什么是软件系统架构设计
软件架构(software architecture)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。
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_(计算机科学)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。
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。
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。
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”。
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。
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事实和管 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。
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。
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。
求解这道题答案 软件体系架构
软件体系结构与软件架构的中文翻译都是英文Software Architecture。
两者都使用一样的定义,如IEEE的“一个系统的基础组织,包含各个构件、构件互相之间与环境的关系,还有指导其设计和演化的原则。
”[IEEE-2000]为了找到两者的区别,得先从应用的环境入手。
我们利用网站搜索引擎对这个领域的常用关键词进行了检索,搜索区域分为开发者网站、所有网站、学术网站,结果如下(检索日期2007-04-08): ① http://www-128.ibm.com/developerworks/cn ② http://www.miscrosoft.com/china ③ google.com 采用精确匹配。
“架构师”改为“软件架构师”,“架构设计师”改为“软件架构设计师”减少领域差异 ④ baidu.com 采用精确匹配。
“架构师”改为“软件架构师”,“架构设计师”改为“软件架构设计师”减少领域差异 ⑤ http://www.cnki.net/index.htm采用精确匹配。
中国期刊全文数据库(2000-2007) 结果表明,在软件开发者和软件应用者来说,倾向于使用“软件架构”,在一定程度上接受“软件体系结构”。
大家对软件架构的设计人员,“架构师”得到广泛的认同。
对于学术界,普遍使用“软件体系结构”,对架构师几乎没有关注。
Software Architecture是一个实践性非常强的领域,统计表明理论和实践的鸿沟还是存在的。
其次,我们从词源探讨“体系”“结构”“架构”的解释[字典-2001]。
体系:若干事物互相联系而构成的一个整体。
例思想~ | 工业~ 结构:①建筑物承受重量和外力的部分及其制造。
按材料分有钢结构、木结构、砖石结构、框架结构、砖混结构等。
按形式分有悬索结构、拱结构等。
②构成整体的各个部分及其结合方式。
例经济~│文章~。
③文艺作品的内部构造。
即作品的各部分(包括内容和形式)之间有机的组织联系。
架构:①建造;构筑。
②框架;支架。
③比喻事物的组织、结构、格局。
例市场~│故事~庞大 通过以上分析,我们不难看出学术界为什么用“软件体系结构”。
首先,体系结构的中文定义完全符合IEEE等的定义。
强调整体与部分,部分与部分的关系;研究系统构成的方法学;提倡多角度研究系统。
其次,从学科地位讲,作为一门独立软件子学科,和硬件学科(计算机组织与体系结构)直接对应。
从工程实践需要看,软件架构更能体现系统构成与相关技术。
RUP过程或软件生产线关注的软件架构并不注重原理及表示,而是由结构和技术相结合的形成框架。
软件架构在中文中很容易与软件框架(Software Framework)混淆,对于一个应用的软件框架通常称为应用程序框架(Application Framework)。
框架是为了构建完整的应用而必须详细阐述的一种程序结构[Johnson-88]。
框架在RUP和软件产品线开发过程中是一个非常重要的过程。
RUP中框架是细化阶段的一个制品,软件产品生产线中是一组应用共享的程序框架。
目前,没有文献表明软件体系结构与软件架构的差别。
如果你强调方法论,应使用软件体系结构。
强调软件开发实践,应使用软件架构。
请问软件架构与软件体系结构有什么关系?
软件架构:整个软件系统的各个模块之间的结构设计,是软件工程范畴的概念,就象设计一栋房子由几个什么样的板块组成一样。
软件体系结构:是软件编程风格范畴的一个通俗概念,比如说用C++、PoworBuild、Delphi等来进行软件设计是面向对象的编程语言体系结构,而Basic、C、Foxbase的软件体系结构特点是面向任务流程的(不是面向对象的编程语言)。
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什么是系统架构设计?
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]:互联网是个神奇的大网,系统架构设计也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了逻辑视图: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。
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。
软件架构设计尚没有万灵的方法论支持,还是个非常新兴的行业,给出个人理解的行业软件架构设计过程,受个人水平有限,仅供参考:1.业务分析:针对目标行业的业务战略、蓝图、业务功能及流程进行分析,提出其中部分功能可以使用信息化进行处理,通过分析可以得出信息化要解决的问题。
2.解决方案设计:根据业务战略,形成行业信息化解决方案。
他是一个系统组,同时明确各系统间的支撑关系。
3.系统功能设计:明确信息化系统功能列表及功能层次(层次,例如经验决策层工,管理层功能,业务操作功能等),将功能散列在这些层次中,根据功能及应用特点形成一个或者多个子系统。
可参考下图理解。
4.系统架构设计:针对某一系统明确系统IT支撑表达,层次化关系表达及功能、技术核心元素5.技术体系设计:针对系统的接口、数据存储,技术路线、部署及实现抽象进行设计总体过程如下图所示
软件体系结构的建模是怎样的?
