系统、语音识别和监视系统。
问题多个问题解决顾问(知识顾问)必须通过协作来解决他们无法单独解决的问题。各顾问的工作结果必须可以供所有其他顾问访问,使他们可以评估自己是否可以参与解决方案的查找并发布其工作结果。
影响
知识顾问参与解决问题的顺序不是确定的,这可能取决于问题解决策略
不同顾问的输入(结果或部分解决方案)可能有不同的表示方式
各顾问并不直接知道对方的存在,但可以评估对方发布的工作
解决办法多名知识顾问都可访问一个称为“黑板”的共享数据库。黑板提供监测和更新其内容的接口。控制模块/对象激活遵循某种策略的顾问。激活后,顾问查看黑板,以确定它是否能参与解决问题。如果顾问决定它可以参与,控制对象就可以允许顾问将其部分(或最终)解决方案放置于黑板上。
示例:
以上显示了使用 UML 建模的结构或静态视图。 它将成为参数化协作的一部分,然后会绑定到实参上对模式进行实例化。
构架风格软件构架(或仅是构架视图)可以具有名为构架风格的属性,该属性减少了可选的形式,并使构架具有一定程度的一致性。样式可以通过一组模式或通过选择特定构件或连接器作为基本构件来定义。对给定系统,某些样式可作为构架描述的一部分记录在构架风格指南(Rational Unified Process 中设计指南文档的一部分)中。样式在构架的可理解性与完整性方面起着主要的作用。
逻辑视图:类图、状态机和对象图。进程视图:类图与对象图(包括任务 - 进程与线程)。实施视图:构件图。部署视图:配置图。
设计
编辑
描述语言
为了讨论和分析软件构架,必须首先定义构架表示方式,即描述构架重要方面的方式。在 Rational Unified Process 中,软件构架文档记录有这种描述。
架构描述语言(ADL)用于描述软件的体系架构。已有多种架构描述语言,如Wright (由卡内基梅隆大学开发),Acme (由卡内基梅隆大学开发),C2 (由UCI开发), Darwin (由伦敦帝国学院开发)。ADL的基本构成包括组件、连接器和配置。
视图
构架
构架视图的图形描述称为构架设计图。对于以上描述的各种视图,设计图由以下统一建模语言图组成 [UML99]:
逻辑视图:类图、状态图和对象图。
进程视图:类图与对象图(包括任务 - 进程与线程)。
实施视图:构件图。
部署视图:配置图。
用例视图:用例图描述用例、主角和普通设计类;顺序图描述设计对象及其协作关系。
流程
在 Rational Unified Process 中,构架主要是分析设计工作流程的结果。当项目再次进行此工作流程时,构架将在一次又一次迭代中不断演化、改进、精炼。由于每次迭代都包括集成和测试,所以在交付产品时,构架就相当强壮了。构架是精化阶段各次迭代的重点,构架的基线通常会在此阶段结束时确定。
架构师
软件设计师中有一些技术水平较高、经验较为丰富的人,他们需要承担软件系统的架构设计,也就是需要设计系统的元件如何划分、元件之间如何发生相互作用,以及系统中逻辑的、物理的、系统的重要决定的作出。
这样的人就是所谓的架构师(Architect)。在很多公司中,架构师不是一个专门的和正式的职务。通常在一个开发小组中,最有经验的程序员会负责一些架构方面的工作。在一个部门中,最有经验的项目经理会负责一些架构方面的工作。
但是,越来越多的公司体会到架构工作的重要性,并且在不同的组织层次上设置专门的架构师位置,由他们负责不同层次上的逻辑架构、物理架构、系统架构的设计、配置、维护等工作。
[1]
实践
编辑
实践中的理解
软件架构是对软件系统运行时元素的抽象,软件系统可能有很多层抽象,或由多重业务流程所组成,每层抽象或每个业务流程都有自己的软件架构。
软件架构是平衡的艺术。
网站架构图设计用什么软件好?急求!
