面向架構的軟件工程

1、面向架構的軟件工程1面向架構的軟件工程軟件架構：（software architecture）是一系列相關的抽象模式，用于指導大型軟件系統(tǒng)各個方面的設計。 軟件架構是一個系統(tǒng)的草圖。軟件架構描述的對象是直接構成系統(tǒng)的抽象組件。各個組件之間的連接則明確和相對細致地描述組件之間的通訊。在實現(xiàn)階段，這些抽象組件被細化為實際的組件，比如具體某個類或者對象。在面向對象領域中，組件之間的連接通常用接口_(計算機科學)來實現(xiàn)。 軟件體系結構是構建計算機軟件實踐的基礎。與建筑師設定建筑項目的設計原則和目標，作為繪圖員畫圖的基礎一樣，一個軟件架構師或者系統(tǒng)架構師陳述軟件構架以作為滿足不同客戶需求的實際系統(tǒng)設計方

2、案的基礎。 2架構的目標 可靠性（Reliable）。軟件系統(tǒng)對于用戶的商業(yè)經(jīng)營和管理來說極為重要，因此軟件系統(tǒng)必須非?？煽?。 安全行（Secure）。軟件系統(tǒng)所承擔的交易的商業(yè)價值極高，系統(tǒng)的安全性非常重要。 可擴展性（SCAlable）。軟件必須能夠在用戶的使用率、用戶的數(shù)目增加很快的情況下，保持合理的性能。只有這樣，才能適應用戶的市場擴展得可能性。 可定制化（CuSTomizable）。同樣的一套軟件，可以根據(jù)客戶群的不同和市場需求的變化進行調整。 3架構的目標可擴展性（Extensible）。在新技術出現(xiàn)的時候，一個軟件系統(tǒng)應當允許導入新技術，從而對現(xiàn)有系統(tǒng)進行功能和性能的擴展 可維護

3、性（MAIntainable）。軟件系統(tǒng)的維護包括兩方面，一是排除現(xiàn)有的錯誤，二是將新的軟件需求反映到現(xiàn)有系統(tǒng)中去。一個易于維護的系統(tǒng)可以有效地降低技術支持的花費 客戶體驗（Customer Experience）。軟件系統(tǒng)必須易于使用。 市場時機（Time to Market）。軟件用戶要面臨同業(yè)競爭，軟件提供商也要面臨同業(yè)競爭。以最快的速度爭奪市場先機非常重要。4架構的種類 根據(jù)我們關注的角度不同，可以將架構分成三種： 邏輯架構。軟件系統(tǒng)中元件之間的關系，比如用戶界面，數(shù)據(jù)庫，外部系統(tǒng)接口，商業(yè)邏輯元件，等等 物理架構。軟件元件是怎樣放到硬件上的 系統(tǒng)架構。系統(tǒng)的非功能性特征，如可擴展性、

4、可靠性、強壯性、靈活性、性能等。 5構架視圖 我們決定以多種構架視圖來表示軟件構架。每種構架視圖針對于開發(fā)流程中的涉眾（例如最終用戶、設計人員、管理人員、系統(tǒng)工程師、維護人員等）所關注的特定方面。 構架視圖顯示了軟件構架如何分解為構件，以及構件如何由連接器連接來產(chǎn)生有用的形式 PW92，由此記錄主要的結構設計決策。這些設計決策必須基于需求以及功能、補充和其他方面的約束。而這些決策又會在較低層次上為需求和將來的設計決策施加進一步的約束。 構架由許多不同的構架視圖來表示，這些視圖本質上是以圖形方式來摘要說明“在構架方面具有重要意義”的模型元素。在 Rational Unified Process

5、中，您將從一個典型的視圖集開始，該視圖集稱為“4+1 視圖模型”KRU95。 6它包括 ：用例視圖：包括用例和場景，這些用例和場景包括在構架方面具有重要意義的行為、類或技術風險。它是用例模型的子集 。邏輯視圖：包括最重要的設計類、從這些設計類到包和子系統(tǒng)的組織形式，以及從這些包和子系統(tǒng)到層的組織形式 。實施視圖：包括實施模型及其從模塊到包和層的組織形式的概覽。 同時還描述了將邏輯視圖中的包和類向實施視圖中的包和模塊分配的情況。它是實施模型的子集。 7進程視圖：包括所涉及任務（進程和線程）的描述，它們的交互和配置，以及將設計對象和類向任務的分配情況。只有在系統(tǒng)具有很高程度的并行時，才需要該視圖。

6、在 Rational Unified Process 中，它是設計模型的子集 。配置視圖：包括對最典型的平臺配置的各種物理節(jié)點的描述以及將任務（來自進程視圖）向物理節(jié)點分配的情況。只有在分布式系統(tǒng)中才需要該視圖。它是部署模型的一個子集。 構架視圖記錄在軟件構架文檔中。您可以構建其他視圖來表達需要特別關注的不同方面：用戶界面視圖、安全視圖、數(shù)據(jù)視圖等等。對于簡單系統(tǒng)，可以省略 4+1 視圖模型中的一些視圖 。8構架重點 雖然以上視圖可以表示系統(tǒng)的整體設計，但構架只同以下幾個具體方面相關： 模型的結構，即組織模式，例如分層?；驹?，即關鍵用例、主類、常用機制等，它們與模型中的各元素相對。幾個關鍵

7、場景，它們表示了整個系統(tǒng)的主要控制流程。記錄模塊度、可選特征、產(chǎn)品線狀況的服務。 構架視圖在本質上是整體設計的抽象或簡化，它們通過舍棄具體細節(jié)來突出重要的特征。在考慮以下方面時，這些特征非常重要： 系統(tǒng)演進，即進入下一個開發(fā)周期。在產(chǎn)品線環(huán)境下復用構架或構架的一部分。評估補充質量，例如性能、可用性、可移植性和安全性。向團隊或分包商分配開發(fā)工作。決定是否包括市售構件。插入范圍更廣的系統(tǒng)。 9構架模式 構架模式是解決復雜構架問題的現(xiàn)成形式。構架框架或構架基礎設施（中間件）是可以在其上構建某種構架的構件集。許多主要的構架困難應在框架或基礎設施中進行解決，而且通常針對于特定的領域：命令和控制、MIS、控制系統(tǒng)等等。 10架構描述語言架構描述語言(ADL)用于描述軟件的體系架構?，F(xiàn)在已有多種架構描述語言，如Wright (由卡內基梅隆大學開發(fā))，Acme (由卡內基梅隆大學開發(fā))，C2 (由UCI開發(fā))， Darwin (由倫敦帝國學院開發(fā))。ADL的基本構成包括組件、連接器和配置。 11構架設計流程 在 Rational Unified Process 中，構架主