(完整版)20142205042026-吴勇-软件体系结构设计

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。

Guizhou University of Finance and Economics课程设计报告专业年级2014级软件工程2班课程名称软件设计与体系结构设计题目图书销售管理系统指导教师郑宇学生姓名吴勇学号20142205042026设计成绩教务处制2017年06月12日目录1. 系统开发背景 (3)1.1 概述系统 (3)2 需求分析 (3)2.1 可行性分析 (3)2.2 系统前台分析 (4)2.3 系统后台分析 (5)2. 系统设计约束 (6)2.1 系统运行环境 (6)2.2 系统接口约束 (7)2.3 系统质量约束 (8)2.4 系统隐含约束 (9)3. 系统设计策略 (9)3.1 系统关键技术 (9)3.2 系统扩展策略 (10)3.3 系统复用策略 (10)4. 系统总体结构 (10)4.1 系统逻辑设计 (12)4.2 系统用户接口逻辑设计 (12)4.3 系统物理设计 (12)5. 结论 (13)6 参考文献 (16)1. 系统开发背景1.1 概述系统经过图书销售管理系统的制作，可以实现对图书的在线查找，销售，以及在线管理等功能，此系统的优势在于系统简单却功能强大，, 扩充能力好以及能够方便的跨地域操作等性能，能很好的搭建起用户和卖家之前的桥梁，操作简单。

本系统包括图书展示，新书发布，图书展示等一系列服务，同时提供图书推荐、图书分类、图书检索等便捷服务，方便用户寻找合适的图书。

本系统适用范围广，不管是个人还是企业都可以通过平台进行图书的销售与购买，通过合法验证后即可进行相干操作。

2 需求分析2.1 可行性分析1. 要求“中国图书销售信息系统”必须适应中国国情，符合国家各种政策法规，信息指标体系满足标准化要求。

实现企业在互联网上对图书的销售。

具体实现有：会员注册和登录、图书查询、网上发表评论、管理员维护功能加强。

本软件在保证质量的前提下实现资金最小化投入。

2. 目标在先进的计算机技术支持下，运用所学的计算机软件开发知识以及企业开拓互联网图书市场的迫切需要所开发的图书销售信息系统，进行日常的图书销售管理，包括：1．便捷的购书流程2. 方便的后台管理3．人性化的操作界面3. 条件、假定和限制建议软件使用寿命：10 年经费来源：图书企业硬件条件：普通PC 机数据库：MSSQL或者ACCESS4. 进行可行性研究的方法主要通过对已有图书销售系统的分析和研究比较的方法。

本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的模型。

使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处理功能性和非功能性需求。

本文分别对五种视图进行了描述，并同时给出了捕获每种视图的表示方法。

这些视图使用以架构为中心的、场景驱动以及迭代开发过程来进行设计。

引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。

通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。

方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。

是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。

有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。

许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的Abowd & Allen、SEI 的Clements。

作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。

架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。

它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。

Perry 和Wolfe 使用一个精确的公式来表达，该公式由Boehm 做了进一步修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉及到抽象、分解和组合、风格和美学。

我们用由多个视图或视角组成的模型来描述它。

为了最终处理大型的、富有挑战性的架构，该模型包含五个主要的视图（请对照图1）：•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）。