如果是绘制一般的架构设计图,如逻辑视图、物理视图、部署视图等架构视图,甚至状态图、序列图等,你使用IBM的Rational software architect软件就可以,或者用EA软件也行。
如果视图比较简单,就用Visio,甚至powepoint也无妨。
软件行业里常说的“架构”,究竟是什么东西
一直以来,在软件行业,对于什么是架构,都有很多的争论,每个人都有自己的理解。甚至于很多架构师一说架构,就开始谈论什么应用架构、硬件架构、数据架构等等。我曾经也到处寻找过架构的定义,请教过很多人,结果发现,没有大家都认可的定义。套用一句关于 big data 流行的笑话,放在架构上也适用:
Architecture is like teenage sex,everybody talks about it,nobody really knows what is it。
事实上,架构在软件发明时的 N 多年以前,就已经存在了,这个词最早是跟随着建筑出现的。所以,我觉得有必要从源头开始,把架构这个概念先讨论清楚,只有这样,软件行业架构的讨论才有意义。
什么是架构?
架构的英文是 Architecture,在 Wikipedia 上,架构是这样定义的:
Architecture (Latin architectura, from the Greek ἀρχιτέκτων arkhitekton” architect”, from ἀρχι- “chief” and τέκτων “builder”) is both the process and the product of planning, designing, and constructing buildings and other physical structures。
从这个定义上看,架构好像是一个过程,也不是很清晰。为了讲清楚这个问题,我们先来看看为什么会产生架构。
为什么会产生架构?
想象一下,在最早期,每个人都完全独立生活,衣、食、住、行等等全部都自己搞定,整个人类都是独立的个体,不相往来。为了解决人类的延续的问题,自然而然就有男女群居出现,这个时候就出现了分工了,男性和女性所做的事情就会有一定的分工,可是人每天生活的基本需求没有发生变化,还是衣食住行等生活必须品。
但是一旦多人分工配合作为生存的整体,力量就显得强大多了,所以也自然的形成了族群:有些人种田厉害,有些人制作工具厉害,有些地方适合产出粮食,有些地方适合产出棉花等,就自然形成了人的分群,地域的分群。当分工发生后,实际上每个人的生产力都得到了提高,因为做的都是每个人擅长的事情。
整个人群的生产力和抵抗环境的能力都得到了增强。为什么呢?因为每个人的能力和时间都是有限的,并且因为人的结构的限制,人同时只能专心做好一件事情,这样不得已就导致了分工的产生。既然分工发生了,原来由一个人干生存所必需的所有的事情,就变成了很多不同分工的角色合作完成这些事情,这些人必须要通过某些机制合在一起,让每个人完成生存所必需的事情,这实际上也导致了交易的发生(交易这部分就不在这里展开了,有机会再讨论)。
在每个人都必须自己完成所有生活必须品的生产的时候,是没有架构的(当然在个人来讲,同一时刻只能做有限的事情,在时间上还是可能会产生架构的)。一旦产生的分工,就把所有的事情,切分成由不同角色的人来完成,最后再通过交易,使得每个个体都拥有生活必须品,而不需要每个个体做所有的事情,只需要每个个体做好自己擅长的事情,并具备一定的交易能力即可。
这实际上就形成了社会的架构。那么怎么定义架构呢?以上面这个例子为例,把一个整体(完成人类生存的所有工作)切分成不同的部分(分工),由不同角色来完成这些分工,并通过建立不同部分相互沟通的机制,使得这些部分能够有机的结合为一个整体,并完成这个整体所需要的所有活动,这就是架构。由以上的例子,也可以归纳出架构产生的动力:
