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软件体系结构简答参考答案

软件体系结构简答参考答案
软件体系结构简答参考答案

简答及计算题

1、请简述软件体系结构的定义

答:软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中,“软件外部的可见特性”是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。

软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构,并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系,提供了一些设计决策的基本原理。

2. 下列图能作为一个水下声音模拟系统的体系结构吗,为什么?

答:不能。原因如下:

1)图中的解释在哪里?

2)构件的定义是什么?什么是连接器?

3)方块和箭头代表什么?

4)图中分布是否合理?

5)水平和垂直线代表什么?

6)每个元素的功能和职责是什么?它们是如何划分的?

7)每个元素运行在不同的处理器上吗?运行在不同时间?它们能代表开发

分组?还是运行时的分组?

8)每个元素代表不同对象?不同任务?不同功能?不同进程?它们是分布

式的吗?

9)元素间联系的强度如何?联系是代表元素间通讯?还是互相控制?相互

传递数据?相互调用?相互同步?信息共享?或上述模式的部分组合?

通讯的机制如何?信息是如何流动的?

10)结构是如何分层的?为什么CP单独一层?是说CP能调用其他三个元

素,而不能反过来?还是说CP包含了下面三个元素的实现?

3. 软件体系结构通常使用哪三类结构视图?

答:

模块视图:

?分解:将实现代码分解成系统、子系统、子子系统等。它通常作为开发项目组织的基础,包括文档结构、集成和测试计划等。结构中的每个单元通常有与特定组织相关的名字。

?使用:它是一种特定形式的依赖关系。该使用关系将系统分成子集,从而支持增量式开发。

?泛化风格:在类的层次框架下,它表明了不同的代码单元如何关联在一起。具有相似行为或能力的模块可以使用子类的方法集成。类的结构也可支持重用和增量式丰富功能。

?层次风格:将代码组织成层次结构,高层的代码可以调用低层代码。这可以方便培训和代码重用。

构件-连接器视图:

?pipe-and-filter style:特点是成功传输数据

?shared-data style:特点是保留持久数据

?publish-subscribe style:特点是通过事件宣布来实现构件交互

?client-server style:特点是请求或满足其他构件的服务

?peer-to-peer style:特点是对等地直接交互服务

?communicating-processes style:特点是通过各种连接器机制实现并行地执行构件交互

分配视图:

?实施风格:将进城分配给硬件资源。它运用于性能、安全性和可靠性分析,提供了一个估计实施单个节点的开销

?实现风格:将模块映射到开发架构中。它用来描述模块是如何在配置管理系统中映射到实体,以及如何管理版本,分支和协调多任务组开发。

?工作分配风格:将模块映射到开发人员队伍。它用来说明每个小组负责

的工作结构中的元素,以及进度安排和预算。

4. 简述软件功能与体系结构间的关系。

答:

◎正如我们在架构业务周期ABC中看到的,业务考虑决定了一个系统结构需要达到的质量属性,它们比系统的功能处于更优先考虑的位置。

◎软件功能和体系结构是垂直关系,或者说它们可以分开考虑。

◎功能可以通过多种体系结构来实现,而不同的结构体现了不同的质量属性考虑。

5. 举例说明某种质量属性的脚本。

答:质量属性就是对场景测试的完整记录。

可靠性是指系统的稳定性,可用性是指使用系统的方便程度。

可靠性脚本举例:

可修改性脚本举例:

可测试性脚本举例:

6. 简述管道和过滤器风格,它有何优点和缺点?

答:

管道和过滤器风格的优点:

◎使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;

◎允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;

◎支持软件重用。只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;

◎系统维护和增强系统性能简单。新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉;

◎允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;

◎支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行。

管道和过滤器的缺点:

◎通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换;

◎不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重;

◎因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。

7. 简述数据抽象和面向对象组织风格,它有何优点和缺点?

答:

面向对象系统的优点:

◎因为对象对其它对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其它的对象;

◎设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。

面向对象系统的缺点:

◎为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行交互,必须知道对象的标识。只要一个对象的标识改变了,就必须修改所有其他明确调用它的对象;

◎必须修改所有显式调用它的其它对象,并消除由此带来的一些副作用。例如,如果A使用了对象B,C也使用了对象B,那么,C对B的使用所造成的对A 的影响可能是料想不到的。

8. 简述分层系统风格,它有何优点和缺点?

答:分层系统的优点:

◎支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤进行分解;

◎支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多影响相邻的上下层;

◎支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以交换使用。这样,就可以定义一组标准的接口,而允许各种不同的实现方法。

分层系统的缺点:

◎并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来;

◎很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。

9. 对比B/S 与C/S 体系结构在可修改性和性能上的差异

答:

(1)可获得性:C/S结构为特定功能而设计开发,开发成本高,应用比较局限;B/S结

构程序开发简单普遍,适应性移植性强,分布广泛.

(2)性能:C/S结构的应用程序在客户端中,响应时间短,性能较强;B/S结构因为要

等待服务器响应而有延迟,性能较弱

(3)可修改性:C/S结构应用程序在客户端,需要单独维护,因用户分散而难以升级,

可修改性较差;B/S只需升级应用服务器即可,升级方便快捷,可修改性较强(4)可测试性:Case1:C/S结构内部响应速度,数据处理速度和测试脚本运行速度

快,得到测试反馈的时间短,测试性较强;B/S因为服务器响应大量用户请求并等待用户反馈,测试反馈时间长,测试性较弱.

