软件体系结构描述语言讲义
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构件: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、通讯接口和实现代码的复合体。
构件管理:1构件描述2构件分类与构件库组织:关键字分类法刻面分类法(青鸟)超文本组织方法(基本单位是结点)3人员及权限管理构件重用步骤:检索与提取构件(检索方法同上3种加其他)理解与评价构件修改构件(实参)构件组装(功能数据面向对象)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:体系结构是风险承担者进行交流的手段体系结构是早期设计决策的体现软件体系结构是可传递和可重用的模型软件体系结构建模的种类:结构模型框架模型动态模型过程模型功能模型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。
逻辑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。
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。
进程视图侧重于系统的运行特性,主要关注一些非功能性的需求。
物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上,它通常要考虑到系统性能、规模、可靠性等。
场景可以看作是那些重要系统活动的抽象,它使四个视图有机联系起来,从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。
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。
体系结构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性经典的体系结构风格数据流风格:批处理序列;管道/过滤器。
调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。
独立构件风格:进程通讯;事件系统。
虚拟机风格:解释器;基于规则的系统。
仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统。
软件体系结构描述语言ADL综述Advancement of Architecture Description Language (ADL) 引言60年代的软件危机使得人们重新开始重视软件工程的研究。
最初人们选择了“算法+数据结构=程序”的设计模式。
但随着软件系统的规模和复杂性越来越大,传统的设计模式已经不能适应要求。
同时为了保证软件质量,提高软件的可靠性、可重用行和可维护性,软件设计的核心逐渐转向对系统的总体结构即软件体系结构(Software Architecture)的设计和规范。
这类方法主要着眼于软件系统的全局组织形式,在更高层次上把握系统各组件之间的内在联系。
并从全局的,整体的角度去理解和分析整个系统的行为和特性,有助于解决当前开发复杂的大型软件所存在的困难。
研究软件体系结构的首要问题是如何描述软件体系结构。
目前已有很多表现形式和方法表法、模块连接语言、软构件描述法和体系结构描述语言ADL等。
而其中ADL作为形式化的表示软件体系结构的工具呈现出强大的生命力。
它提供了规范化的体系结构描述,同时是对软件体系结构进行求精、验证、演化和分析的前提与基础。
目前已经成为软件体系结构方向的研究热点。
实践工作者将这些ADL应用于实践中,获得了成功。
同时,我们应注意到不同的ADL所支持的抽象能力及其提供的分析能力变化很大,学术领域目前对ADL的定义尚未取得一致。
一、软件体系结构的概述由于对软件体系结构的研究和应用刚刚兴起,许多专家学者从不同的角度和侧面对软件体系结构进行刻画,因此,目前软件体系结构还没有一个标准定义。
这里给出一个目前学术领域广泛接受的定义。
(D.Garlan&M Shaw,1993)软件体系结构是软件设计过程中的一个层次,在计算过程中的算法设计和数据结构之上,处理总体系统结构设计和描述方面的一些问题。
包括总体组织与全局控制结构、通讯协议、同步、数据存取、设计元素的功能分配,物理分布,设计元素的复台,设计方案的选择、评估和实现等。
体系结构描述语言体系结构描述语言(Architecture Description Language,ADL)是指用于描述和记录软件系统的体系结构的形式化语言。
ADL提供了一种描述软件系统组成部分、它们之间的关系和相互作用的标准化方法,以便于软件工程师和其他利益相关者理解和沟通软件系统的结构和行为。
ADL的主要目的是在系统开发过程中促进沟通和共享。
它可以帮助软件工程师在设计和开发过程中定义系统的基本元素、它们之间的交互关系和约束条件。
通过使用ADL,团队成员可以更好地了解系统的整体结构,从而更好地理解和管理系统开发过程中的各种需求和设计决策。
