软件体系结构建模概述和案例讲解

软件体系结构案例分析案例一：学生管理系统功能如下面业务分解图所示，将一个开发的软件——学生管理系统分成五个子系统，学生档案管理：学生的一般情况，及奖励，处分情况；学生成绩管理：学习成绩，补考成绩；学籍处理：学生留降级处理，休复学处理，退学处理；日常教务管理：日常报表，如通知书，补考通知书等，学生学成绩的各种分类统计；毕业生学籍处理：结业处理，毕业处理，授位处理，学籍卡片等。

、信息采集与各部门的使用权限每学期考试完毕由各系录入成绩，然后由教务科收集。

为了信息的安全和数据的权威性，对于网上信息的使用权限和责任规定如下：性能、网络环境下的多用户系统在上述已有的硬件环境下，信息由各用户在规定的权限下在各自的工作站上录入，信息上网后各用户可查询，调用，达到信息共享。

2、数据的完整性，准确性、录入数据采用表格方式，限制录入数据类型及取值范围以保证数据的完整性及准确性。

b、系统具有部分反悔修改功能，系统备有的修改功能均可反悔、数据完成的时间性，如成绩的录入，仅当师资科录入教学进程，教务科分发教师教学任务安排之后，各系方可录入成绩。

4、数据安全性本系统采用二级安全保障第一级：依赖于网络本身对用户使用权限的规定。

第二级：在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。

如上表、成绩自动统计分析及学籍的自动处理本系统按学籍管理条例设计了若干个软件处理模块：1、按某学生某学期，学年考试及补考成绩，自动生成该学生是否升留降级，退学。

2、可按某学生在校期间累计补考科目门数和成绩自动生成该学生是否结业，毕业，授位。

3、可按某学生因非成绩原因所引起的学籍变更作自动处理。

4、可按每学期各年级班学生考试成绩自动生成补考名单，科目。

5、可按每学期各年级学生考试成绩自动生成某课程统计分析表。

*案例二：网上招聘系统项目来源及背景本项目是为北京某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较棘手的事情，为人力资源部的工作人员带来很多的工作量。

UML与ADL之间的关系
体系结构描述语言ADL是一种描述体系结构模型的形式 化工具。ADL用于软件系统体系结构建模，它提供了具 体的语法与刻画体系结构的概念框架，使得系统开发者 能够很好地描述他们设计的体系结构，以便与他人交流。 通过软件体系结构描述语言ADL，可以为各个角色提供 一种形式化定义软件体系结构的方法，从而避免了自然 语言与框图描述可能引起的理解上的不一致性，即所谓 的二义性。可以认为，ADL是研究软件体系结构规范的 出发点，是软件体系结构的核心，是分析和验证软件体 系结构的前提和基础。
Wright
Wright 是卡内基梅隆大学的 Robert Allen 和 David Garlan 提出 的一种 ADL ，它为体系结构中的连接提供了形式化描述基础。 Wright的主要思想是把连接件定义为明确的语义实体，这些实体 用协议的集合来表示，协议代表了交互的各个参与角色及其相互 作用。Wright提供了显式和独立的连接件规约，同时支持复杂连 接的定义。
Aesop
Aesop采用了产生式方法，将一组风格描述 和一个普遍使用的共享工具包Fable联系在一 起。其目标是建立一个工具包，为特定领域的 体系结构快速构建提供设计支持环境。Aesop 环境具有以下几个方面的特性：
与风格词汇表相对应的一系列设计元素类型，即特 定风格的构件和连接件； 检查设计元素的成分，满足风格的配置约束； 优化设计元素的语义描述； 提供一个允许外部工具进行体系结构描述分析和操 作的接口； 一套完整的体系结构可视化操作工具。
Wright 的主要特点为：能够对体系结构和抽象行为进 行精确描述，具有定义体系结构风格的能力并能够对体 系结构描述进行一致性和完整性的检查。体系结构通过 构件、连接win是Magee和Kramer开发的一种体系结构描述 语言。Darwin使用接口来定义构件类型，接口包括提 供服务接口和请求服务接口。系统配置定义了构件实例， 给出了提供服务接口和请求服务接口之间的绑定关系。 Darwin没有提供显式的连接件，在定义体系结构风格 时，通常给出它的交互模型，把构件的定义留给体系结 构设计师。

长沙学院计算机系 周景
协作的结构方面
长沙学院计算机系 周景
协作的行为方面
长沙学院计算机系 周景
组织协作
对协作进行组织必须使用类图（class diagram）
长沙学院计算机系 周景
关于协作的常用建模技术
对角色建模 对用况的实现建模 对操作的实现建模 对机制（设计模式）建模 注意：这四种建模都是以类图的形式出现
框架的规模比设计模式大。通常一个框架 下会使用到很多的设计模式。 常用的软件体系结构：
MVC Blackboard（黑板） Pipeline（管道）
长沙学院计算机系 周景
更加广义的框架
我们在使用编程工具一定不会从零开始， 许多的开发平台的都会给我们的编程提供 这样类似的框架以及这些框架的实现，例 如：
长沙学院计算机系 周景
包的引入与引出
现在假设A放在一个包中，B放在另一个包 中，但是A是看不见B的。 这时需要A的包引入（import）B的包，A就 可以直接看见B。
长沙学院计算机系 周景
长沙学院计算机系 周景
类和包的区别
类是从问题中或解中发现的事物的抽象， 类是有行为的。 包是组织模型中事物的机制，包在系统运 行时不出现（包没有行为）
长沙学院计算机系 周景
餐馆系统的包
View
Controller
Model
长沙学院计算机系 周景
餐馆系统MVC架构
View::StaffUI
Controller::BookingController
BookingList
TabelManagement
Customer
Booking
Tabel
ReservationCustomer

2.4 物理视图

物理视图示例
图－8显示了大型PABX的可能硬件配置
C,F,K是三个不同容 量的计算机类型， 支持三个不同的可 执行文件
2.4 物理视图
Figure 9 — A small PABX physical architecture with process allocation
2.4 物理视图
二 “4＋1”视图模型

(1)4＋1视图模型使用体系结构为中心、 场景驱动、迭代的开发方法来设计。
二 “4＋1”视图模型
二 “4＋1”视图模型

(2)五个视图
– a.逻辑视图(Logical View)--设计的对象模型（使用OO设计 方法时）。 – b.进程视图(Process View) --捕捉设计的并发和同步特征。 – c.物理视图(Physical View) --描述了软件至硬件的映射，反 映了分布式特征。 – d.开发视图(Development View) --描述了开发环境中软件 的静态组织结构。 – e.场景(Scenarios) --体系结构描述（各种决策）可以围绕 着四个视图来组织，然后由一些用例（USE CASE）或场景 来阐述，从而形成第五个视图。
公用构件
低层服务
图6 空中交通管制系统的五层结构
领域无关
支撑机制：通信、时间、储存、资源管理等
领域特定
2.2 开发视图
–图－6是图－3（b）的开发视图。 –第1层和第2层组成了一个领域无关的分布式基础 设施，贯穿于整个产品线中，并且与硬件平台、 操作系统或数据库管理系统等无关。 –第3层增加了空中交通管制系统的框架，以形成一 个领域特定的软件体系结构。 –第4层使用该框架建立一个功能平台， –第5层则依赖于具体客户和产品，包含了大部分用 户接口以及与外部系统的接口。