Case2: C/S结构应用端和客户端层次不清,维护困难,测试性较弱;B/S结构三层机构清晰,易于维护,测试性较强.

(5)安全性:Case1:C/S结构应用端与客户端在一起,数据连接繁琐,客户端可随意

调用应用程序访问数据库,安全性较弱;B/S结构层次清晰,服务器和数据库防护分工明确,易于维护,安全性较强.

Case2:C/S结构多为特定功能开发,应用比较局部,数据库访问量较少,安全性较强;B/S结构应用广泛普遍,服务器访问量庞大而易于被攻击,安全性较弱

(6)可用性:Case1:C/S结构为特定功能开发,因开发方的不同而风格各异,难于统

一,可用性较弱;B/S结构风格统一,简单易学,不同环境下的适应性移植性强,可用性较强.

Case2:C/S结构可以根据用户特定的习惯和熟悉的界面进行设计,可用性较强;B/S因为风格统一而无法要求各自熟悉的界面,可用性较弱

10. 讨论基于服务的体系结构在可修改性和可获得性上的表现

答: (1)可修改性:基于服务的体系结构在维护和修改时只需修改服务构件即可,可修改性较强

(2)可获得性:Case1:因为相应的服务构件是其他组织或者个人提供,在需要时需找服务供应商,可获得性较弱.

Case2:当某一服务供应商提供的服务构件不可用时,可以找到其他相关服务代替,可获得性较强.

11. 请列出ABSD方法的步骤

答:(1)功能分解

(2)选择体系结构风格

(3)为风格分配功能

(4)细化模板

(5)功能校验

(6)创建并发视图

(7)创建配置视图

(8)验证质量场景

(9)验证约束

12. 什么是SOA?

答:SOA为一种应用程序体系结构,在这种体系结构中,所有功能都定义为独立的服务,这些服务带有定义明确的可调用接口,可以以定义好的顺序调用这些服务来形成业务流程。

13. 简述系统的可靠性模型化步骤

答:◎通过系统的详细说明书,确定系统所采用的体系结构风格。

◎把每一种体系结构风格转换成状态视图,并计算状态视图中每一个状态的可靠性及其相应的迁移概率。

◎通过整个系统的体系结构视图,把所有的状态视图集成为一个整体状态视图。◎通过整体状态视图构造系统的迁移矩阵,并计算系统的可靠性。

14. 简述ATAM评估的步骤

答:整个ATAM评估过程包括九个步骤,按其编号顺序分别是描述ATAM方法、描述商业动机、描述体系结构、确定体系结构方法、生成质量属性效用树、分析体系结构方法、讨论和分级场景、分析体系结构方法(是第六步的重复)、描述评估结果。

15. 什么是“体系选择矩阵法”的基本思想, 使用矩阵法选择软件体系结构

答:基本思想:预先评估各种体系结构风格对质量需求的表现,并为它们评分。分数最高的体系结构风格获得录用。

计算方法:矩阵*(期望值)=结构风格期望得分

满分矩阵*(期望值)=结构风格完美得分

结构风格期望得分/结构风格完美得分=结构风格实际得分

16. 在大型软件中,为什么概念完整性十分重要?

反映了一系列的连贯的设计思路,它涉及到所有人员的活动,直接影响最后的产品的各个方面。

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告

【精品实验报告】软件体系结构设计模式实验报告软件体系结构 设计模式实验报告 学生姓名: 所在学院: 学生学号: 学生班级: 指导老师: 完成日期: 一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式,包括组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式,并学会分析这些模式的使用效果。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现组合模式、外观模式、代理模式、观察者模式和策略模式,包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码,运行并测试模式实例代码。 (1) 组合模式 使用组合模式设计一个杀毒软件(AntiVirus)的框架,该软件既可以对某个文件夹(Folder)杀毒,也可以对某个指定的文件(File)进行杀毒,文件种类包括文本文件TextFile、图片文件ImageFile、视频文件VideoFile。绘制类图并编程模拟实现。 (2) 组合模式 某教育机构组织结构如下图所示: 北京总部 教务办公室湖南分校行政办公室 教务办公室长沙教学点湘潭教学点行政办公室

教务办公室行政办公室教务办公室行政办公室 在该教育机构的OA系统中可以给各级办公室下发公文,现采用 组合模式设计该机构的组织结构,绘制相应的类图并编程模拟实现,在客户端代码中模拟下发公文。(注:可以定义一个办公室类为抽象叶子构件类,再将教务办公室和行政办公室作为其子类;可以定义一个教学机构类为抽象容器构件类,将总部、分校和教学点作为其子类。) (3) 外观模式 某系统需要提供一个文件加密模块,加密流程包括三个操作,分别是读取源文件、加密、保存加密之后的文件。读取文件和保存文件使用流来实现,这三个操作相对独立,其业务代码封装在三个不同的类中。现在需要提供一个统一的加密外观类,用户可以直接使用该加密外观类完成文件的读取、加密和保存三个操作,而不需要与每一个类进行交互,使用外观模式设计该加密模块,要求编程模拟实现。参考类图如下: reader = new FileReader();EncryptFacadecipher = new CipherMachine();writer = new FileWriter();-reader: FileReader-cipher: CipherMachine-writer: FileWriter +EncryptFacade () +fileEncrypt (String fileNameSrc,: voidString plainStr=reader.read(fileNameSrc); String fileNameDes)String