软件架构设计中的五层体系结构随着计算机技术的不断发展，软件系统的规模越来越大，复杂度也越来越高，因此在软件系统的开发过程中，软件架构的设计显得尤为重要。

软件架构定义了软件系统的组织结构，包括软件系统的组件、模块、接口、数据流等等，是指导软件系统设计和开发的基石。

软件架构设计中的五层体系结构是一种基于分层思想的软件架构设计模式，被广泛应用于大型软件系统。

该体系结构分为五个层次，每个层次负责处理不同的任务和功能，各层之间协同工作，形成一个完整的软件系统。

下面将详细解释五个层次及其功能。

第一层：用户界面层用户界面层是软件系统与用户之间的接口，负责接收用户的输入请求，并向用户展示软件系统的输出信息。

用户界面层通常包括下面两个部分：1.1 用户界面管理器用户界面管理器是负责响应用户界面的请求，生成和显示用户界面的用户界面组件，如按钮、文本框等。

用户界面管理器还可以帮助用户进行数据输入验证，保证数据的完整性和正确性。

1.2 应用程序编程接口应用程序编程接口（API）是用户界面层与下一层——业务逻辑层之间的桥梁，将用户界面的请求传递给业务逻辑层。

API还可以将业务逻辑层返回的数据展示给用户界面层。

第二层：业务逻辑层业务逻辑层是软件系统的核心，负责处理软件系统的业务逻辑，即实现软件系统的功能。

业务逻辑层通常包括下面两个部分：2.1 业务逻辑模型业务逻辑模型是软件系统中实现业务逻辑的代码和算法集合，是业务逻辑层的核心。

业务逻辑模型需要和其他模块进行交互，因此需要和数据库模型进行配合。

2.2 数据访问模型数据访问模型负责与数据库进行通信，将业务逻辑层操作的数据存储到数据库中，并从数据库中读取数据。

数据访问模型还需要对数据库进行管理和维护，保证数据库的稳定性和安全性。

第三层：数据访问层数据访问层是负责管理和维护数据库的模块，其功能是通过数据访问接口向上层提供一定的数据访问功能，同时向下层提供对数据库的操作。

数据访问层通常包括下面两个部分：3.1 数据库访问接口数据库访问接口提供对外的数据访问API，向上层提供数据库的访问功能。

软件工程设计概念与体系结构设计软件工程设计是软件开发过程中非常重要的一个环节。

设计阶段旨在将需求转化为可执行的软件系统，具体包括软件的结构设计和详细设计两个方面。

其中，体系结构设计是软件工程设计的一个重要子过程，它定义了软件系统的整体结构和组织方式。

在软件工程设计过程中，需要考虑到诸多因素，如软件的需求、功能、性能、可用性、安全性等。

同时，设计过程还需要满足各种约束条件，如时间、成本、资源等。

软件体系结构设计的概念软件体系结构设计是软件工程设计的一个重要子过程，它定义了软件系统的整体结构和组织方式。

体系结构设计是将软件系统划分为若干个模块和组件，确定它们之间的关系和交互方式。

软件体系结构设计主要包括以下几个方面：模块划分、接口设计、数据流设计、控制流设计和数据库设计。

模块划分是指将软件系统划分为一个个相对独立的模块，每个模块负责一个或多个功能。

模块划分的基本原则是高内聚、低耦合，既要保持模块内部的一致性和完整性，又要减少模块之间的依赖关系。

接口设计是指定义模块之间的接口和协议，规定它们之间的数据格式和传输方式。

好的接口设计能够提高模块之间的可互操作性和可扩展性。

控制流设计是指定义软件系统中的控制流程，包括程序的执行顺序和控制结构。

控制流设计需要考虑功能的划分和模块之间的协作。

数据库设计是指设计软件系统中的数据库结构和数据模型。

数据库设计需要考虑数据的组织方式、关系和约束。

软件体系结构设计的目标是建立一个灵活、可扩展、易于维护和高效的软件系统。

一个好的体系结构设计能够提高软件的可靠性、可维护性、可重用性和扩展性。

总结软件工程设计概念与体系结构设计是软件开发过程中非常重要的环节。

软件工程设计旨在将需求转化为可执行的软件系统，它需要考虑到诸多因素和约束条件。

软件体系结构设计是软件工程设计的一个重要子过程，它定义了软件系统的整体结构和组织方式，包括模块划分、接口设计、数据流设计、控制流设计和数据库设计等方面。

软件体系结构软件体系结构课件Software ArchitectureBy 王备战wangbz@ ***** ***-*****(O)软件体系结构课件从本质上讲，软件与硬件的设计和实现是相通的，是可以相互转换的。

软件体系结构课件Chapter One 概述体系结构是指整个系统构成的基本和主体形态。

C 体系结构成为建立和考察系统的总体指导或基本出发点 C 体系结构对一个应用系统的生命周期有着非常重要的影响C 软件的复杂性打破了以往硬件与软件的平衡，SA被提出了软件的复杂性打破了以往硬件与软件的平衡，SA被提出了软件体系结构是软件在设计构成上的基本、可供设计选择的形态和总体结构。

C C C C 软件设计中可供选择的结构形态每个结构概念都传达了一些信息有关领域愈是成熟和发展，人们对结构的认识也就愈加深刻SA概念的提出和应用，说明了软件设计技术在高层次上的发展并SA概念的提出和应用，说明了软件设计技术在高层次上的发展并走向成熟软件体系结构课件Chapter One 概述Contents: Contents:C §1.1 软件体系结构 C §1.2 当前的软件设计 C §1.3 软件设计的层次 C §1.4 体系结构与软件的工程设计 C §1.5 软件体系结构的知识体系软件体系结构课件Chapter One 概述§1.1 软件体系结构软件体系结构课件Chapter One 概述§1.1 软件体系结构SA发展SA发展C 1980’s 使用非正式的框图依靠专家的特定经验不规范、多样地使用体系结构模式和风格C 1990’s 认识到了体系结构的价值开发过程中要求体系结构文档，并开始体系结构评审产品化、商业化的体系结构标准和组件集成框架开始出现规范化体系结构设计中的词汇、符号和工具软件体系结构的书籍和课程C 20XX年’s ?软件体系结构课件Chapter One 概述§1.1 软件体系结构软件体系结构C 软件体系结构定义了软件的局部和总体计算部件的构成，以及这些部件之间的相互作用关系。

软件体系结构
软件体系结构（Software architecture，软件架构）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。

对于软件项目的开发来说，一个清晰的软件体系结构是首要的。

传统的软件开发过程可以划分为从概念直到实现的若干个阶段，包括问题定义、需求分析、软件设计、软件实现及软件测试等。

软件体系结构的建立应位于需求分析之后，软件设计之前。

但在传统的软件工程方法中，需求和设计之间存在一条很难逾越的鸿沟，从而很难有效地将需求转换为相应的设计。

而软件体系结构就是试图在软件需求与软件设计之间架起一座桥梁，着重解决软件系统的结构和需求向实现平坦地过渡的问题。

软件体系结构是项目干系人进行交流的手段，明确了对系统实现的约束条件，决定了开发和维护组织的组织结构，制约着系统的质量属性。

软件体系结构使推理和控制更改更简单，有助于循序渐进的原型设计，可以作为培训的基础。

软件体系结构是可传递和可复用的模型，通过研究软件体系结构可能预测软件的质量。