软件体系结构的作用和意义
目前，软件体系结构尚处在迅速发展之中，越来越多的研究人员正在把注
意力投向软件体系结构的研究。用于对软件体系进行规格描述的模型、标记法
和工具仍很不正规。尽管这些不正规的模型是有用的，为使之更为精确和健壮，在很多方面的研究工作还需要继续进行。许多项目都是在回顾时，才发现问题
在结构上，因结构局限性,付出太多的代价，在体系设计上付出一天的努力解决的问题,在以后阶段可能要多付出几天到十几天. 首先，体系结构一般说来与需
求是密切相关的.明确的需求可以制定明确的软件规格,越明确的规格来设计出来的软件架构越清晰。需求的变更也是必须要考虑,有明确的变更趋势也可以更早的在设计中体现出来。然后，在定制软件规格的阶段,要考虑一个问题,就是一些核心的技术，指的是这个项目中比较重要的关键的技术,应实验一个这些技术是否可行,如果稳定可靠才能采用,否则只能另寻它路.一些难关也是要考虑的。这
样制定的规格才能符合实际.这些工作应作为结构设计上的重要参考。最后，如果有明确的需求和规格,那应该进行详细的结构设计，从用例到类图，到关键部分的序列图，活动图等，越细越好.多多与别人交流,尽量让更多的人了解你的设计，为设计提出建议。结构设计应注重体系的灵活性，一定要考虑各种变更的
可能性。这是最关键的阶段，但这通常是理想状态，一般来说，客户不会给出太明确的需求。只有走别的线路了，这种情况下前面的亮点还是需要的,不能省略.总之写在纸上的东西就有案可查. 比如说：
（1）写出一个小的原型来.如果有用户界面的,最好办,先写出界面,不实现
具体功能.让用户试用.如果没有用户界面,试写一个能工作的最小系统,同样给用
户试用.这样你和用户才能对这个软件有感性认识；
（2）与用户探讨，记录用户的反馈；
（3）如果没问题进入第3步；
（4）回到（1），写一个更完善的。
在Coding阶段时应遵循体系结构.所以开发人员必须对这个体系有深入
的了解.了解它的内部结构和如何扩展.记录下遇到的问题.测试人员可针对这个
体系设计测试程序.如性能上的,可能的缺陷等
在测试时期,记录下体系结构导致的问题,以便借鉴.开发人员Review整个
架构。
总结整个项目,分析优缺点可以把这个体系作为后续项目的范本. 整个项目一般受到多种限制,尤其明显的是Schedule.面对这些问题.在设计架构上要注意模块的划分,模块越独立越好.不要过分注重其它特性.如果设计不清,就要调整一
个规格,去掉一些不重要的功能,这才是可行的.
关于软件体系结构的研究工作主要在国外展开的，国内到目前为止对于软
件体系结构的研究尚处在起步阶段。软件体系结构在国内未引起人们广泛注意
的原因主要有两点：
（1）软件体系结构从表面上看起来是一个老话题，似乎没有新东西。
（2）与国外相比，国内对大型和超大型复杂软件系统开发的经历相对较少，对软件危机的灾难性体会没有国外深刻，因而对软件体系结构研究的重要性和
必要性的认识还不很充分。
软件体系结构设计既然作为软件工程的一部分，它的计算机辅助实现手段
是相当重要的。我们应当开发出一些软件工具来实现体系结构的描述和分析，
开发阶段转换工具，以实现阶段成果的自动转换，例如，把需求规格说明自动
转换为构件等。目前关于这方面的研究成果很少，特别是可以应用到实际项目
开发中的工具和环境就更少。
当今软件系统的规模变得越来越大，结构也越来越复杂，同时从头开始构
建的大系统数量在急剧地减少，因而很多遗留系统正在被逐步地利用。从遗留
系统软件代码和系统中抽取结构信息，经过描述、统一、抽象、一般化与实例
化等处理，可总结出系统的体系结构。
在这种情况下，软件再工程变得越来越重要，因为它提供了一条把遗留系
统转换为可进化系统的现实可行的途径，是一种可以改进人们对软件的理解和
改进软件本身的活动。这类研究的目的是为一些特定的应用领域的软件系统提
供一些体系结构框架，如控制系统、移动机器人和用户接口界面等。通过这些
框架可以很方便地构造一个新的软件系统。所以正确合理地运用软件体系结构
的知识可以在项目开发中发挥它无穷的力量。
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
软件体系结构-期末大题
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1．基于构件的软件开发的优势是什么? 基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装,更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费用2.尝试用自己的语言介绍Ｋruｃhteｎ的“4+１”模型。 Ｋrｕcｈten 提出了一个"4+1"视图模型，从５个不同的视角包括包括逻辑试图、进程视图、物理视图、开发视图、场景视图来描述软件体系结构。每一个视图只关心系统的一个侧面,5个试图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。
3.在希赛公司的一个财务管理系统,财务部要客户提供………… 4.不同的体系结构风格具有各自的特点、优劣和用途。试对管道－过滤器风格、事件驱动风格、分层系统、C2风格和基于消息总线的风格进行分析比较。P52-56 （1)管道和过滤器 特点: @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?缺点:①通常导致进程成为批处理的结构。 ②不适合处理交互的应用。 ③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。 (2)