软件体系结构期末考试

北京工业大学2014 - 2015学年 第二学期模拟试题 考试课程:软件体系结构I 考试日期:2015年5 月20日 学院:软件学院专业:软件工程 学号:姓名:成绩: 一填空题(共30 空,每空 1 分) 1. 软件或程序是由软件工程人员设计与开发,使计算设备发挥计算潜能,________ 的逻辑层次组织。 2. 软件体系结构(Software Architecture)-- 是软件产品设计的思想和系统的蓝图;是 对软件产品_______的规划和_______的设置;是定义软件系统组件(Components)或构建块(Building Blocks)的重要工具;用于 -- 实现对一个软件系统的构成进行_________的划分 -- 所形成和采用的工程化规范,是指导软件后续过程方方面面组成的模型。 3.软件开发中的面临若干问题:1)软件固有的复杂性;2)软件开发的随意性;3)周期 长,代价高,质量低的问题;软件体系结构设计是软件产品及大型信息系统工程实现中最重要的环节和关键技术之一,解决从软件的__________到系统实现(代码)的有效和平坦过渡。 4.软件产品的工业化生产:是指建立流水线型的软件产品生产线,是指按_____、标准 化的规范和规则(软件生产规范)来编写和实现各种各样的适应于多环境的软件___,通过软件体系结构来确定各个软件组件如何部署到开发架构模式中,组装成达到期望的软件产品。 5.体系结构设计方法的发展中,软件程序开发经历了如下的阶段 -- 功能分解法 (计算任务) -- 结构化程序设计 (以数据为中心) -- _________________ -- _________________ -- 基于 SOA 的程序设计 (以服务为中心)。 6. 一个现代软件产品生产过程如下图表示,请在带___________的方框中,填上相应的组 件名称

软件体系结构KWIC实验

《软件体系结构》 实验:软件体系结构风格之应用

一、实验目的 通过 KWIC 实例分析,理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。 二、实验容 多种软件风格设计与实现之 KWIC 实例: 1.采用主/子程序体系结构风格实现 KWIC 关键词索引系统 2.采用面向对象体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 3.采用管道过滤 体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 4.采用事件过程调用体系架构风格实现 KWIC 关键词索引系统 三、实验要求与实验环境 熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的 KWIC 关键词索引系统,在此基础上, 完成基于面向对象体系架构风格的 KWIC 关键词索引系统设计与实现。选做基于 管道过滤体系架构风格的 KWIC 关键词索引系统;选做基于事件过程调用体系架 构风格的 KWIC 关键词索引系统。 实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验容、实验操作过程等 容;实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等容;每 人一台 PC 机,所需软件 Win2003/XP 、 UML 工具( EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/)、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。 四、实验操作 1、采用主/子程序体系结构风格实现 KWIC 关键词索引系统 主程序/子程序风格(Main Program/Subroutine Style)将系统组织成层次结 构,包括一个主程序和一系列子程序。主程序是系统的控制器,负责调度各子程

序的执行。各子程序又是一个局部的控制器,调度其子程序的执行。设计词汇表: 主程序 main(), 子程序 shift(), sort() 方法,方法的调用,返回构件和连接件类 型: 构件:各类子程序,如 shift(),sort() 连接件:方法的调用基本的计算模型: 子程序有 shift(), sort()方法,shift() 对单词进行移位,sort()方法对单词进行 排序 风格的基本不变性: 主程序有顺序地调用子程序,单线程控制。 KWIC 的主/子程序体系结构风格示意图如下所示: 主程序/子程序风格的重要设计决策与约束有:

体系结构实验报告

中南大学软件学院 软件体系结构 设计模式实验报告 学生姓名:宋昂 所在学院:软件学院 学生学号: 3901080115 学生班级:软件0801 指导老师:刘伟 完成日期: 2010-12-7

一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的设计模式,包括简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式,并学会分析这些模式的使用效果。 二、实验内容 使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式和适配器模式,包括根据实例绘制模式结构图、编写模式实例实现代码,运行并测试模式实例代码。 (1) 简单工厂模式 使用简单工厂模式设计一个可以创建不同几何形状(Shape)的绘图工具类,如可创建圆形(Circle)、方形(Rectangle)和三角形(Triangle) 对象,每个几何图形都要有绘制draw()和擦除erase()两个方法,要求在绘制不支持的几何图形时,提示一个UnsupportedShapeException,绘制类图并编程实现。 (2) 简单工厂模式 使用简单工厂模式模拟女娲(Nvwa)造人(Person),如果传入参数“M”,则返回一个Man 对象,如果传入参数“W”,则返回一个Woman对象,使用任意一种面向对象编程语言实现该场景。现需要增加一个新的Robot类,如果传入参数“R”,则返回一个Robot对象,对代码进行修改并注意女娲的变化。 (3) 工厂方法模式 某系统日志记录器要求支持多种日志记录方式,如文件记录、数据库记录等,且用户可以根据要求动态选择日志记录方式,现使用工厂方法模式设计该系统。用代码实现日志记录器实例,如果在系统中增加一个中的日志记录方式——控制台日志记录(ConsoleLog),绘制类图并修改代码,注意增加新日志记录方式过程中原有代码的变化。

