Chap05.2_动态软件体系结构_动态模型(精)
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学号 1206年级 2012级动态软件体系结构描述D-ADL方法理解与研究专业班级计算机(2)班姓名联系方式 15任课教师周2015年5月中国南京摘要D-ADL是一种刻画软件的动态行为的描述方法,该方法是由我国学者李长云提出的。
在D—ADL中,组件、连接件和体系结构风格定义为抽象类型,系统行为被模型化为进程,构件和连接件的交互点则被模型化为通道,它将动态行为从计算行为中分离出来,其结果能够被预先推导。
关键词:动态软件体系结构;D-ADL根据软件体系结构在运行时的演化方式,可以分为静态软件体系结构和动态软件体系结构。
软件体系结构的动态演化包括组件或连接件的创建或删除、组件的更新、调整负载平衡等几种情况。
D-ADL便是一种为动态体系结构建模提供支持的方法。
D-ADL遵循Wright等给出的SA描述框架,并且D-ADL将高阶多型π演算作为行为语义基础,凭借高阶π演算描述动态系统的特征,D-ADL允许构件、连接件和配置产生变更,并使得对SA的自动化分析成为可能。
D-ADL将类型与实例区分开来,构件类型是实现构件重用的手段。
构件具有三个基本组成部分:接口部分、行为部分和属性部分。
构件分有原子构件和复合构件两种。
原子构件是指不具备内部结构的构件。
为了进一步促进原子构件的重用,构件可以参数化,通过输入不同的参数,来提高构件的灵活性。
复合构件是由多个构件实例和连接件实例组装而成的,它在规约层次上表达了成员之间的组合。
与原子构件类似,复合构件也可进行参数化,从而提高构件的可重用性。
连接件是一种特殊的构件,同样地,连接件也分为原子连接件和复合连接件两类。
原子连接件语法规约类似于原子构件,仅仅是计算行为描述换成了路由行为。
通过结构化组合,多个连接件和构件也能形成复合连接件。
在D-ADL中,动态行为规约是通过choreographer来处理的.动态行为本质上是对体系结构的动态重配置,涉及到如下的体系结构变动:(1)动态创建新的构件实例和连接件实例以及新的端口和通道;(2)动态删除构件实例和连接件实例以及端口和通道;(3)体系结构元素之间连接的改变。
软件体系结构_第二章软件体系结构的风格与模式软件体系结构是指软件系统在运行时所表现出来的组成部分之间的关系。
在软件设计和开发过程中,选择适合的体系结构风格与模式对于实现系统的可扩展性、可维护性和可靠性等方面的要求非常重要。
本章将介绍一些常见的软件体系结构风格与模式。
1. 分层体系结构(Layered architecture)分层体系结构是一种自顶向下的体系结构风格,它将软件系统划分为多个分层,每个分层只与其相邻的分层进行通信,并且每个分层都具有一定的功能和责任。
分层体系结构能够有效地提高系统的模块化程度,降低系统的复杂性。
2. 客户/服务器体系结构(Client/Server architecture)客户/服务器体系结构是基于分布式计算的一种体系结构风格,其中客户端和服务器端是相对的角色。
客户端负责用户界面和用户交互,而服务器端负责数据存储和业务逻辑。
客户/服务器体系结构能够提高系统的可扩展性和性能。
3. 事件驱动体系结构(Event-Driven architecture)事件驱动体系结构是一种基于事件和消息的体系结构风格,其中组件之间通过事件和消息进行通信和协作。
事件驱动体系结构能够实现松耦合,提高系统的灵活性和可扩展性。
4. MVC模式(Model-View-Controller pattern)MVC模式是一种软件设计模式,用于将用户界面、数据处理和业务逻辑相分离,使每个部分可以独立变化。
模型(Model)表示应用程序的数据和业务逻辑,视图(View)表示用户界面,控制器(Controller)负责接收和处理用户的输入。
MVC模式能够提高系统的可维护性和可重用性。
5. 微服务架构(Microservices architecture)微服务架构是一种将系统划分为多个小型、自治的服务的体系结构风格。
每个服务都可以独立地开发、部署和扩展,并且通过轻量级的协议进行通信。
微服务架构能够提高系统的灵活性和可扩展性。
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。
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础,对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述,它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系,动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用,可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护,可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展,可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发,特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域,软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发;在电子商务领域,软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发;在物流领域,软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则:1. 模块化:将软件系统分为独立的模块,每个模块只负责特定的功能,通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合:各个模块之间的依赖应尽量降低,避免模块之间的紧密耦合,以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚:模块内部的各个元素之间应紧密关联,功能相关的元素应放在同一个模块中,以提高系统的内聚性。
4. 分层:将软件系统分为多个层次,每个层次负责不同的功能,上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性:系统的设计应考虑未来的扩展需求,能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种,常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
动态软件体系结构模型及自适应策略的研究动态软件体系结构模型及自适应策略的研究随着软件系统的复杂性和多样性不断增加,为了提高软件系统的性能和适应性,研究者们开始关注动态软件体系结构模型及自适应策略。
动态软件体系结构模型是一种可以自适应地应对不同环境和需求变化的软件系统架构。
本文将介绍动态软件体系结构模型的概念和原理,并探讨其在软件开发中的应用。
动态软件体系结构模型是指一种可以根据系统环境和需求变化来动态调整自身结构和功能的软件架构。
与传统的静态软件体系结构模型不同,动态软件体系结构模型允许软件系统在运行时根据实时环境信息进行改变,以提供更好的性能和适应性。
其核心思想是将软件系统分为多个自治的组件,这些组件可以根据环境和需求的变化进行自主调整和动态协作。
通过灵活调整系统结构,动态软件体系结构模型能够在不改变系统整体功能的情况下适应不同的运行环境和需求变化。
动态软件体系结构模型的设计需要考虑以下几个关键方面。
首先是系统的自组织能力,即组件之间的动态协作和自治能力。
通过定义合适的接口和通信机制,不同的组件可以自主地判断环境信息并进行相应的调整。
其次是系统的可扩展性,即系统能够在运行时动态地添加或删除组件以满足不同的功能需求。
同时,动态软件体系结构模型还需要考虑系统性能和安全性的平衡,以确保系统在动态调整过程中不会降低性能或引入不安全因素。
在动态软件体系结构模型的研究中,自适应策略被广泛应用于系统的决策和调整过程。
自适应策略是指一种根据实时环境信息和需求变化来调整系统行为和配置的方法。
通过引入自适应策略,动态软件体系结构模型可以根据具体需求自动选择合适的组件并调整它们之间的协作关系,以实现更高的性能和适应性。
常见的自适应策略包括基于规则的策略和基于机器学习的策略。
基于规则的策略通过预先定义一些规则和条件来决定系统的行为和配置;而基于机器学习的策略则通过学习历史数据和环境信息来预测未来的需求变化,并根据预测结果进行相应的调整。