判断题 1.软件重用是指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。 2.开发视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务。 3.软件体系结构的核心由5种元素组成：构件、连接件、配置端口和角色。其 中，构件、连接件和配置是最基本的元素。 4.构件可以由其他复合构建和原子构件通过连接而成。 5.正交软件体系结构由组织层和线索的构件构成。 6.软件产品线的建立通常有4种方式，其划分依据有两种。 7.体系结构设计是整个软件生命周期中关键的一环，一般在需求分析之后，软 件设计之前进行。 8.ATAM评估方法主要通过理解体系结构方法来分析体系结构，在这一步，由 设计师确定体系结构方法，由分析小组捕获并进行分析。 9.WSDL是可扩展的，使得在通信时无论使用何种消息格式或网络协议，都可 以对端点及其消息进行描述。 10.10.ABSD方法是基于体系结构的设计方法，它描述了系统的主要设计元素及 其关系。 11.11.可重用技术对构件库组织方法要求不仅要支持精确匹配，还要支持相似构 件的查找。 12.12.超文本组织方法与基于数据库系统的构件库组织方法不同，它基于全文检 索技术。 13.软件体系结构充当一个理解系统构件和它们之间关系的框架，特别是那些始 终跨越时间和实现的属性。 14.体系的核心模型由5种元素组成：构建、连接体、配置、端口和角色（） 15.开发视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务 16.构件、连接件以及配置是体系结构的核心模型最基本的元素（） 17.HMB风格不支持系统自顶向下的层次化分解，因为它的构件比较简单（） 18.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。。 19.线索是子系统的特例，它由完成不同层次功能的构建组成，每一条线索完成 整个系统中相对独立的一部分功能。 20.层次系统中支持抽象程度递增的系统设计是设计师可以把一个复杂系统按照 递增的步骤进行分解，同时支持功能增强，但是不支持重用。 21.在软件设计中占据着主导地位的软件体系结构描述方法是图形表达工具。 22.Rapide是一种可执行的ADL，其目的在于通过定义并模拟基于事件的行为对 分布式同步系统建模。 23.体系结构设计是整个软件生命周期中关键的一环，一般在需求分析之后，软 件设计之前进行。 24.基于软构件的系统描述语言是较好的一种以构件为单位的软件系统描述语 言。 25.需求语言与ADL的区别在于后者描述的是问题空间，而前者则扎根于解空间 中。 26.基于构件的动态系统结构模型分为三层，风别是应用层、中间层、和体系结 构层。
1.软件危机：指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 2.软件危机的表现：（重点） 1软件的成本日益增长 2开发进度难以控制 3软件质量差，4软件维护困难 3.软件危机的成因： 1用户需求不明确 2缺乏正确的理论指导 3软件规模越来越大 4软件复杂度越来越高 4.软件工程三个要素：方法、工具和过程 ---（重点） 5.软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 6.软件元素包括程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识 7.构件：指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨 识的系统。即是具有一定功能，能够独立工作或能同其他构件装配起来协调工作的程序体。 8.构件分类方法归纳为三大类：关键字分类法，刻面分类法和超文本组织方法 ---（重点） 9.构件库系统是一个开放的公共构件共享机制，任何使用者都可以通过网络访问构件库。--- 判断 10.软件体系结构（software architecture --SA）记住英语单词及缩写----（重点） 定义：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。11.软件体系结构的意义：---（简答） 1)体系结构是风险承担者进行交流的手段； 2)体系结构是早期设计决策的体现； 3)体系结构是可传递和可重用的模型 12.为什么体系结构是早期设计决策的体现---（简答） 1)软件体系结构明确了对系统实现的约束条件； 2)软件体系结构决定了开发和维护组织的组织结构； 3)软件体系结构制约着系统的质量属性； 4)软件体系结构通过研究软件体系结构可能预测软件的质量； 5)软件体系结构使推理和控制更改更加简单； 6)软件体系结构有助于循序渐进的原型设计； 7)软件体系结构可以作为培训的基础 13.软件体系结构技术的发展过程经历四个阶段：--选择，判断 （1）“无体系结构”设计阶段----以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征。 （2）萌芽阶段-----以控制流图和数据流图构成软件结构为特征 （3）初期阶段-----出现了从不同侧面描述系统的结构模型，以UML为典型代表 （4）高级阶段-----描述系统的高层抽象结构，以提出的“4+1”模型为标志 14.软件体系结构模型5种：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。---- 填空 15.“4+1”视图模型从五个不同的视角，包括逻辑试图，进程试图，物理视图，开发视图和 场景视图来描述软件体系结构。 -----记住名称及相应的功能 逻辑视图主要支持系统的功能需求，是系统提供给最终用户的服务。通过抽象，封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图； 开发视图也称模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理，主要考虑软件内部的需求，如软件开发的容易性、软件的重用等，通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述,提供给编程人员的； 进程视图侧重于系统的运行特性，主要关注非功能性的需求，如系统的性能和可用性。进程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力管道和过滤器风格、客户/服务器风格等适合进程视图，提供给系统集成人员的； 物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常考虑系统性能、规模、可靠性等，解决
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）＝
考试题型 一、填空（每题1分，共10分） 二、名词解释（每题2分，共20分） 1、B/S 2、C/S 3、HMB 4、DSSA 5、ADL 6、XML 7、ATAM 8、Web Service 9、MTTF10、SOAP 11、WSDL 12、UDDI 13、SAAM 14、MVC 15、Artifact-Driven 16、Use-Case-Driven 17、Domain-Driven 18、Pattern-Driven 19、构件20、连接件21.、MTBF 22、敏感点23、权衡点24、直接场景25、间接场景26、质量属性效用树27、XML Schema 三、问答题（40分） 1、构件描述模型有哪几种？ 2、理解并比较构件分类的三种方法：关键字分类法、刻面分类法和超文本组织方法， 它们是如何组织的？如何在其中检索构件？每种方法各有什么优缺点？ 3、了解软件体系结构的四个发展阶段。 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？ 5、至少掌握三种经典软件体系结构风格。 6、试分析和比较B/S，二层C/S和三层C/S，指出各自的优点和缺点。 7、请对MVC风格体系结构进行介绍，并说明该风格的优缺点。 8、在正交软件体系结构中，什么是完全正交结构？在实际使用时是不是必须严格遵 守结构正交？使用正交软件体系结构有什么优点？ 9、层次系统结构和基于消息的层次系统结构有什么区别？ 10、体系结构描述语言与程序设计语言有什么区别？ 11、ACME中定义了哪七种体系结构实体？ACME中的表述和表述映射，类型和风格是什么含义？
12、了解基于XML的软件体系结构描述语言。 13、简要介绍Krutchten的“4+1”视图模型。 14、设计模式的基本成分有哪几个？请简单介绍其各个基本成分。 15、为什么要评估软件体系结构？从哪些方面评估软件体系结构？ 16、软件体系结构评估的主要方法有哪三种？请简单解释每种方法。 17、SAAM和ATAM评估方法的基本步骤分别是什么？ 18、Web服务有哪些核心技术，这些技术是如何在Web服务中发挥作用的。 四、看图答题（30分） 1、请根据P38图3-5介绍黑板系统的组成。 2、请根据P59图3-26解释HMB风格的构件模型。 3、请根据P60图3-27解释消息总线的属性和服务。 4、请根据P147图5-2介绍体系结构设计方法的元模型。 5、请根据P167图6-1简要介绍基于体系结构的软件开发过程的各个步骤。并说明各个步骤的必要性何在？或者说，它们在软件生命周期中都起到了什么作用？ 6、请根据P207图8-1分析服务提供者、服务请求者和服务注册中心三者的作用，以及它们之间的工作流程。 7、请根据P229图8-11介绍UDDI的具体工作步骤。