软件设计与体系结构期末复习整理解读

1面向对象编程中是如何体现封装性的? 封装是把过程和数据包围起来,对数据的访问只能通过已定义的界面。 2重载和重写的含义 重载是发生在一个类中,方法名相同,参数不同 重写(覆盖)是子类继承父类,子类可以通过重写的方法隐藏继承的方法 3 什么是接口回调,过程细节是什么? 概念:把可以实现某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明接口变量,那么该接口变量可以调用被类实现(重写)的接口方法。 4试举例说明什么是组合关系和依赖关系 组合(关联)关系:A类中成员变量是用B类声明的对象。公司--职员 依赖关系:A类中某个方法的参数是用B类声明的对象,或某个方法返回的数据类型是B类的对象 5抽象类和接口,区别是什么?如何应用 抽象类:抽象类中有抽象方法;抽象类中不能用new运算符创建对象;抽象类的对象做商转型对象 接口:(1)接口中只可以有public权限的抽象方法,不能有非抽象方法; (2)接口由类去实现,即一个类如果实现一个接口,那么他必须重写接口中的抽象方法 (3)接口回调 区别:接口中只有常量,不能有变量;抽象类中既可以有常量也可以有变量; 抽象类中也可以有非抽象方法,接口不可以。 应用:定义抽象方法:public abstract void 方法名(); 在子类实现抽象方法:public void 方法名(){} 接口:public interface 接口名{}接口只负责定义规则,不负责任何实现;实现交给实现接口的类 (6)面向对象的六条基本原则包括: 开闭原则,里式代换原则,单一职责,依赖倒转、迪米特法则(接口隔离)。 (7)什么是设计模式? 设计模式是从许多优秀的软件系统中总结出的成功的可复用的设计方案。是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性 (8)什么是框架?框架与模式的区别有哪些? 框架是针对某个领域,提供用于开发应用系统的类的集合。 区别:层次不同、范围不同、相互关系

软件设计模式与软件体系结构实验报告

《软件体系结构》大作业(1) 学院:软件学院 课程名称:软件体系结构 专业班级: 学生姓名:学号: 学生姓名:学号: 指导教师: 完成时间:年月日 评分表 1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。 小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式,并一起完成代码编写。另外,组长负责文档制作。 2、评分表 序号姓名评分是否组长 1 2 作业正文需要包括以下内容: 1、作业题目内容的详细描述。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图,或者是所采用的 软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

3、画出完成本题目所设计程序的设计类图;如还有其他图,也一并画出。 4、完成本题目所设计的程序代码。 5、程序运行的典型界面截图

1、作业题目内容的详细描述。 【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。现在需要 扩展例2.3的设计图,添加一个名为LuxuryCarInsurance的类,并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码,详细要求参见光盘的相应作业部分。 【作业2.1-1】在例2.4中,设计并且实现了豪华(Super)和中等(Medium)别墅(House)与公寓(Condo)的查询。要求在该设计的基础上,增加一个新的类SemiDetacher(半独立式楼宇),并且编写代码,实现相应的查询功能,详细要求参见光盘的相应作业部分。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图,或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。 【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式 【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式

计算机体系结构期末考试知识点与答案

体系结构复习重点.doc 1..诺依蔓计算机的特点 答:·若依曼计算机的主要特点如下: 存储程序方式。指令和数据都是以字的方式存放在同一个存储器中,没有区别,由机器状态来确定从存储器读出的字是指令或数据。 指令串行执行,并由控制器集中加以控制、 单元定长的一维线性空间的存储器 使用低级机器语言,数据以二进制形式表示。 单处理机结构,以运算器作为中心。 其实,他最大的特点就是简单易操作。 2. T(C)=所描述的三个层次(8页) 答:3个层次为控制器、算术逻辑部件、基本逻辑部件 3. 计算机系统结构的分类(5页) 4. 计算机系统中的数据表示(38页) 5. 指令系统设计的原则 答:指令系统的设计原则是,应特别注意如何支持编译系统能高效、简易地将源程序翻译成目标代码。 首先是正交性:又称分离原则或互不相干原则。即指令中各个有不同含义的字段之间,在编码时应互相独立、互不相关。 规整性:对相似的操作数做出相同的规定。 可扩充性:要保留一定余量的操作码空间,为以后的扩展所用。 对称性:为了使编译能更加方便,通常希望操作具有对称性。 6. 流水操作中的相关 答:流水操作过程中会出现一下的3个相关:资源或结构相关、数据相关、和控制相关。 资源相关是指当有多条指令进入流水线后在同一机器周期内争用同一功能部件所发生的冲突。 数据相关:这是由于流水线中的各条指令的重叠操作使得原来对操作数的访问顺序发生了变化,从而导致了数据相关的冲突。 控制相关主要是转移指令引起的,比起数据相关来,他会使流水线丧失更多的性能。 7. 向量机中对向量的各种运算可以采用的加工方式(149页) 答:向量机中对向量的各种运算可以采用不同的加工方式,但比较有效的加工方式