一、软件体系结构和框架的定义软件体系结构的英文单词是“architecture”.Architecture的基本词义是建筑、建筑学、建筑风格。
软件体系结构虽然根植于软件工程,但还处于一个研究发展的阶段,迄今为止还没有一个为大家所公认的定义。
《设计模式》中对框架的定义是框架就是一组相互协作的类,对于特定的一类软件,框架构成了一种可重用的设计。
软件框架是项目软件开发过程中提取特定领域软件的共性部分形成的体系结构,不同领域的软件项目有着不同的框架类型。
框架的作用在于:由于提取了特定领域软件的共性部分,因此在此领域内新项目的开发过程中代码不需要从头编写,只需要在框架的基础上进行一些开发和调整便可满足要求;对于开发过程而言,这样做会提高软件的质量,降低成本,缩短开发时间,使开发越做越轻松,效益越做越好,形成一种良性循环。
框架不是现成可用的应用系统。
是一个半成品,需要后来的开发人员进行二次开发,实现具体功能的应用系统。
框架不是“平台”,平台概念比较模糊可以是一种操作系统,一种应用服务器,一种数据库软件,一种通讯中间件等地那个,因此平台在应用平台主要指提供特定服务的系统软件,而框架更侧重了设计,开发过程,或者可以说,框架通过调用平台提供的服务而起的作用。
框架不是工具包或者类库,调用API并不就是在使用框架开发,紧紧使用API是,开发者完成系统的主题部分,并不时地调用类库实现特定任务。
而框架构成了通用的、具有一般性的系统主体部分,二次开发人员只是像做填空一样,根据具体业务,完成特定应用系统中与众不同的特殊部分。
二、框架与架构之间的关系框架不是构架(即软件体系机构)。
体系结构确定了系统整体结构、层次划分,不同部分之间的协作等设计考虑。
框架比架构更具体。
更偏重于技术涉嫌。
确定框架后,软件体系结构也随之确定,而对于同一软件体系结构(比如Web开发中的MVC),可以通过多种框架来实现。
三、框架与设计模式之间的关系设计模式和框架在软件设计中是两个不同的研究领域。
设计模式研究的是一个设计问题的解决方法,一个模式可应用于不同的框架和被不同的语言所实现;而框架则是一个应用的体系结构,是一种或多种设计模式和代码的混合体虽然它们有所不同,但却共同致力于使人们的设计可以被重用,在思想上存在着统一性的特点,因而设计模式的思想可以在框架设计中进行应用。
框架和设计模式存在着显著的区别,主要表现在二者提供的内容和致力应用的领域。
1)从应用领域上分,框架给出的是整个应用的体系结构;而设计模式则给出了单一设计问题的解决方案,并且这个方案可在不同的应用程序或者框架中进行应用。
2)从内容上分,设计模式仅是一个单纯的设计,这个设计可被不同语言以不用方式来实现;而框架则是设计和代码的一个混合体,编程者可以用各种方式对框架进行扩展,进而形成完整的不同的应用。
3)以第二条为基础,可以得出设计模式比框架更容易移植:框架一旦设计成形,虽然还没有构成完整的一个应用,但是以其为基础进行应用的开发显然要受制于框架的实现环境;而设计模式是与语言无关的,所以可以在更广泛的异构环境中进行应用。
总之,框架是软件,而设计模式是软件的知识体,提升框架的设计水平。
Feedback#re:软件体系结构(构架)、架构、设计模式之间的关系回复更多评论2005-11-1813:08by非鱼FRAMEWORK和ARCHITECTURE属于不同的设计层次。
DP和FRAMEWORK、ARCHITECTURE分属不同的领域,DP只能和ARCHITECTURALPATTERN相提并论。
#re:软件体系结构(构架)、架构、设计模式之间的关系回复更多评论2005-11-1817:59bypublisherluoARCHITECTURE是描述系统整体的一种结构(C/S架构,B/S架构,三层架构等),使用框架开发的web系统也是一种体系结构,而架构是系统中的一部分具体实现。
框架的设计也使用了很多设计模式。
设计模式只是一个问题解决域,而框架可以利用设计模式来解决客观存在的问题。
软件构架,架构和框架的区别
适应性,可理解性设计模式比框架更为抽象设计模式在碰到具体问题后,部分代码重用,部分设计重用,在特定领域基于体系结构的可重用的设计。
也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。
框架的例子如MVC。
设计模式 在一定的环境中解决某一问题的方案 构件通常是代码重用,而设计模式是设计重用,行为模式,协作关系等体系问题的决策总和:它是对软件系统的系统组织,是对构成系统的构件的接口:程序功能实现的逻辑框架是整个或部分系统的可重用设计,而且还涉及到系统的使用,框架则介于两者之间,重用性。
它不仅涉及到结构与行为:框架中可以包括多个设计模式简单点说结构,有时分析也可重用. 构架是architecture,才能产生代码;框架已经可以用代码表示设计模式是比框架更小的体系结构元素,功能,性能,表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法;另一方面也可以说框架是可被应用开发者定制的应用骨架。
框架亦可称为应用架构...