软件体系结构的质量特性 摘要：众所周知的是，为了降低风险和减少构建软件系统的困难，人们在软件开发过程的早期应该首先考虑质量问题。此外，系统的结构驱动着整个开发过程。 备用的结构中非功能性质量需求的实现决定了选择衔接整个系统的便利结构。这一议题在可靠的变革的应用程序构建中非常重要。软件开发的思想并没有在这一重要阶段给与很多细节关注。这篇文章详述了软件体系结构的质量特性，并且介绍了一种基于??? ??????标准的技术。???模型的质量特性被精炼成为一种属性。而这种属性可被度量以增加体系结构的信息。我们的技术通过比较各自的质量属性的值从一组候选中挑选出适当的体系结构。并以一个关于监制系统技术应用程序为例说明。我们的方法有助于在体系结构分析过程中正确选择的决定。它可以很容易的被并入一般软件开发的过程或者一种特别的体系结构设计思想。 简介：在软件开发早期阶段以非功能需求为目标的质量需求极大的影响了软件系统的体系结构。但是，系统核心功能需求的提取在初始的系统结构的确定上扮演着重要的角色。另一方面，质量需求在软件设计阶段需要平衡 ??????? ?? ?●? ?????。仅仅在最近，精确的软件体系结构设计的重要性（并不是局限于笔纸图画符号的设计方式）为了可靠的系统结构而蓬勃的发展起来 ????????? ?? ?●??????? ?????? ?????? ? ?◆????? ??????。那些包括 ??????◆????? ????????●???? ????????? ???●???? ????????? ??◆????●??? ??? ? ??●????? ???◆?? 现代的应用软件需要一个早期的体系结构 的 定义来满足可维护行和可靠性之类的质量需求。这些对于在架构之下的软件系统全部功能性需求目标的完成是至关重要的。特殊的，使用网络服务的新的信息系统，比如基于网络的电子商务应用程序，没有过多关心软件工程的时
第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。 软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。 以下几个原因导致：（1）软件自身特点 （2）开发人员的弱点 （3）用户需求不明 （4）缺乏正确理论指导 （5）开发规模越来越大 （6）开发复杂度越来越高 可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。 软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？ 软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次： （1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？ 可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。 可重用构件的特殊要求： （1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性； （2）可重用构件应该具有较高的通用性； （3）可重用构件应该具有较高的灵活； （4）可重用构件应该具有严格的质量保证； （5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难？ 优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费 用 困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多个开 发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题挑战和困难：
壹 . 名词解释(参考斯佳分享的名词解释文档) 1.ADL(Architecture Description Language) 体系结构描述语言 2. SOA(Service-Oriented Architecture) 面向服务架构 3. DSSA (Domain Specific Software Architecture) 特定领域软件体系结构 4.CORBA(Common Object Request Broker Architecture) 公共对象请求代理体系结构 5. UML(Unified Modeling Language) 统一建模语言 6.XML(Extensible Markup Language ) 可扩展标记语言 7.B/S(Browser/Server) 浏览器/服务器C/S(Client/Server) 客户端/服务器 8.HMB(Hierarchical [?ha??'rɑ:k?kl] message bus) 层次消息总线 9.SA (Software Architecture) 软件体系结构 10.OMG(Object Management Group) 对象管理组织 11.SOAP(Simple Object Access Protocol) 简单对象访问协议 12.WSDL(Web Services Description Language) web服务描述语言 13.SOAD(Service Oriented Analysis And Design) 面向服务的分析与设计 14.DCOM(Distributed Component Object Model) 分布式对象组件模型 https://www.doczj.com/doc/a315539081.html, (Module Interconnection Language) 模块内连接语言 贰 . 判断题 1、软件重用是指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。答案：√ 依据页码：P4 2、软件体系结构充当一个理解系统构件和它们之间关系的框架，特别是那些始终跨越时间和实现的属性。 答案：√ 依据页码：P28 5、构件可以由其他复合构建和原子构件通过连接而成。（） 答案：√ 依据页码：P37 6、体系的核心模型由5种元素组成：构件、连接体、配置、端口和角色（） 答案：√ 依据页码：P37 7、软件体系结构的核心由5种元素组成：构件、连接件、配置端口和角色。其中，构件、连接件和配置是最基本的元素（） 答案：√ 依据页码：P37 8、开发视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务（） 答案：X 依据页码：P32、33 9、构件、连接件以及配置是体系结构的核心模型最基本的元素（） 答案：√ 根据页码：P37