软件体系结构风格研究分析

软件体系结构风格研究分析 软件体系结构风格研究,分析了各种风格的特点、优缺点,最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初,人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂,整个系统的结构显得越来越重要。 软件体系结构风格分析 最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上,通常只有少量的GUI界面,对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用,该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构,应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发,这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展,一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类:

1.数据流风格:批处理序列;管道/过滤器。 2.调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。 3.独立构件风格:进程通讯;事件系统。 4.虚拟机风格:解释器;基于规则的系统。 5.仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统。C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点: (1)系统中的构件可实现应用需求,并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消 息交换机制来实现的;(3)构件相对独立,构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行,或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 2.数据抽象和面向对象风格。目前软件界已普遍转向使用面向对象系统,抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点: (1)因为对象对其他对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其他的对象。(2)设计者可将一些数据存取操作的

软件设计与体系结构实验报告

福建农林大学计算机与信息学院 实验报告 课程名称:软件设计与体系结构 姓名:陈宇翔 系:软件工程系 专业:软件工程 年级:2007 学号:070481024 指导教师:王李进 职称:讲师 2009年12月16日

实验项目列表

福建农林大学计算机与信息学院实验报告 学院:计算机与信息学院专业:软件工程系年级:2007 姓名:陈宇翔 学号:070481024 课程名称:软件设计与体系结构实验时间:2009-10-28 实验室田实验室312、313计算机号024 指导教师签字:成绩: 实验1:ACME软件体系结构描述语言应用 一、实验目的 1)掌握软件体系结构描述的概念 2)掌握应用ACMESTUDIO工具描述软件体系结构的基本操作 二、实验学时 2学时。 三、实验方法 由老师提供软件体系结构图形样板供学生参考,学生在样板的指导下修改图形,在老师的指导下进行软件体系结构描述。 四、实验环境 计算机及ACMESTUDIO。 五、实验内容 利用ACME语言定义软件体系结构风格,修改ACME代码,并进行风格测试。 六、实验操作步骤 一、导入Zip文档 建立的一个Acme Project,并且命名为AcmeLab2。如下图:

接着导入ZIP文档,导入完ZIP文档后显示的如下图: 二、修改风格 在AcmeLab2项目中,打开families下的TieredFam.acme.如下图: 修改组件外观 1. 在组件类型中,双击DataNodeT; 在其右边的编辑器中,将产生预览;选择Modify 按钮,将打开外观编辑器对话框。 2. 首先改变图形:找到Basic shape section,在Stock image dropdown menu中选 择Repository类型. 3. 在Color/Line Properties section修改填充颜色为深蓝色。 4. 在颜色对话框中选择深蓝色,并单击 [OK]. 5. 修改图形的边框颜色为绿色 7. 单击Label tab,在Font Settings section, 设置字体颜色为白色,单击[OK] 产生的图形如下图:

软件体系结构期末复习题概述

《软件体系结构》期末复习题 简答题: 1、软件体系结构建模的种类有: 结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括: 逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件:是具有某种功能的可重用的软件模板单元,表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 连接件:表示构件之间的交互。 配置:表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 端口:表示构件和外部环境的交互点。 角色:定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图,分析各部分的原理和功能。 5、软件体系结构风格: 是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。 6、软件体系结构 (Software Architecture) 软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统,说明需求与成品系统之间的对应关系,描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有: 1)支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤进行分解; 2)支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多影响相邻的上下层; 3)支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以交换使用。这样,就可

以定义一组标准的接口,而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有: 1)并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来; 2)很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么? 答:1)基于B/S体系结构的软件,系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时,仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块,真正达到了“零客户端”的功能,很容易在运行时自动升级。 2)B/S体系结构还提供了异种机、异种网、异种应用服务的联机、联网、统一服务的最现实的开放性基础。 10、B/S体系结构的缺点有什么? 答:1)B/S体系结构缺乏对动态页面的支持能力,没有集成有效的数据库处理功能。 2)B/S体系结构的系统扩展能力差,安全性难以控制。 3)采用B/S体系结构的应用系统,在数据查询等响应速度上,要远远地低于C/S体系结构。 4)B/S体系结构的数据提交一般以页面为单位,数据的动态交互性不强,不利于在线事务处理(OLTP)应用。 11、DSSA 答案:DSSA就是在一个特定应用领域中为一组应用提供组织结构参考的标准软件体系结构 11、软件体系结构的动态性主要分为: 交互式动态性、结构化动态性、体系结构动态性等三类。 12、请画出基于构件的动态系统结构模型画。 13、软件产品线 产品线是一个产品集合,这些产品共享一个公共的、可管理的特征集,这个特征集能满足选定的市场或任务领域的特定需求。这些系统遵循一个预描述的方式,在公共的核心资源(core assets)基础上开发的 14、SOA 即service-oriented architecture,面向服务架构。它是一个组件模型,它 将应用程序的不同功能单元(称为服务)通过这些服务之间定义良好的接 口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的,它应该独立于 实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的 系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 14、RIA