ADL可以用于不同层面的体系结构描述,包括高层体系结构(High-level architecture),低层体系结构(Low-level architecture)和中间层体系结构(Middle-level architecture)。
高层体系结构描述系统的总体结构,包括子系统和它们之间的关系。
低层体系结构描述子系统的详细结构和模块之间的连接方式。
中间层体系结构描述这两个层次之间的接口和交互。
ADL通常包括以下几个主要方面的描述:2. 接口(Interface):描述组件之间的通信和交互方式。
接口定义了组件之间的协议和数据格式。
3. 关系和相互作用(Relationships and Interactions):描述组件之间的关系和相互作用。
可以包括依赖关系、使用关系、实例化关系、目标引用关系等。
4. 约束条件(Constraints):描述系统中的限制性条件和要求。
可以包括性能要求、安全性要求、实现约束等。
5. 视图(Views):描述系统的不同视角和关注点。
例如,可以有逻辑视图、物理视图、过程视图等,每个视图都强调不同的方面和需求。
ADL可以使用图形表示或文本表示。
图形表示使用图形符号和连接线来表示组件、接口和关系。
文本表示使用特定的语法和标记来描述组件、接口和关系。
XX公司计算机软件培训讲义1、背景20世纪是一个革命化变革的世纪。
机械化革命、电气化革命、信息化革命无论是对社会还是对人类都起到了根本性的变化影响。
特别是自动化生产的理念,对机械化革命、电气化革命和信息化革命中的骨骼部分(硬件产品:例如计算机及其相关部件、通信产品、存储介质等)都起到了突飞猛进的推动作用。
但对于信息化革命中的神经或血液部分的软件,如何将自动化生产的理念引入到其开发研制中来,是20世纪60年代以来给人类留下的始终未解决好的一个重大课题。
20世纪80年代初,国际著名的软件学家布鲁思曾经发表过一片著名的论文『没有银弹』,在软件界引起了很大的震动。
论文的中心散布了一种软件悲观论的思想,布鲁思个人认为软件的自动化生产,由于受各种外界条件的制约,是几乎无法实现的。
这种悲观的事实虽彻底解决不了,但通过软件工程及其相关联的优秀的方法论,通过优秀的人才是可以缓解的。
在未来的信息化革命中,起着神经或血液角色的软件作用越来越重要,据国际权威调查机构的资料,工程费用上软硬的比例目前已达到了6:4的数值。
由此可见软件工程及其相关联的优秀的方法论、优秀的软件人才在信息化革命革命中的重要性。
2、软件工程软件工程是一类工程。
工程是将理论和知识应用于实践的科学。
就软件工程而言,它借鉴了传统工程的原则和方法,以求高效地开发高质量软件。
其中应用了计算机科学、数学和管理科学。
计算机科学和数学用于构造模型与算法,工程科学用于制定规范、设计范型、评估成本及确定权衡,管理科学用于计划、资源、质量和成本的管理。
软件工程这一概念,主要是针对20世纪60年代“软件危机”而提出的。
它首次出现在1968年NATO(北大西洋公约组织)会议上。
自这一概念提出以来,围绕软件项目,开展了有关开发模型、方法以及支持工具的研究。
其主要成果有:提出了瀑布模型,开发了一些结构化程序设计语言(例如PASCAL语言,ADA语言)、结构化方法等。
并且围绕项目管理提出了费用估算、文档复审等方法和工具。
《软件设计与体系结构》教学大纲01.课程的性质、目的与任务《软件设计与体系结构》课程是为软件工程专业开设的必修课,也是计算机科学与技术软件开发方向课程。
本课程运用工程的思想、原理、技术、工具,来对软件设计以及软件体系结构的相关思想、理论与方法进行系统介绍,包括软件模型和描述、软件体系结构建模和UML、软件设计过程、软件体系结构风格、面向对象的软件设计方法、面向数据流的软件设计方法、用户界面设计、设计模式、Web服务体系结构、基于分布构件的体系结构、软件体系结构评估、软件设计的进化、云计算的体系结构等内容。
本课程的具体任务包括:1.让学生建立构建软件系统架构一般方法的感性认识,理解并掌握软件系统架构分析、体系结构建模与架构设计的相关理论知识,培养学生软件架构设计的基本能力,能从内部模块规划设计、系统层次结构的构建开始,了解构建系统结构的一般技术和方法。
2.在构建软件系统的过程中,理解软件系统构建的一些关键问题,学习应对不同需求的系统对策和设计实现技术,使学生初步具备一定的系统架构分析与设计能力,同时,深入理解各种典型框架技术及原理,并初步具备运用模式设计思想开展软件详细设计的能力。
3.一方面,让学生理解并掌握软件体系结构的重要概念、术语和系统化方法,建立软件架构设计的理念,了解当前流行的框架技术,并理解其原理。
另一方面,以加深知识理解和培养初步架构设计能力为目的,并在项目开发中加以实践;在实践环节中重点培养运用典型框架进行项目构建的能力和使用设计模式进行细化设计的能力。
02.课程教学基本要求及基本内容第1章引言(一)基本教学内容1.1 软件1.2 软件工程1.3 软件设计1.4 软件体系结构(二)基本要求教学目的:理解软件的本质、软件神话、软件工程,了解软件过程和软件工程实践的相关内容,了解网络环境带来的各类问题。
教学重点:软件工程中的设计、设计过程和设计质量、软件设计原则。
教学难点:什么是软件体系结构、软件体系结构的内容、设计阶段的软件体系结构。