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。
软件设计与体系结构知识点 1.软件设计的特征 (1)软件设计的开端是出现某些新的问题需要软件来解决，这些需要促使设计工作的开始，并成为整个设计工作最初的基础 (2)软件设计的结果是给出一个方案，它能够用来实现所需的、可以解决问题的软件，方案的描述可能是文字、图表，甚至数学符号、公式等组成的文档或模型 (3)软件设计包含一系列的转换过程，即把一种描述或模型转换为另一种描述或模型，转换后的形态可能更加具体，或更接近于实现 (4)产生新的想法或思路对软件设计非常重要，因为设计也是一个创造性的过程，不同的问题或需求总会存在各自的特点，即使同样的问题在不同时期和环境下也会存在区别，因此设计不会是一成不变的 (5)软件设计的过程是不断解决问题和实施决策的过程，因为整个设计是解决一个大的问题，在设计过程中将会分解成众多小问题，涉及真需要一次解决这些小的问题，并在出现多种方案或策略时进行决策，选择其中最合适的 (6)软件设计也是一个满足各种约束的过程，因为软件可能在性能、运行环境、开发时间、成本、人员技术水平等各个方面存在约束，设计必须在满足这些约束的情况下给出最佳的设计方案 (7)大多数的软件实际是一个不断演化的过程，因为需求在一开始很可能是不完整或不精确的，在设计过程中还会不断发生变化并逐步稳定下来，因此设计需要根据需求的变化而不断演化。 2.软件设计的要素 （1）目标描述（2）设计约束（3）产品描述（4）设计原理（5）开发规划（6）使用描述3.软件设计体系的定义 （1）软件设计体系结构是软件系统的结构，包含软件元素、软件元素外部可见的属性以及这些软件元素之间的关系 （2）软件体系结构是软件系统的基本组织，包含构建、构件之间、构件与环境之间的关系，以及相关的设计与演化原则 4.软件设计的主要活动 （1）软件设计计划（2）体系结构设计（3）界面设计（4）模块/子系统设计（5）过程/算法设计（6）数据模型设计 5.体系结构“4+1”多视图建模 （1）逻辑视图：该视图关注功能需求，即系统应该为最终用户提供什么服务，它与应用领域精密相关 （2）进程视图：该视图捕获设计中关于并发和同步的内容，重视一些非功能需求，例如性能、可扩展性等，定义了运行实体和它们的属性。 （3）开发视图：该试图主要描述软件在开发环境中的静态结构，开发人员和项目经理对比都会感兴趣。 （4）物理视图：该视图描述软件到硬件的映射关系，反映了软件的分布特征。 （5）场景：可以使用一组重要场景也就是用例的实例，把上述四种视图紧密的联系起来6.什么是软件产品线方法 软件产品线是软件复用发展的一个更高阶段，它并不仅仅局限于以前人们在软件复用中考虑的对函数、模块、类、体系结构甚至子系统的重用。 软件产品线指一组具有公共的、可管理特征（系统需求）的软件系统，这些系统满足特定的
第19卷第4期 重庆师范学院学报(自然科学版) 2002年12月Vol.19No.4 Journalof Chongqing NormalUnivers ity(Natural Science Edition) Dec.2002 软件体系结构的特点与研究进展 张广泉1,2 (1.重庆师范学院数学与计算机科学系,重庆400047; 2.中国科学院计算机科学国家重点实验室,北京100080) 摘 要:软件体系结构是软件工程的一个重要研究领域,它提供了软件系统的高层抽象。文章阐述了软件体系结构的产生背景和基本概念,以及体系结构描述语言(ADL)、求精方法和特定领域体系结构(DSSA)等主要研究内容; 分析了软件体系结构与传统开发方法、O-O方法、设计模式、软件复用、净室技术以及统一建模语言(UML)等其它软件工程技术方法的联系和区别。 关键词:软件体系结构;体系结构描述语言;求精;特定域体系结构;设计模式;复用;净室;UML 中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1001-8905(2002)04-0001-06 The C haracteristics of Software Architecture and the Progress of Its Study ZHA NG Guang-quan1,2 (1.Dept.of Mathematics and Computer Science,Chongqing Normal University,Chongqing400047; 2.State Key Lab.of Computer Science,The Chinese Academy of Sciences,Beijing100080,China) A bstract:Software