必须由人执行的工作(不需要人介入,就意味着不需要改造,也就不需要架构了)
每个人的能力有限(每个人都有自己的强项,个人的产出受限于最短板,并且由于人的结构限制,同时只能专注于做好一件事情,比如虽然有两只眼睛,但是只能同时专注于一件事物,有两只手,无法同时做不同的事情。ps. 虽然有少部分人可以左手画圆右手画框,但是不是普遍现象)
每个人的时间有限(为了减少时间的投入,必然会导致把工作分解出去,给擅长于这些工作的角色来完成,见 2,从而缩短时间)
人对目标系统有更高的要求(如果满足于现状,也就不需要进行架构了)
目标系统的复杂性使得单个人完成这个系统,满足条件 2,3(如果个人就可以完成系统的提高,也不需要别的人参与,也就不需要架构的涉及,只是工匠,并且一般这个工作对时间的要求也不迫切。当足够熟练之后,也会有一定的架构思考,但考虑更多的是如何提高质量,提高个人的时间效率)
有人可能会挑战说,如果一个人对目标系统进行分解,比如某人建一栋房子,自己采购材料,自己搭建,难道也不算架构嘛?如果对于时间不敏感的话,是会出现这个情况的,但是在这种情况下,并不必然导致架构的发生。如果有足够的自觉,以及足够的熟练的话,也会产生架构的思考,因为这样对于提高生产力是有帮助的,可以缩短建造的时间,并会提高房子的质量。事实上建筑的架构就是在长期进行这些活动后,积累下来的实践。
当这 5 个条件同时成立,一定会产生架构。从这个层面上来说,架构是人类发展过程中,由懵懵懂懂的,被动的去认识这个世界,变成主动的去认识,并以更高的效率去改造这个世界的方法。以下我们再拿建筑来举例加强一下理解。
最开始人类是住在山洞里,住在树上的,主要是为了躲避其他猛兽的攻击,以及减少自然环境的变化,对人类生存的挑战。为了完成这些目标,人类开始学会在平地上用树木和树叶来建立隔离空间的设施,这就是建筑的开始。但是完全隔离也有很多坏处,慢慢就产生了门窗等设施。
建筑的本质就是从自然环境中,划出一块独占的空间,但是仍然能够通过门窗等和自然环境保持沟通。这个时候架构就已经开始了。对地球上的空间进行切分,并通过门窗,地基等,保持和地球以及空间的有机的沟通。当人类开始学会用火之后,茅棚里面自然而然慢慢就会被切分为两部分,一部分用来烧饭,一部分用来生活。当人的排泄慢慢移入到室内后,洗手间也就慢慢的出现了。这就是建筑内部的空间切分。
这个时候人们对建筑的需求也就慢慢的越来越多,空间的切分也会变成很多种,组合的方式也会有很多种,比如每个人住的房子,群居所产生的宗教性质的房子,集体活动的房子等等。这个时候人们就开始有意识的去设计房子,架构师就慢慢的出现了。一切都是为了满足人的越来越高的需求,提升质量,减少时间,更有效率的切分空间,并且让空间之间更加有机的进行沟通。这就是建筑的架构以及建筑的架构的演变
总结一下,什么是架构,就是:
根据要解决的问题,对目标系统的边界进行界定。
并对目标系统按某个原则的进行切分。切分的原则,要便于不同的角色,对切分出来的部分,并行或串行开展工作,一般并行才能减少时间。
并对这些切分出来的部分,设立沟通机制。
根据 3,使得这些部分之间能够进行有机的联系,合并组装成为一个整体,完成目标系统的所有工作。
同样这个思考可以展开到其他的行业,比如企业的架构,国家的架构,组织架构,音乐架构,色彩架构,软件架构等等。套用三国演义的一句话,合久必分,分久必合。架构实际上就是指人们根据自己对世界的认识,为解决某个问题,主动地、有目的地去识别问题,并进行分解、合并,解决这个问题的实践活动。架构的产出物,自然就是对问题的分析,以及解决问题的方案:包括拆分的原则以及理由,沟通合并的原则以及理由,以及拆分,拆分出来的各个部分和合并所对应的角色和所需要的核心能力等。
望采纳!