软件体系结构总结

第一章:1、软件体系结构的定义 国内普遍看法: 体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构: 1、模块结构(Module) 系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构(Component-And-Connector,C&C) 系统如何被设计为一组具有运行时行为(构件)和交互(连接件)的元素 3、分配结构(Allocation) 展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构(硬件、开发组和文件系统) 3、视图视点模型 视点(View point) ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定:视点是一个有关单个视图的规格说明。 视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成 架构模型 架构意义上的图及其文字描述(如软件架构结构图) 视图模型 一个视图是关于整个系统某一方面的表达,一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元,表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector):表示构件之间的交互并实现构件 之间的连接

特性:1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征 第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响 功能性需求:系统必须实现的功能,以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。 质量属性需求:这些需求对功能或整个产品的质量描述。 约束:一种零度自由的设计决策,如使用特定的编程语言。 质量原意是指好的程度,与目标吻合的程度,在软件工程领域,目标自然就是需求。 对任何系统而言,能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。 正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力,这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。 系统或软件架构的相关视图的集合,这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达

中南大学软件体系结构设计模式实验二

中南大学软件体系结构设计模式实验二 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

实验3 设计模式实验二 实验学时: 4 每组人数: 1 实验类型: 3 (1:基础性 2:综合性 3:设计性 4:研究性) 实验要求: 1 (1:必修 2:选修 3:其它) 实验类别: 3 (1:基础 2:专业基础 3:专业 4:其它) 一、实验目的 熟练使用PowerDesigner和任意一种面向对象编程语言实现几种常见的行为型设计模式,包括职责链模式、命令模式、观察者模式和策略模式,理解每一种设计模式的模式动机,掌握模式结构,学习如何使用代码实现这些模式。 二、实验内容 1. 某企业的SCM(Supply Chain Management,供应链管理)系统中包含一个采购审批子系统。该企业的采购审批是分级进行的,即根据采购金额的不同由不同层次的主管人员来审批,主任可以审批5万元以下(不包括5万元)的采购单,副董事长可以审批5万元至10万元(不包括10万元)的采购单,董事长可以审批10万元至50万元(不包括50万元)的采购单,50万元及以上的采购单就需要开董事会讨论决定。如下图所示: 试使用职责链模式设计并模拟实现该系统。 2. 房间中的开关是命令模式的一个实例,现用命令模式来模拟开关的功能,可控制对象包括电灯和电风扇,绘制相应的类图并编程模拟实现。 3. 某软件公司欲开发一个基于Windows平台的公告板系统。系统提供一个主菜单(Menu),在主菜单中包含了一些菜单项(MenuItem),可以通过Menu类的addMenuItem()方法增加菜单项。菜单项的主要方法是click(),每一个菜单项包含一个抽象命令类,具体命令类包括OpenCommand(打开命令),CreateCommand(新建命令),EditCommand(编辑命令)等,命令类具有一个execute()方法,用于调用公告板系统界面类(BoardScreen)的open()、create()、edit()等方法。现使用命令模式设计该系统,使得MenuItem类与BoardScreen类的耦合度降低,绘制类图并编程实现。 4. 某实时在线股票软件需要提供如下功能:当股票购买者所购买的某支股票价格变化幅度达到5%时,系统将自动发送通知(包括新价格)给购买该股票的所有股民。试使用观察者模式设计并实现该系统,要求绘制相应的类图并编程模拟实现。 5. 某公司欲开发一套机房监控系统,如果机房达到某一指定温度,温度传感器(Thermosensor)将自动传递信号给各种响应设备,例如警示灯(CautionLight)将闪烁(flicker())、报警器(Annunciator)将发出警报(alarm())、安全逃生门(SecurityDoor)将自动开启(open())、隔热门(InsulatedDoor)将自动关闭(close())

软件体系结构实验报告

实验指导书 实验一 1、实验项目:软件体系结构设计(一) 某系统C/S风格客户端软件体系结构设计 2、实验目的:熟悉C/S风格的工作机制 3、实验内容:针对某个应用系统,选用C/S风格作为这个系统的软件体系结构 风格。熟悉C/S风格的工作机制,对所考察的系统进行C/S风格客户端软件体系结构设计。(针对不同的特定应用系统具体表述) 实验二 1、实验项目:软件体系结构设计(二) 某系统C/S风格服务器软件体系结构设计 2、实验目的:熟悉C/S风格的工作机制 3、实验内容:针对某个应用系统,选用C/S风格作为这个系统的软件体系结构 风格。熟悉C/S风格的工作机制,对所考察的系统进行C/S风格服务器软件体系结构设计。(针对不同的特定应用系统具体表述) 实验三 1、实验项目:UML建模 某系统UML建模 2、实验目的:深入理解UML建模的思想,熟悉UML建模方法 3、实验内容:作为实际应用前的一种演练,深入理解UML建模的思想,熟悉 UML建模方法,锻炼和培养分析问题、解决问题的能力。针对某个选定的应用系统,对其进行用例建模、对象类建模和状态图建模。 实验四 1、实验项目:某系统详细设计 2、实验目的:细化前期设计的有关结果,做出软件的详细规格说明 3、实验内容:详细设计(也叫过程设计)是软件设计的具体模块设计阶段,是 在作为软件开发前期设计的体系结构设计和总体设计的基础上进行的。目的是要细化前期设计的有关结果,做出软件的详细规格说明。要求具体地设计目标系统给个模块的实现过程。 实验五 1、实验项目:系统集成 2、实验目的:系统集成与总结 3、实验内容:综合考察前八次实验的内容,通盘考虑软件设计的整个过程,深 入理解软件体系结构的构建过程