architecture is an important research area in software engineering.It provides a high-level abstraction of a soft- ware system.In this paper,first,the background and fundamental conception of soft ware architecture are introduced.Several main topics,such as architecture description languages(ADL),refinement methods and domain-specific soft ware architecture(DSSA) and so on,are discussed.Finally,the relation and distinction bet ween software architecture and other soft ware en gineering technolo-gies,such as traditional development methods,O-O methods,design pattern,software reuse;clean room technology,and unified modeling language(U M L),are analyzed. Key words:soft ware architecture;architecture description lan guage;refinement;domain-specific software architecture;design pat-tern;reuse;cleanroom;unified modeling language 20世纪60年代,随着计算机在工业、商业、科研和国防等领域的广泛应用,计算机程序的规模愈来愈大,其复杂性也急剧增加,软件开发和维护过程遇到了一系列难以解决的严重问题,如软件价格高、难以控制开发进度、工作量估计困难、软件质量低、错误多、且修改和维护十分困难等等;针对这种所谓的“软件危机”现象,1968年在德国Gar mish召开的NATO(北大西洋公约组织)计算机科学会议上,F.Bauer首先提出“软件工程”概念,其目标是采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件,把经过时间考验而证明正确的管理技术和当前能够得到的最好的技术和方法结合起来,从而解决或缓解软件危机。在另一方面,软件危机也促使人们深入探讨程序和程序开发过程的规律,建立严密的理论,以期能用来指导软件开发实践,从而促进了软件方法学特别是形式化方法的研究[1]。 软件工程与软件方法学二者密切相关,既有联系、又有区别,一方面它们研究的侧重点不同,软件工程研究侧重传统工程学科,最终目的是把软件生产变成一门制造工程,而研究软件方法学的目的是寻求科学方法的指导,把软件开发活动置于坚实的理论基础上。另一方面,它们之间又相互影响、相互渗透,软件工程需要方法学的依据和指导,而方法学也依赖软件工程特别是环境工具来发挥实际效用。三十多年来,人们不断从 收稿日期:2002-08-08 资助项目:国家自然科学基金(60073020);国家“十五”863高科技计划(2001AA113200);重庆市应用基础研究项目;中国科学院计算机科学国家重点实验室、运筹学与控制论市级重点实验室资助项目。 作者简介:张广泉(1965-),男,江苏连云港人,重庆师范学院数学与计算机科学系副教授,博士后。主要从事软件工程与形式化方法研究。
1.面向对象的方法优势体现在（ABD ） A．简化软件开发过程 B．支持软件复用 C．提高软件运行效率 D．改善软件结构 2.用户界面设计中的三条“黄金规则”是（ABC ） A．使系统处于用户控制之中 B．减少用户的记忆负担 C．保持界面的一致性 D．保证用户的易学性 3.用户界面的分析和设计过程是迭代的，其中包括的活动是 （ABCD ） A．用户、任务以及环境的分析和建模 B．界面设计 C．界面实现 D．界面确认 4.界面确认需要注意三个方面（ABC ） A．界面正确完成了用户的任务，适应用户的任务变化 B．易学性和易用程度 C．用户的接受程度 D．用户的习惯 5.用户界面分析时通常采用的信息获取方式包括（ABCD ） A．用户会谈 B．销售人员信息采集 C．市场分析 D．用户支持人员信息收集 6.（C ）把完成一个特定功能的动作序列抽象为一个过程名和参数表 A．数据抽象 B．动作抽象 C．过程抽象 D．类型抽象 7.（A）把一个数据对象的定义抽象为一个数据类型名 A．数据抽象 B．动作抽象 C．过程抽象 D．类型抽象 8.软件体系结构设计需要考虑以下（ABCD ）
