软件体系结构-第3章(设计方法)
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软件体系结构设计技术手册软件体系结构是指软件系统中最高层的抽象表达,包含了系统的组织结构、关键机制、成员职责等信息。
软件体系结构设计技术手册是开发工程师在进行软件开发过程中进行软件设计时使用的重要文献,有助于提高软件系统的可靠性和可维护性。
本文将阐述软件体系结构设计的基本概念、设计流程、常用的设计方法、以及如何进行软件体系结构的评估和演化。
一、软件体系结构设计的基本概念软件体系结构是针对软件系统而言的,包含了软件系统的机制、组件、交互,以及这些机制和组件所涉及到的关键约束。
软件体系结构的设计是软件开发过程中的一个极其重要的步骤,是确定软件的可靠性、可维护性、易扩展性以及性能的关键所在。
软件体系结构的设计需要满足一定的准则:指导问题分解,提供系统架构的概念完整性,体现系统最重要的特性。
软件体系结构的设计需要考虑以下几个方面:1.软件系统的功能需求和非功能需求;2.软件系统的使用场景;3.使用的开发工具和开发语言;4.软件系统的架构样式。
二、软件体系结构设计的流程在软件体系结构设计过程中,需要考虑多个因素,主要分为五个阶段:需求分析、体系结构设计、详细设计、编码和测试。
1.需求分析:该阶段是整个软件开发的第一个阶段,其中对软件系统的需求进行分析,以确定软件体系结构所需要的功能需求和非功能需求。
2.体系结构设计:体系结构设计阶段是在完成需求分析阶段后进行软件设计的第二个主要步骤。
在这个阶段,开发人员必须考虑应用程序的整体结构,设计并定义整个应用程序的组织结构以及各组表示的职责。
3.详细设计:此阶段的目的是详细描述整个软件系统的功能以及每个过程所需要的细节。
在这个阶段,工程师需要细化构件的职责、定义接口以及定义各种数值元件(例如变量、常量、函数和参数)。
4.编码:在这个阶段,开发人员使用选定的开发工具和编程语言将详细设计的规范转换为源代码。
5.测试:在这个阶段,测试人员使用一系列测试用例来测试应用程序以及体系结构的正确性和完整性。
第1章软件体系结构概述✓SEI软件体系结构讨论群定义如下:一个程序/系统构件的结构,它们之间的相互关系,以及在设计和交付的整个过程中的原则和指导方针。
✓Mary Shaw和David Garlan认为软件体系结构包括构成系统的设计元素的描述,设计元素的交互,设计元素组合的模式,以及在这些模式中的约束。
✓软件体系结构包括构件(Component)、连接件(Connector)和约束(Constrain)或配置(Configuration)三大要素。
✓国内普遍接受的定义:软件体系结构包括构件、连接件和约束,它是可预制和可重构的软件框架结构。
✓构件是可预制和可重用的软件部件,是组成体系结构的基本计算单元或数据存储单元✓连接件也是可预制和可重用的软件部件,是构件之间的连接单元✓构件和连接件之间的关系用约束来描述✓软件体系结构= 构件+ 连接件+ 约束软件体系结构的优势容易理解、重用、控制成本、可分析性第2章软件体系结构风格♦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。
♦体系结构风格定义了一个系统家族,即一个体系结构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件类型,而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。
♦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,并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。
♦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。
♦过程控制环路♦C/S风格体系结构有三个主要组成部分:数据库服务器、客户应用程序和网络。
♦B/S风格浏览器/Web服务器/数据库服务器。
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,易于人们理解和接受。
将大的应用处理任务分布到许多通过网络连接的低成本计算机上,以节约大量费用。
软件工程中的软件体系结构与设计模式软件工程是一门涉及软件开发、维护、测试和管理的学科。
在软件工程的实践中,软件体系结构和设计模式是两个重要的概念。
本文将探讨软件体系结构与设计模式在软件工程中的应用和重要性。
一、软件体系结构软件体系结构是指软件系统的整体结构和组成部分之间的关系。
它描述了软件系统的组织方式、模块划分和模块之间的通信方式。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性具有重要影响。
在软件体系结构的设计中,常用的模式包括层次结构、客户端-服务器模式和发布-订阅模式等。
层次结构将软件系统划分为多个层次,每个层次都有特定的功能。
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,客户端发送请求,服务器处理请求并返回结果。
发布-订阅模式中,发布者发布消息,订阅者接收消息。
软件体系结构的设计需要考虑多个因素,如系统的可靠性、性能、安全性和可维护性等。
一个好的软件体系结构应该能够满足系统的需求,并且易于理解和维护。
二、设计模式设计模式是在软件设计中常见问题的解决方案。
它们是经过验证的、可重用的设计思想,可以提高软件的可维护性和可扩展性。
设计模式可以分为三类:创建型模式、结构型模式和行为型模式。
创建型模式用于对象的创建,包括工厂模式、单例模式和原型模式等。
结构型模式用于对象之间的组合,包括适配器模式、装饰器模式和代理模式等。
行为型模式用于对象之间的通信,包括观察者模式、策略模式和命令模式等。
设计模式的应用可以提高软件系统的灵活性和可维护性。
通过使用设计模式,开发人员可以将系统的不同部分解耦,使其更易于修改和扩展。
此外,设计模式还可以提高代码的可读性,减少重复代码的编写。
三、软件体系结构与设计模式的关系软件体系结构和设计模式是紧密相关的概念。
软件体系结构提供了软件系统的整体框架,而设计模式提供了解决具体问题的方法。
在软件体系结构的设计中,设计模式可以用于解决不同层次和模块之间的通信问题。