软件体系结构课后作业及答案

1、就项目管理方面而言,软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 答:使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时,由于软构建大多经过严格的质量认证,因此有助于改善软件质量,大量使用构建,软件的灵活性和标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发,然后总结你是如何组织该项目的开发的 答:参加了一个网页管理系统的开发,该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统,以达到提高软件系统的开发质量与效率,降低开发成本的目的。在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。 3、为什么要研究软件体系结构? 答:1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。 2.软件体系结构代表了早期的设计决策成果。 3.软件体系结构可以作为一种可变换的模型。 4、根据软件体系结构的定义,你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成? 答:构件(component)可以是一组代码,如程序的模块;也可以是一个独立的程序(如数据库的SQL服务器); 连接件(connector)是关系的抽象,用以表示构件之间的相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等; 限制(constrain):用于对构件和连接件的语义说明。 5、在软件体系结构的研究和应用中,你认为还有哪些不足之处? 答:(1)缺乏同意的软件体系结构的概念,导致体系结构的研究范畴模糊。 (2)ADL繁多,缺乏同意的ADL的支持。 (3)软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。 (4)在体系结构描述方便,尽管出现了多种标准规范或建议标准,但仍很难操作。 (5)有关软件体系结构性质的研究尚不充分,不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准,没有给出良体系结构的设计指导原则,因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。 (6)缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步,缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持,导致体系结构应用上的困难。 (7)缺乏有效的体系结构复用方案。 (8)体系结构发现方法研究相对欠缺。 1、选择一个规模合适的系统,为其建立“4+1”模型。 逻辑视图(Logical View),设计的对象模型(使用面向对象的设计方法时)。 过程视图(Process View),捕捉设计的并发和同步特征。 物理视图(Physical View),描述了软件到硬件的映射,反映了分布式特性。 开发视图(Development View),描述了在开发环境中软件的静态组织结构。 架构的描述,即所做的各种决定,可以围绕着这四个视图来组织,然后由一些用例(use cases)或场景(scenarios)来说明,从而形成了第五个视图。

软件体系结构实验二

南京邮电大学 《软件体系结构》实验报告 实验题目软件体系结构风格之应用 姓名xxx 学号xxx 院系计算机、软件学院 指导老师周国强 2013年12月18日

一、实验目的和要求 实验目的: 通过KWIC实例分析,理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。 实验要求: 熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC关键词索引系统,在此基础上,完成基于面向对象体系架构风格的KWIC关键词索引系统设计与实现。选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC关键词索引系统;选做基于事件过程调用体系架构风格的KWIC关键词索引系统。 实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容;实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容;每人一台PC机,所需软件Win2003/XP、UML工具(EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/)、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0等。实验课后完成实验报告的心得体会内容,并及时提交实验报告。 二、实验课时:2 三、实验内容及操作步骤 多种软件风格设计与实现之KWIC实例: 1.采用主/子程序体系结构风格实现KWIC关键词索引系统 public static void input(String inputFile){ fr=null; try { fr=new (inputFile);

} catch ( e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } BufferedReader br=new BufferedReader(fr); textLines=new ArrayList(); try { while(br.ready()){ textLines.add(br.readLine()); } } catch (IOException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void circularShift(){ shiftedLineIndexes=new ArrayList(); for(int i=0;i1){ if(j==sarray.length-1){ for(int k=0;k<(sarray.length-1);k++){ newLine=newLine+" "+sarray[k]; } } else{ for(int k=j+1;k

中南大学软件体系结构实验报告-实验1

实验1 UML实验 实验学时: 4 每组人数:1 实验类型:3 (1:基础性2:综合性3:设计性4:研究性) 实验要求:1 (1:必修2:选修3:其它) 实验类别:3 (1:基础2:专业基础3:专业4:其它) 一、实验目的 1.学会安装和使用建模工具PowerDesigner,熟练使用PowerDesigner绘制常用的UML 图形,熟悉常用的UML建模符号; 2.构建用例模型来描述软件需求,包括绘制用例图,撰写用例文档并制作用例检查矩阵; 3. 学习使用状态图描述对象的状态及转换; 4.学习使用活动图为业务流程建模; 5. 学习使用顺序图描述对象之间的交互; 6. 学习类图的绘制; 7. 学习从系统需求中识别类,并构建相应的面向对象模型; 8. 学习使用PowerDesigner实现正向工程和逆向工程; 9. 学习使用组件图描述每个功能所在的组件位置以及它们之间的关系; 10. 学习使用部署图描述软件中各个组件驻留的硬件位置以及这些硬件之间的交互关系。 二、实验内容 1. 某酒店订房系统描述如下: (1) 顾客可以选择在线预订,也可以直接去酒店通过前台服务员预订; (2) 前台服务员可以利用系统直接在前台预订房间; (3) 不管采用哪种预订方式,都需要在预订时支付相应订金; (4) 前台预订可以通过现金或信用卡的形式进行订金支付,但是网上预订只能通过信用卡进行支付; (5) 利用信用卡进行支付时需要和信用卡系统进行通信; (6) 客房部经理可以随时查看客房预订情况和每日收款情况。 绘制该酒店订房系统的用例图。 2. 根据以下场景绘制用例图: 某企业为了方便员工用餐,为企业餐厅开发了一个订餐系统(COS:Cafeteria Ordering System),企业员工可通过企业内联网使用该系统。该系统功能描述如下: (1) 企业的任何员工都可以查看菜单和今日特价;