A．适用性 B．结构稳定性 C．可扩展性 D．可复用性 9.模块设计时应该考虑（AB ） A．模块功能独立 B．模块信息的隐藏 C．模块接口的简单 D．模块实现简单 10.一个完整的软件设计的主要活动包括有（ABCD ） A．体系结构设计 B．界面设计 C．模块/子系统设计、 D．数据模型、过程/算法设计等 11.模块化是指把一个复杂的问题分割成若干个可管理的小问题后，更易 于理解，模块化正是以此为依据的，在划分模块的过程中应该考虑到（ABC ） A．模块的可分解性、可组装型 B．模块的可理解性、连续性、 C．模块保护 D．尽可能低分割模块，使得问题的难度降到最 1.什么是软件工程？构成软件工程的要素是什么？ 软件工程是将系统化的、规范的、可度量的方法应用于软件的开发、运行和维护过程，即将工程化应用于软件开发和管理之中，对所选方法的研究。软件工程的要素由方法、工具和过程组成。方法支撑过程和工具，而过程和工具促进方法学的研究。 2.什么是软件生存周期？软件开发过程模型与软件生存周期之间是何关 系？ 软件产品从形成概念开始，经过开发、使用和维护，直到最后退役的全过程叫软件生存周期。软件开发过程模型表示软件开发中各个活动的安排方式，出来软件开发各个活动之间关系，是软件开发过程的概括，是软件工程的重要内容，其为软件管理提供里程碑和进度表，为
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。
一．为什么要研究软件体系结构？ 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.指导元素成的模式以及这些模式的约束组成。不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，而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。 二．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有哪 些部分组成？ 构件: 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: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：用于对构件和连接件的语义说明。 三．引入了软件体系结构以后，传统软件体系结构发生了那些变化？这种变化有什么好处？ 软件体系结构的引入使软件设计开发更加具体和形象，它的模型更使得软件过程更加方便和多样化。 其好处在于：包括程序员在内的绝大多数系统的利益相关人员都借助软件体系结构来进行彼此理解、协商、达成共识或者相互沟通的基础，软件体系机构的模型可以应用到具有相似质量属性和功能需求的系统中，并能够促进大规模软件的系统级复用，在很多方面使得软件开发更加人性化。 四．体系结构描述语言与程序设计语言有什么区别？ 典型的ADL在充分继承和吸收传统程序设计语言的精确性和严格性特点的同事，还应该具有构造抽象重用组合易购和分析推理等各种能力和特性。 五．描述软件体系结构的核心模型。 综合软件体系结构的概念，体系结构的核心模型由5中元素组成：构件连接件配置端口和角色。其中，构件连接件和配置是最基本的元素。 （1）构件是具有某种功能的可重用的软件模板单元，便是了系统中主要的计算元素和数据储存。 （2）连接件表示了构架之间的交互，简单的连接件如管道过程调用时间广播等，更为复杂的交互如客户-服务器通信协议数据库和应用之间的SQL链接等。 （3）配置表示了构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 六．分析B/S，二层C/S和三层C/S的优缺点。 二层C/S结构的优点： C/S 体系结构具有强大的数据操作和事务处理能力，模型思想简单，易于人们理解和接
软件体系结构研究综述 班级：软件092 学号：17 姓名：陈世华摘要: 近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一.归纳了软件体系结构技术发展过程及其主要研究方向.在分析了典型的软件体系结构概念之后,给出了软件体系结构的定义.通过总结软件体系结构领域的若干研究活动,提出了软件体系结构研究的两大思路,并从7个方面介绍了软件体系结构研究进展.探讨了软件体系结构研究中的不足之处,并分析其原因.作为总结,给出了软件体系结构领域最有前途的发展趋势. 关键词: 软件体系结构;基于体系结构的软件开发;软件体系结构描述语言;软件体系结构描述方法;软件体系结构演化;软件体系结构发现;软件体系结构分析;软件体系结构验证;特定域软件体系结构(DSSA) Abstract: Software architecture (SA) is emerging as one of the primary research areas in software engineering recently and one of the key technologies to the development of large-scale software-intensive system and software product line system. The history and the major direction of SA are summarized, and the concept of SA is brought up based on analyzing and comparing the several classical definitions about SA. Based on summing up the activities about