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。

组织结构设计的程序一般包括

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

什么是软件基础架构

软件架构 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。

”[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。

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。

软件的架构与设计模式之什么是架构

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。

具体地说，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具体设计甚至建造，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。

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，可以使一个独一无二。

下面的照片显示了中美洲古代玛雅建筑，Chichen-Itza大金字塔，九个巨大的石级堆垒而上，九十一级台阶（象征着四季的天数）夺路而出，塔顶的神殿耸入云天。

所有的数字都如日历般严谨，风格雄浑。

难以想象这是石器时代的建筑物。

图1、位于墨西哥Chichen-Itza（在玛雅语中chi意为嘴chen意为井）的古玛雅建筑。

（摄影：作者）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＂。

政党起源的要害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。

最为闻名的，当然就是模式理论和XP理论。

架构的目标是什么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治理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。

·安全行（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。

·可扩展性（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，一个软件系统应当答应导入新技术，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。

架构的种类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、系统治理元件等。

·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。

图3、一个物理架构的例子·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...

会计学中组织架构的设计主要原则包括什么

1.任务与目标原则 企业组织设计的根本目的，是为实现企业的战略任务和经营目标服务的。

这是一条最基本的原则。

组织结构的全部设计工作必须以此作为出发点和归宿点，即企业任务、目标同组织结构之间是目的同手段的关系；衡量组织结构设计的优劣，要以是否有利于实现企业任务、目标作为最终的标准。

从这一原则出发，当企业的任务、目标发生重大变化时，例如，从单纯生产型向生产经营型、从内向型向外向型转变时，组织结构必须作相应的调整和变革，以适应任务、目标变化的需要。

又如，进行企业机构改革，必须明确要从任务和目标的要求出发，该增则增，该减则减，避免单纯地把精简机构作为改革的目的。

2.专业分工和协作的原则 现代企业的管理，工作量大，专业性强，分别设置不同的专业部门，有利于提高管理工作的质量与效率。

在合理分工的基础上，各专业部门只有加强协作与配合，才能保证各项专业管理的顺利开展，达到组织的整体目标。

贯彻这一原则，在组织设计中要十分重视横向协调问题。

主要的措施有： （1）实行系统管理，把职能性质相近或工作关系密切的部门归类，成立各个管理子系统，分别由各副总经理（副厂长、部长等）负责管辖。

（2）设立一些必要的委员会及会议来实现协调。

（3）创造协调的环境，提高管理人员的全局观念，增加相互间的共同语 3.有效管理幅度原则 由于受个人精力、知识、经验条件的限制，一名领导人能够有效领导的直属下级人数是有一定限度的。

有效管理幅度不是一个固定值，它受职务的性质、人员的素质、职能机构健全与否等条件的影响。

这一原则要求在进行组织设计时，领导人的管理幅度应控制在一定水平，以保证管理工作的有效性。

由于管理幅度的大小同管理层次的多少呈反比例关系，这一原则要求在确定企业的管理层次时，必须考虑到有效管理幅度的制约。

因此，有效管理幅度也是决定企业管理层次的一个基本因素。

4.集权与分权相结合的原则 企业组织设计时，既要有必要的权力集中，又要有必要的权力分散，两者不可偏废。

集权是大生产的客观要求，它有利于保证企业的统一领导和指挥，有利于人力、物力、财力的合理分配和使用。

而分权是调动下级积极性、主动性的必要组织条件。

合理分权有利于基层根据实际情况迅速而正确地做出决策，也有利于上层领导摆脱日常事务，集中精力抓重大问题。

因此，集权与分权是相辅相成的，是矛盾的统一。

没有绝对的集权，也没有绝对的分权。

企业在确定内部上下级管理权力分工时，主要应考虑的因素有：企业规模的大小，企业生产技术特点，各项专业工作的性质，各单位的管理水平和人员素质的要求等。

5.稳定性和适应性相结合的原则 稳定性和适应性相结合原则要求组织设计时，既要保证组织在外部环境和企业任务发生变化时，能够继续有序地正常运转；同时又要保证组织在运转过程中，能够根据变化了的情况做出相应的变更，组织应具有一定的弹性和适应性。

为此，需要在组织中建立明确的指挥系统、责权关系及规章制度；同时又要求选用一些具有较好适应性的组织形式和措施，使组织在变动的环境中，具有一种内在的自动调节机制。

【组织结构设计的程序一般包括

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...

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