软件的设计的体系结构

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软件体系结构

引言

软件体系结构是指在软件系统中，对系统整体结构进行组织和设计的过程。一个合理的软件体系结构能够帮助开发者降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。本文将介绍软件体系结构的基本概念和常用的体系结构模式，以及如何进行软件体系结构设计。

软件体系结构的基本概念

软件体系结构是一个抽象的概念，用于描述软件系统中各个组件之间的关系和交互方式。它主要由以下几个基本概念组成：

1. 组件（Component）：组件是软件系统中的一个独立的功能单元，可以由一个或多个模块（Module）组成，实现特定的功能。

2. 接口（Interface）：接口定义了组件之间的通信方式和消息传递方式。一个组件可以提供多个接口供其他组件使用。 未知驱动探索，专注成就专业

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3. 关系（Relationship）：组件之间的关系可以是依赖关系（Dependency）、关联关系（Association）、聚合关系（Aggregation）和组合关系（Composition）等。这些关系将多个组件链接起来，形成一个组织结构。

4. 架构风格（Architectural Style）：架构风格定义了软件系统的整体结构的模式和约束。常见的架构风格包括层次结构（Layered）、客户端-服务器（Client-Server）、发布-订阅（Publish-Subscribe）等。

常用的软件体系结构模式

在进行软件体系结构设计时，可以借鉴一些常用的体系结构模式。下面介绍几种常见的模式：

1. 层次结构（Layered）：层次结构将软件系统划分为若干层，每一层负责特定的功能。上层的组件可以调用下层的组件，反之则不行。这种模式可以降低系统的复杂度和耦合度，提高系统的可维护性。

2. 客户端-服务器（Client-Server）：客户端-服务器模式将软件系统划分为客户端和服务器两个部分。客户端负责与用户进行交互，而服务器负责处理客户端的请求并返未知驱动探索，专注成就专业

 各种性能指标及如何到达各种性能指标的方法

答

Performance: Throughput, Response Time, Dealines

性能：吞吐量、响应时间、Deadlines

Is required Throughput:

Average

Peak

Is required Response Time:

Guaranteed

Average

实现吞吐量：Peak & Average

实现响应时间： Guaranteed & Average

 常用的中间件有那几种类型

答：

CORBA （Common Object Request Broker Architecture）

 Message-oriented middleware

 J2EE

 Message brokers

 Business process orchestrators

(1)常见的对象请求代理架构

(2)面向消息的中间件

(3)Java2 Enterprise Edition（Java2的企业版）

(4)消息代理

(5)业务过程代理

 有那些常见架构风格

见后题

 架构师需要的核心技能是什么

答

Many responsibilities:

 Liaison with stakeholders

 Technology knowledge

 Software engineering

 Risk managements

（1）涉众之间的交流

（2）技术知识

（3）软件工程学

（4）风险管理

 什么是软件架构

答：

【课件答案】

 It’s about software design

 All architecture is software design, but not all design is software architecture

 Part of the design process  Simply, architecture focuses on ‘issues that will be difficult/impossible to change once

软件设计和体系结构是软件开发过程中两个重要的概念，它们在软件系统的构建和组织中起着关键的作用。

软件设计指的是确定和定义软件系统的结构、组件、模块和其相互关系的过程。它涉及到将软件系统的需求转化为可执行的软件解决方案。软件设计的目标是创建一个高效、可维护、可扩展、可靠和可重用的软件系统。在软件设计过程中，设计师通常会使用各种设计原则、模式和方法来帮助他们制定优良的设计方案。

软件体系结构则是描述软件系统的整体结构和组织方式的概念。它定义了系统的主要组件、模块、它们之间的关系以及与外部环境的交互。软件体系结构可以视为软件系统的"骨架"，它决定了系统的整体框架、架构风格和重要决策。良好的软件体系结构应该具有可维护性、可扩展性、可重用性和性能等方面的优势。

软件设计和软件体系结构之间存在着密切的关系。软件设计是软件体系结构的一部分，它关注的是如何在系统的局部范围内实现和组织组件和模块。而软件体系结构则关注的是系统的整体结构和组织方式，包括不同组件之间的交互、通信和协作。好的软件体系结构应该为软件设计提供指导和框架，而设计决策则应该符合整体体系结构的原则和约束。

综上所述，软件设计和体系结构在软件开发中是相辅相成的概念，它们共同为构建高质量、可靠和可维护的软件系统提供了基础和指导。

1、软件体系结构的定义

Kruchten指出，软件体系结构有四个角度，他们从不同方面对系统进行描述:概念角度描述系统的主要构件及它们之间的关系；模块角度包含功能分解与层次结构；运行角度描述了系统的动态结构；代码角度描述了各种代码和库函数在开发环境中的组织。

2、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）通过这些业务之间定义良好的借口和契约联系起来。借口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立与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。

3、C/S：即客户机/服务器网，Client/Server.在C/S中服务器是网络的核心，而客户机是网络的基，客户机依靠服务器获得所需要的网络资源，而服务器为客户机提供网络必须的资源。

4、质量属性：就是系统在生命周期过程中所表现出的各种特征。

5、软件体系结构的风格：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。体系结果风格定义了一个系统家族，即定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接组合起来的。

6、软件体系结构描述语言（ADL）：是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。这三个基本元素是：构件、连接件、体系结构配置。

7、Web服务：是使用标准技术在INTERNET上运行的商务流程，它可以使用标准的INTERNET协议，将功能纲领性的体现在INTERNET和INTRANTE。

8、基于体系结构的软件过程：是在体系结构指导下的软件开发过程。首先设计体系结构，软件系统的开发过程可描述为软件的演化与组装过程。具体过程可分化为体系结构的需求、设计、文档化、复审、实现、演化等6个过程。