程序开发中的框架是什么
程序设计中的框架包含DoitPHP(原Tommyframework)是一个基于BSD开源协议发布的轻量级PHP框架,还包含如thinkphp、codeigniter(简称CI)、yii framework、doophp、qeephp、等主流的程序设计框架,根据个人习惯和性能要求,其各也有不同的优缺点。
从软件设计角度,框架是一个可复用的软件架构解决方案,规定了应用的体系结构,阐明软件体系结构中各层次间及其层次内部各组件间的毅力关系,责任分配和控制流程,表现为一组接口,抽象类以及实例间协作的方法。
框架是指对特定应用领域中的应用系统的部分设计和实现子系统的整体结构。
框架将应用系统划分为类和对象,定义类和对象的责任,类和对象如何互相协作,以及对象之间的控制线程。
这些共有的设计因素由框架预先定义,应用开发人员只须关注于特定的应用系统特有部分。
框架刻画了其应用领域所共有的设计决策,所以说框架着重于设计复用,尽管框架中可能包含用某种程序设计语言实现的具体类。
因为软件系统发展到今天已经很复杂了,特别是服务器端软件,涉及到的知识,内容,问题太多。
在某些方面使用别人成熟的框架,就相当于让别人帮你完成一些基础工作,你只需要集中精力完成系统的业务逻辑设计。
而且框架一般是成熟,稳健的,可以处理系统很多细节问题,比如,事物处理,安全性,数据流控制等问题。
还有框架一般都经过很多人使用,所以结构很好,所以扩展性也很好,而且它是不断升级的,可以直接享受别人升级代码带来的好处。
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体系结构,软件构架和设计模式之间的区别和联系
结构:程序功能实现的逻辑 框架是整个或部分系统的可重用设计,表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法;另一方面也可以说框架是可被应用开发者定制的应用骨架。
框架亦可称为应用架构,在特定领域基于体系结构的可重用的设计。
也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。
框架的例子如MVC。
设计模式 在一定的环境中解决某一问题的方案 构件通常是代码重用,而设计模式是设计重用,框架则介于两者之间,部分代码重用,部分设计重用,有时分析也可重用. 构架是architecture:它是对软件系统的系统组织,是对构成系统的 构件的接口,行为模式,协作关系等体系问题的决策总和。
它不仅涉及 到结构与行为,而且还涉及到系统的使用,功能,性能,适应性,重 用性,可理解性 设计模式比框架更为抽象 设计模式在碰到具体问题后,才能产生代码;框架已经可以用代码表示 设计模式是比框架更小的体系结构元素: 框架中可以包括多个设计模式简单点说:结构 < 设计模式 < 架构 <框架 结构+算法=程序(功能代码块) 程序与程序之间进行调整=设计模式 多个设计模式相组合(组件)=架构(系统)...