软件体系结构期末考试试题

软件体系结构-设计模式练习题1 1.面向对象分析与设计中的(1)是指一个模块在扩展性方面应该是开放的,而在更改性方面应该是封闭的;而(2)是指子类应当可以替换父类并出现在父类能够出现的任何地方。 (1) A.开闭原则 B.替换原则 C.依赖原则 D.单一职责原则 (2) A.开闭原则 B.替换原则 C.依赖原则 D.单一职责原则 2.(3)限制了创建类的实例数量,而(4)将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口,使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。 (3) A.命令模式(Command)B.适配器模式(Adapter)C.策略模式(Strategy) D.单例模式(Singleton) (4) A.命令模式(Command) B.适配器模式(Adapter) C.策略模式(Strategy) D.单例模式(Singleton) 3. (5)设计模式允许一个对象在其内部状态改变时改变它的行为。下图为这种设计模式的类图,已知类State 为抽象类,则类(6)的实例代表了Context 对象的状态。 (5) A.单件(Singleton) B.桥接(Bridge) C.组合(Composite) D.状态(State) (6) A. Context B. ConcreteStateA C. Handle D. State

4.某公司欲开发一门户网站,将公司的各个分公司及办事处信息进行整合。现决定采用Composite设计模式来实现公司的组织结构关系,并设计了如下图所示的UML类图。图中与Composite模式中的“Component”角色相对应的类是(7) ,与“Composite”角色相对应的类是(8) 。 (7) A. Company B. FinanceDepartment C. HRDepartment D. ConcreteCompany (8) A. Company B. FinanceDepartment C. HRDepartment D. ConcreteCompany 5.某软件公司正在设计一个通用的嵌入式数据处理平台,需要支持多种数据处理芯片之间的数据传递与交换。该平台的核心功能之一要求能够屏蔽芯片之间的数据交互,使其耦合松散,并且可以独立改变芯片之间的交互过程。针对上述需求,采用(9)最为合适。 (9) A. 抽象工厂模式 B. 策略模式 C. 中介者模式D. 状态模式 6.某软件公司正在设计一个图像处理软件,该软件需要支持用户在图像处理中的撤销和重做等动作,为了实现该功能,采用(10)最为合适。 (10) A. 单例模式B. 命令模式 C. 访问者模式 D. 适配器模式 7.某互联网公司正在设计一套网络聊天系统,为了限制用户在使用该系统时发表不恰当言论,需要对聊天内容进行特定敏感词的过滤。针对上述功能需求,采用(11)能够灵活配置敏感 词的过滤过程。 (11) A. 责任链模式 B. 工厂模式 C. 组合模式 D. 装饰模式

软件体系结构期末复习题

软件体系结构期末 复习题

《软件体系结构》期末复习题 简答题: 1、软件体系结构建模的种类有: 结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括: 逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件:是具有某种功能的可重用的软件模板单元,表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 连接件:表示构件之间的交互。 配置:表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 端口:表示构件和外部环境的交互点。 角色:定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图,分析各部分的原理和功能。 5、软件体系结构风格: 是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。

6、软件体系结构 (Software Architecture) 软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统,说明需求与成品系统之间的对应关系,描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有: 1)支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者能够把一个复杂系统按递增的步骤进行分解; 2)支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多影响相邻的上下层; 3)支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现能够交换使用。这样,就能够定义一组标准的接口,而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有: 1)并不是每个系统都能够很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来; 2)很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么? 答:1)基于B/S体系结构的软件,系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时,仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块,真正达到了“零客户端”的功能,很容易在运行时自动升级。

软件体系结构风格的研究

软件体系结构风格的研究 [摘要] 本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述,分析了各种风格的特点、优缺点,最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 [关键词] 软件体系结构软件体系结构风格三层C/S软件体系结构 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初,人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂,整个系统的结构显得越来越重要。 一、软件体系结构风格分析 最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上,通常只有少量的GUI界面,对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用,该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构,应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发,这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Internet的发展,一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类: 下面将介绍几种主要和经典的体系结构风格和它们的优缺点。 C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点: 2.数据抽象和面向对象风格。

目前软件界已普遍转向使用面向对象系统,抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。 面向对象的系统有许多的优点: 3.基于事件的隐式调用风格。基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用。隐式调用系统的主要优点有:(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其他构件的接口。隐式调用系统的主要缺点有:①构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能确定其他构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的构成,它也不能保证这些过程被调用的顺序。②数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。③既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于

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