什么是原始结构图
一、释义:
原始结构图,包括了平面图,立面图,剖面图等。有详细的结构材料说明
二、结构图的概念:
结构图是指以模块的调用关系为线索,用自上而下的连线表示调用关系并注明参数传递的方向和内容,从宏观上反映软件层次结构的图形,结构图分建筑图和组织结构图。
三、原始结构图的图示:
编写软件架构文档说明,第 1 部分: 什么是软件架构,为什么为软件架构编写文档说明非常重要
引言 软件架构是一门学科,开始于 20 世纪 70 年代。面对不断增加的复杂性和开发复杂实时系统的压力,作为主流系统工程和软件开发的基本构造,软件架构应运而生。 与任何其他久经考验的学科一样,软件架构在诞生之初也面临许多挑战。软件架构表示系统的结构和行为方面。在早期为软件架构编写文档说明时,所使用的文本和图解表达常常不足或者不够精确。所需的是某种一致并得到充分理解的伪(或元)语言,以便将对软件架构进行表示和编写文档说明的不同方式统一起来。在学术研究的推动下,在用于开发有效软件架构文档说明的最佳实践和指导原则方面,工程和计算机科学领域已取得了长足的发展。 在本系列中,您将了解如何编写软件架构文档说明。了解编写文档说明的不同方面:系统上下文、体系结构概述、功能体系结构、操作体系结构和体系结构决策。 在这第一篇文章中,了解软件架构是什么,以及为该学科的不同方面编写文档说明的重要性。 回页首软件架构不同的研究人员已解释了软件架构是什么,并且他们对有关如何最好地表示软件系统的体系结构具有不同的观点。其中没有哪一种解释是错误的;每种解释都具有自己的价值。Bass L 等人抓住了软件架构的本质: “程序或计算系统的软件架构是该系统的结构,包括软件组件、那些组件的外部可见的属性,以及那些组件之间的关系” 。 此定义重点关注由粗粒度的构造(软件组件)所构成的体系结构,可以将这些构造看作是体系结构的构建块。每个软件组件或体系结构构建块具有某些外部可见的属性,这是它向其他体系结构构建块公开的属性。软件组件的内部设计和实现细节不是系统的其他部分所关心的内容,系统的其他部分只是将某个特定组件视为一个黑盒。该黑盒具有某些所公开的属性,其他软件组件可以使用这些属性来共同实现业务或 IT 目标。软件架构在恰当的粒度级别标识体系结构构建块。软件架构还标识那些构建块如何彼此相关,并进行文档记录。 与软件工程相关的体系结构涉及到将单个系统分解或划分为一组可迭代地、渐进地和独立地构造的部分。各个部分彼此具有显式的关系。当组合在一起时,各个部分就形成了系统、企业或应用程序的体系结构。 关于体系结构与设计之间的区别,存在一些混淆。正如 Clements P 等人 所指出的,所有体系结构都是设计,但不是所有设计都是体系结构。需要绑定以使系统满足其功能性和非功能性需求和目标的设计本质上是体系结构。体系结构将体系结构构建块视为黑盒,而设计则处理体系结构构建块的配置、自定义和内部工作。体系结构将软件组件与其外部属性绑定在一起。设计通常要比体系结构松散得多,因为它允许以更多的方式遵守组件的外部属性。设计还考虑用于实现组件内部细节的各种方法。 软件架构可以递归地使用。请考虑一个属于某个系统的软件架构组成部分的软件组件 (C1)。软件架构师将该组件及其应该公开的属性、功能和非功能特性及其与其他软件组件的关系交给系统设计人员。设计人员在分析软件组件 C1 之后,决定将该组件分解为更细粒度的组件(C11、C12 和 C13),其中每个组件提供可重用的功能,这些功能将用于实现 C1 的要求属性。设计人员详细设计了 C11、C12、C13 及其接口。此时,对设计人员来说,C11、C12 和 C13 是体系结构构造(或组件);其中每个构造具有显式定义的外部接口。对设计人员来说,C11、C12 和 C13 是软件组件 C1 的体系结构,并且这些构造需要进一步的改进和设计,以处理它们的内部实现。通过将大型、复杂的系统划分为小型的构成部分并集中于每个部分,可以递归地使用体系结构。 