SA, two categories of study about SA are extracted out, and the advancements of researches on SA are subsequently introduced from seven aspects. Additionally, some disadvantages of study on SA are discussed, and the causes are explained at the same time. Finally, it is concluded with some significantly promising tendency about research on SA. Key words: software architecture; architecture-based development; architecture description language; architectural representation and description; architectural evolution and reuse; architectural discovery; architectural analysis; architectural verification and evaluation; domain-specific software architecture (DSSA)
1、构件是核心和基础，重用是必需的手段。 2、软件重用是指在两次或多次不同的软件软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 3、软件元素包括程序代码、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识。 4、把可重用的元素称作软构件，简称为软构件。 5、可重用软件元素越大，就说重用的粒度越大。 6、构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通信接口和代码实现的复合体。 7、面向对象技术达到类级重用，以类为封装的单位。 8、构件模型是对构件本质特征的抽象描述。三个主要流派，分别是OMG(对象管理组织)的CORBA（通用对象请求代理结构)、Sun的EJB和Microsoft的DOM（分布式构件对象模型）。 9、获取构件的四个途径：（1）从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用构件。（2）通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用构件。（3）从市场上购买现成的商业构件，即COTS构件。（4）开发符合要求的构件。 10、构件分类方法三大类：关键字分类、刻面分类法、超文本组织方法 11、构件检索方法：基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法和其他检索方法。 12、减少构件修改的工作量，要求工作人员尽量使构件的功能、行为和接口设计更为抽象画、通用化和参数化。 13、构件组装技术：基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和面向对象的组装技术。 14、软件体系结构的定义：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。 软件体系结构的意义：（1）体系结构是风险承担者进行交流的手段；（2）体系结构是早期设计决策的体现--①软件体系结构明确了对系统实现的约束条件②软件体系结构决定了开发和维护组织的组织结构③软件体系结构制约着系统的质量属性④通过研究软件体系结构可能预测软件的质量⑤软件体系结构使推理和控制更改更简单⑥软件体系结构有助于循序渐进的原型设计⑦软件体系结构可以作为培训的基础；（3）软件体系结构是可传递和可重用的模型。 软件体系结构发展的四个阶段：（1）无体系结构设计阶段。以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征。（2）萌芽阶段。出现了程序结构设计主题，以控制流图和数据流图构成软件结构为特征。（3）初期阶段。出现了从不同侧面描述系统的结构模型，以UML为典型代表。（4）高级阶段。以描述系统的高层抽象结构为中心，不关心具体的建模细节，划分了体系结构与传统软件结构的界限，该阶段以Kruchten提出的“4+1”模型为标志。 通用体系结构风格分类 数据流风格：批处理序列、管道与过滤器。 调用/返回风格：主程序与子程序、面向对象风格、层次结构。 独立构件风格：进程通信、事件系统。 虚拟机风格：解释器、基于规则的系统。 仓库风格：黑板系统、传统型数据库。 管道与过滤器 特点：（1）使得软构件具有良好的内聚、耦合的特点。 （2）允许设计师将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成。（3）支持软件重用。 （4）系统维护和增强系统性能简单。 （5）允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析。 （6）支持并行执行。