如何读懂Web服务的系统架构图
大数据数量庞大,格式多样化。
大量数据由家庭、制造工厂和办公场所的各种设备、互联网事务交易、社交网络的活动、自动化传感器、移动设备以及科研仪器等生成。
它的爆炸式增长已超出了传统IT基础架构的处理能力,给企业和社会带来严峻的数据管理问题。
因此必须开发新的数据架构,围绕“数据收集、数据管理、数据分析、知识形成、智慧行动”的全过程,开发使用这些数据,释放出更多数据的隐藏价值。
一、大数据建设思路1)数据的获得大数据产生的根本原因在于感知式系统的广泛使用。
随着技术的发展,人们已经有能力制造极其微小的带有处理功能的传感器,并开始将这些设备广泛的布置于社会的各个角落,通过这些设备来对整个社会的运转进行监控。
这些设备会源源不断的产生新数据,这种数据的产生方式是自动的。
因此在数据收集方面,要对来自网络包括物联网、社交网络和机构信息系统的数据附上时空标志,去伪存真,尽可能收集异源甚至是异构的数据,必要时还可与历史数据对照,多角度验证数据的全面性和可信性。
2)数据的汇集和存储互联网是个神奇的大网,大数据开发和软件定制也是一种模式,这里提供最详细的报价,如果你真的想做,可以来这里,这个手机的开始数字是一八七中间的是三儿零最后的是一四二五零,按照顺序组合起来就可以找到,我想说的是,除非你想做或者了解这方面的内容,如果只是凑热闹的话,就不要来了数据只有不断流动和充分共享,才有生命力。
应在各专用数据库建设的基础上,通过数据集成,实现各级各类信息系统的数据交换和数据共享。
数据存储要达到低成本、低能耗、高可靠性目标,通常要用到冗余配置、分布化和云计算技术,在存储时要按照一定规则对数据进行分类,通过过滤和去重,减少存储量,同时加入便于日后检索的标签。
3)数据的管理大数据管理的技术也层出不穷。
在众多技术中,有6种数据管理技术普遍被关注,即分布式存储与计算、内存数据库技术、列式数据库技术、云数据库、非关系型的数据库、移动数据库技术。
其中分布式存储与计算受关注度最高。
上图是一个图书数据管理系统。
4)数据的分析数据分析处理:有些行业的数据涉及上百个参数,其复杂性不仅体现在数据样本本身,更体现在多源异构、多实体和多空间之间的交互动态性,难以用传统的方法描述与度量,处理的复杂度很大,需要将高维图像等多媒体数据降维后度量与处理,利用上下文关联进行语义分析,从大量动态而且可能是模棱两可的数据中综合信息,并导出可理解的内容。
大数据的处理类型很多,主要的处理模式可以分为流处理和批处理两种。
批处理是先存储后处理,而流处理则是直接处理数据。
挖掘的任务主要是关联分析、聚类分析、分类、预测、时序模式和偏差分析等。
5)大数据的价值:决策支持系统大数据的神奇之处就是通过对过去和现在的数据进行分析,它能够精确预测未来;通过对组织内部的和外部的数据整合,它能够洞察事物之间的相关关系;通过对海量数据的挖掘,它能够代替人脑,承担起企业和社会管理的职责。
6)数据的使用大数据有三层内涵:一是数据量巨大、来源多样和类型多样的数据集;二是新型的数据处理和分析技术;三是运用数据分析形成价值。
大数据对科学研究、经济建设、社会发展和文化生活等各个领域正在产生革命性的影响。
大数据应用的关键,也是其必要条件,就在于"IT"与"经营"的融合,当然,这里的经营的内涵可以非常广泛,小至一个零售门店的经营,大至一个城市的经营。
二、大数据基本架构基于上述大数据的特征,通过传统IT技术存储和处理大数据成本高昂。
一个企业要大力发展大数据应用首先需要解决两个问题:一是低成本、快速地对海量、多类别的数据进行抽取和存储;二是使用新的技术对数据进行分析和挖掘,为企业创造价值。
因此,大数据的存储和处理与云计算技术密不可分,在当前的技术条件下,基于廉价硬件的分布式系统(如Hadoop等)被认为是最适合处理大数据的技术平台。
Hadoop是一个分布式的基础架构,能够让用户方便高效地利用运算资源和处理海量数据,目前已在很多大型互联网企业得到了广泛应用,如亚马逊、Facebook和Yahoo等。
其是一个开放式的架构,架构成员也在不断扩充完善中,通常架构如图2所示:Hadoop体系架构(1)Hadoop最底层是一个HDFS(Hadoop Distributed File System,分布式文件系统),存储在HDFS中的文件先被分成块,然后再将这些块复制到多个主机中(DataNode,数据节点)。
(2)Hadoop的核心是MapReduce(映射和化简编程模型)引擎,Map意为将单个任务分解为多个,而Reduce则意为将分解后的多任务结果汇总,该引擎由JobTrackers(工作追踪,对应命名节点)和TaskTrackers(任务追踪,对应数据节点)组成。
当处理大数据查询时,MapReduce会将任务分解在多个节点处理,从而提高了数据处理的效率,避免了单机性能瓶颈限制。
(3)Hive是Hadoop架构中的数据仓库,主要用于静态的结构以及需要经常分析的工作。
Hbase主要作为面向列的数据库运行在HDFS上,可存储PB级的数...
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