体系结构使用共同满足行为和质量目标的体系结构构建块将系统绑定在一起。参与者必须能够理解体系结构。因此必须为体系结构编写足够的文档说明,下一个部分将对此进行讨论。 回页首编写体系结构文档说明的重要性参与者:体系结构的下游设计和实现用户。为体系结构的定义、维护和增强功能进行投资的人。向参与者传达您正在构建的系统蓝图的关键是为系统体系结构编写文档说明。软件架构通过不同的视图进行表示——功能、操作、决策等等。没有任何单一视图能够表示整个体系结构。并非所有视图都需要表示特定企业或问题领域的系统体系结构。架构师将确定足以表示所需软件架构范畴的视图集。通过编写不同视图的文档说明并捕获每个部分的开发,您可以向开发团队和业务及 IT 参与者传达有关该不断发展的系统的信息。软件架构具有一组其预期要满足的业务和工程目标。体系结构的文档说明可以向参与者传达这些目标将如何实现。 为体系结构的各个方面编写文档说明,有助于架构师弥补用白板描述解决方案(使用框线图方法)与以对下游设计和实现团队有意义的方式表示解决方案之间众所周知的差距。体系结构的框线图留下了大量有待解释的空间。需要揭示的细节通常隐藏并令人混淆地固守在那些框线背后。 文档说明还可以促进创建切合实际并且可以系统开发(例如遵循标准模板)的体系结构构件。作为一门学科,软件架构是非常成熟的。您可以利用最佳实践和指导原则来为每种视图创建标准模板,以表示体系结构的某个部分或范畴。模板可以为架构师提供有关需要实际产生什么结果的训练。并且模板还可以帮助架构师执行强化训练——超越框线图技术。模板以更具体的术语定义体系结构,因此可直接追溯到解决方案预期要满足的业务和 IT 目标。 由于复杂性,典型的系统开发活动可能要花 18 个月左右的时间。人员缩减在设计和开发团队是司空见惯的事情,从而导致疯狂寻找恰当的替换人员。新的团队成员通常阻碍进度,因为他们必须经历一个学习过程才能成为高效的参与者。具有良好文档说明构件的软件架构可以提供: 对新团队成员进行有关解决方案需求教育的完美平台。有关解决方案如何满足业务和工程目标的说明。特定于问题领域的各种解决方案体系结构视图。对个人将处理的视图的重点关注。请考虑一个名为“体系结构决策”的假想构件(后续部分还将对此进行讨论)。此构件确定要解决的问题,并评估备选机制以解决该问题。此构件对为什么选择某种备选机制而不选择其他机制提供了论证。所确定的问题涉及到访问大型机 IBM DB2?? 表的机制。对两种备选机制进行了评估:使用 IBM MQSeries??,或者使用 NEON Shadow Direct 适配器(一种供应商适配器)。尽管 MQSeries 具备相关功能并且花费较少,但是后者要稳定得多,并且在制定决策时,后者具有一定的优势。现在设想原架构师在一年后离开了该项目,新的架构师粉墨登场。新的架构师质问该团队为什么不使用 IBM MQSeries 来访问大型机 DB2 表。该团队很快返回到体系结构决策构件,并指出了做出该选择的原因。由于 IBM MQSeries 已在过去一年中经测试证明与另一个解决方案不相上下,并且由于其价格较低,于是对该决策进行了重新审视并做出更改以反映更新后的解决方案。 这个示例说明了为什么对系统软件架构的各个方面编写文档说明,是教育新团队成员和在最少的停机情况下帮助他们入门所必需的。 回页首体系结构的不同视图您已经了解到可以通过不同的视图来表示体系结构,每种视图集中于该体系结构的特定方面或范畴。正如 Bass L 等人 所指出的,视图 是由系统参与者编写和读取的体系结构元素或构造以及它们之间关系的内聚集合。 体系结构的功能 视图描述各个体系结构构建块、构建块之间的关系,以及如何将它们分配到体系结构中的不同层。操作 视图(也称为技术视图)描述各个基础结构和中间件软件组件,这些组件为将要部署的功能体系结构组件提供运行时平台。对应用程序架构师而言,功能视图具有第一位的重要性。对基础结构架构师而言,操作视图是要重点关注的视图。 这两种视图采用不同的方法解决相同的问题,两种视图都需要从概念体系结构推进到物理实现。视图用于强调特定的体系结构范畴,同时有意地抑制其他范畴。 自从20 世纪 90 年代以来,已经存在许多不同的视图集。Perry 和 Wolf 提出,关于构建具有多种视图的体系结构(包括软件架构),存在一些非常有趣的要点。发表软件架构的 4 + 1 视图的 Kruchten 认为存在五种视图,这些视图组合起来可以表示软件架构。下面将描述前四种视图。 视图描述逻辑视图处理静态设计模型流程视图处理设计的动态视图物理视图处理如何将软件组件映射到硬件基础设施开发视图表示软件组件在开发时环境中的静态组织 第五种视图更多的是一种 Litmus Test 视图。它采用一组在体系结构上非常重要的用例(业务场景),并说明如何将四种视图的每一种视图中的体系结构元素集与针对那些元素的体系结构约束和决策结合起来,用于实现那些用例。 由Soni 等人 在Applied Software Architecture 中发表的另一种视图由四种构成软件架构的主要视图组成:视图描述概念体系结构视图从主要设计元素及元素间的关系方面描述系统模块互连体系结构视图描述功能分解和如何在不同的层中安排软件模块执行体系结构视图描述系统的动态结构代码体系结构视图描述如何在开发环境中组织源代码、二进制文件和库 软件架构出版物中描述了许多其他视图,但是介绍所有这些视图超出了本文的范围。对软件架构的不同视图进行仔细分析后表明,不同的研究结果之间存在大量的相似性。我们拥有一个最常用于表示系统软件架构的最优视图集合。 下一个部分将提供一些构件的概述,建议将这些构件用作可在软件开发生命周期的体系结构阶段生成的体系结构文档的最小集。 回页首文档说明对象 可以对软件架构的许多不同视图或方面做文档说明。对于任何中大型软件开发项目,建议您至少为以下体系结构构件集编写文档说明:系统上下文系统上下文对表示为黑盒的整个系统如何与外部实体(系统和最终用户)交互做文档说明。它还定义系统与外部实体之间的信息和控制流。系统上下文用于对系统所在的操作环境进行澄清、确认和编写文档说明。外部系统的性质、其接口以及信息和控制流对体系结构中的技术构件的下游规范有帮助。体系结构概述体系结构概述通过简单的图示表示形式说明体系结构中的主要概念元素和关系。您可以产生包括企业视图和 IT 系统视图的体系结构概述关系图。概述帮助表示组织所需要的业务和 IT 功能。功能体系结构从以下方面描述 IT 系统的结构:IT 系统的软件组件的职责、接口、静态关系和协作来交付组件所需功能的方式。此构件在各个细化阶段中迭代地进行开发。操作体系结构操作体系结构构件表示计算机系统的网络,这些系统支持解决方案的某些性能、可伸缩性和容错等需求。此构件还运行中间件、系统软件和应用程序软件组件。此构件在各个细化阶段中迭代地进行开发。体系结构决策体系结构决策构件提供了对所有在体系结构上相关的决策编写文档说明的单一位置。决策通常涉及到但不限于: 系统的结构。标识中间件组件以支持集成需求。将功能分配到每个体系结构组件(体系结构构建块)。将体系结构构建块分配到体系结构中的各个层。遵守标准。选择技术以实现特定的体系结构构建块或功能组件。 对任何视为在体系结构上与满足业务和工程目标相关的决策编写文档说明。文档说明通常包括: 问题的确定。各种解决方案的评估,包括优点和缺点。选定的解决方案,包括足够的论证和其他将对下游设计和实现有帮助的相关详细信息。 本系列的其余部分将讨论如何对软件架构中的这五个构件编写文档说明。 回页首结束语 软件架构已经存在 30 多年了。过去几十年已见证了软件工程方面的大量工作。软件架构师在设计满足企业的业务、工程和 IT 目标的解决方案中起着中流砥柱的作用。为软件架构编写文档说明是极其重要的。您可以使用文档说明,就某个正在发展的系统与参与者进行交流。文档说明对于使新的团队成员迅速投入工作也是非常有用的,因为新的团队成员可以在实现解决方案时使用体系结构透视图作为上下文和边界前提。 关于什么在性质上是体系结构,什么在性质上不是体系结构,以及应该对系统的哪些方面做文档说明,一直存在大量的混淆。体系结构模板定义并标准化每种类型的构件中的内容,支持采用一致的方法来对软件架构编写文档说明。 在本文中,您了解了作为一门学科的软件架构,并了解了对体系结构的基本元素编写文档说明的重要性。您还阅读了建议作为文档说明最小集的体系结构构件的概述。请继续关注本系列的其他文章,它们将详述如何使用一组指导原则,以及如何对每个构件编写文档说明。参考资料 学习您可以参阅本文在 developerWorks 全球网站上的 英文原文。阅读已发布的软件架构定义的纲要。D. Perry 和 A. Wolf 撰写的“Foundations for the Study of Software Architecture”是关于软件架构的经典文章。阅读P. Kruchten 撰写的“Architectural Blueprints - The "4+1" View Model of Software Architecture”。Applied Software Architecture 提供了用于产生高质量软件设计的实用指导原则和技术。在developerWorks 的 Architecture 架构专区中,获取用以提高您在体系结构方面的技能的各种资源。浏览技术书店,以了解有关这些技术主题及其他技术主题的相关书籍。讨论参与论坛讨论。访问developerWorks Blog,从而加入到 developerWorks 社区中来。关于作者Tilak Mitra 是 IBM 的一名高级认证执行 IT 架构师。他擅长 SOA,在 SOA 的业务策略和方向方面为 IBM 提供帮助。他还是一位 SOA 主题专家,帮助客户进行基于 SOA 的业务转换,并重点关注复杂和大型的企业架构。他目前的工作重点是围绕组合业务服务(Composite Business Services,CBS)构建可重用的资产,这些资产能够在多种平台上运行,例如 IBM、SAP 等的 SOA 堆栈。他生活在阳光明媚的南佛罗里达,闲暇时,他非常喜欢参加板球和乒乓球活动。Tilak 在印度加尔各答的 Presidency 学院获得了物理学学士学位,并且已经在班加罗尔的印度科学学院获得了电子工程学学士和硕士学位。访问 Tilak 的 blog,了解关于 SOA 的更多信息。您可以在 LinkedIn 上查看 Tilak Mitra 的个人简介。 关闭[x]关于报告滥用的帮助报告滥用谢谢! 此内容已经标识给管理员注意。关闭[x]关于报告滥用的帮助报告滥用报告滥用提交失败。 请稍后重试。关闭[x]developerWorks:登录IBM ID:需要一个 IBM ID?忘记IBM ID?密码:忘记密码?更改您的密码 保持登录。单击提交则表示您同意developerWorks 的条款和条件。 使用条款 当您初次登录到 developerWorks 时,将会为您创建一份概要信息。您在developerWorks 概要信息中选择公开的信息将公开显示给其他人,但您可以随时修改这些信息的显示状态。您的姓名(除非选择隐藏)和昵称将和您在 developerWorks 发布的内容一同显示。所有提交的信息确保安全。关闭[x]请选择您的昵称:当您初次登录到 developerWorks 时,将会为您创建一份概要信息,您需要指定一个昵称。您的昵称将和您在 developerWorks 发布的内容显示在一起。昵称长度在 3 至 31 个字符之间。 您的昵称在 developerWorks 社区中必须是唯一的,并且出于隐私保护的原因,不能是您的电子邮件地址。昵称:(长度在 3 至 31 个字符之间)单击提交则表示您同意developerWorks 的条款和条件。 使用条款. 所有提交的信息确保安全。为本文评分评论回页首
转载请注明出处51数据库 » 软件架构状态图 类图是不是对系统动态结构的描述
--我有你o
