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關注軟件架構的系列主題

-如何評估架構Overview202023/11/7如何評估架構一、引言二、ATAM三、CBAM提綱四、架構編檔與評估如何評估架構為什么要評估軟件架構為什么要評估軟件架構?

我們需要了解軟件架構設計的原因,因為很多事情都依賴于架構,并且我們能夠對架構進行評估。

在每個基于架構的開發(fā)方法中都應該進行架構評估。如何評估架構軟件架構評估的重要因素時間

在軟件的生命期內近可能早的評估軟件架構幾乎總是經濟高效的。

可以在系統(tǒng)生命周期的許多個點上進行架構評估。參與者項目負責人、架構師有經驗的評估團隊其他涉眾如何評估架構軟件架構評估的重要因素經濟性在8年的時間內對架構進行評估的經驗表明,進行全面的架構評估平均可以節(jié)約10%的成本促進編檔向被評審人員說明架構評估的重點并要求他們在評估前表述構架,意味著被評審人員必須對架構進行編檔了解原理架構評估通常側重于需要回答的一些具體問題的某幾個特定的方面,回答這些問題通常需要解釋設計選擇及其基本原理驗證需求討論和檢查架構滿足其需求的情況可以展開對需求的討論,結果是能更清楚的理解需求,通常還能夠知道需求的優(yōu)先級架構改進架構評估不僅在評估后得到了更好的架構,隨著時間的推移,組織就培養(yǎng)了一種提倡優(yōu)秀的架構設計的文化如何評估架構軟件架構評估的重要因素提問技巧

ATAM和CBAM方法就是“提問技巧”的示例,在假定的架構上就可以很好的應用它,并且可以在生命期的早期應用。度量技巧提問技巧的補充是度量技巧,它依賴于對某些類似的定量度量,使用度量技巧時,必須有已經存在的、可以被度量的工作產品。如何評估架構軟件架構評估的重要因素前置條件表述清晰的架構目標與需求,只有需求明確,才能評估一個架構是好還是壞;可控制的范圍,列出幾個明確的目標,數量最少應該有3-5個;經濟高效,ATAM與CBAM方法適用于大中型項目,對于小項目可能就不是經濟高效的了;關鍵人員參與,務必確保能夠系統(tǒng)、清晰表述架構的人能參與;稱職的評估團隊,在理想狀態(tài)下,評估團隊應該是公司內的一個獨立實體,它們必須公正、客觀并受人尊重。如何評估架構軟件架構評估的重要因素結果(應該包含,但不限于)一個簡潔清晰的架構表述一個簡潔清晰的業(yè)務目標表述代表質量需求的場景集合架構決策到質量需求的映射確定的敏感點和權衡點集合有風險決策和無風險決策風險主題的集合根據ROI(投資回報率)對架構策略的排序(僅限于CBAM)如何評估架構一、引言二、ATAM三、CBAM提綱四、架構編檔與評估如何評估架構ATAM概念ATAM,架構權衡分析法,是評估軟件架構的一種綜合全面的方法,它不僅可以揭示出架構滿足特定質量目標的情況,而且可以使我們更清楚的認識到質量目標之間的聯(lián)系-即如何權衡諸多質量目標。評估小組,由3-5個有經驗的架構師組成項目決策者,項目經理、開發(fā)經理等對項目決策負責的人架構涉眾,高級主管,開發(fā)人員、測試人員、運維人員等分析階段如何評估架構ATAM分析階段(1-3)第1階段與第2階段合起來又稱為ATAM的分析階段,一共有9步組成,其中第1~6步在第1階段執(zhí)行,第7~9步在第2階段執(zhí)行。如何評估架構第三步,架構描述方法描述驅動架構形成的需求,以及現(xiàn)在已采用的標準/模型/方法(2~3張幻燈片)重要的架構信息(4~8張幻燈片)上下文圖:系統(tǒng)將存在的上下文,該系統(tǒng)將與之交互的人或其他系統(tǒng);模塊或分層視圖:描述系統(tǒng)功能分解的模塊(可以是子系統(tǒng)或層),以及作為其具體內容;組件-連接器視圖:進程、線程及其同步關系、數據流及將其連接起來的事件;部署視圖:CPU、存儲器、外設/傳感器以及連接它們的網絡和通信設備;還顯示了在各個處理器上執(zhí)行的進程。架構方法、模式或所采用的戰(zhàn)術,包括它們實現(xiàn)了什么質量屬性以及這些方法如何實現(xiàn)這些屬性的描述(6~8張幻燈片)商業(yè)產品的使用及其選擇/集成(1~2張幻燈片);對1~3個最重要的用例場景的介紹。如果有可能的話,包括對每個場景的運行時資源使用情況的介紹(1~3張幻燈片);對1~3個最重要的變更場景的介紹。如果有可能的話,根據所變更的模塊或接口來描述變更的影響,即預計的變更的規(guī)模/難度(1~3張幻燈片);與實現(xiàn)促使形成該架構的需求相關的架構問題/風險(2~3張幻燈片)術語表(1張幻燈片)第三步需要項目架構師介紹項目的架構,下面這個20頁PPT的提綱是很好的參考。如何評估架構ATAM分析階段(4-6)如何評估架構第五步,質量屬性效用樹質量屬性屬性求精場景性能交易響應時間在系統(tǒng)處于峰期負載時,為對地址變更通知作出響應,用戶更新病人的賬戶,交易要在0.75秒內完成(H,M)吞吐量在峰期負載下,系統(tǒng)每秒能夠完成150次范式化的事務可配置性醫(yī)院提高某項服務的費用。配置小組在一個工作日內完成該改變,不需要改變原代碼(H,M)易用性熟練度培訓讓有2年及以上行業(yè)經驗的員工能在1周內掌握該系統(tǒng)的核心功能(M,L)質量屬性:不必過分追求質量屬性的命名,按照涉眾能夠接受的名字即可,其含義主要還是取決于場景。場景:一個場景中不能包含過多的質量屬性,并且每個場景都應該有自己的優(yōu)先級和難易度的定義(例如H、M和L分別對應了高、中、低)。如何評估架構第六步,架構分析有敏感點架構A有風險場景A分析記錄架構A為有風險決策有敏感點架構B有風險場景B分析有敏感點架構A有風險場景C分析記錄架構B為有風險決策記錄架構A為權衡點有敏感點架構D無風險場景D分析記錄架構D為無風險決策如何評估架構分析階段1-6總結第一階段結束后,評估小組將得到一份關于架構的記錄與分析文檔,其中包括質量屬性效用樹、敏感點、有風險決策、無風險決策以及權衡點,這些內容將作為第二階段的輸入物。

在第二階段啟動之前,評估小組應該拿出1-2周的時間來與項目組成員進行一些非常正式的溝通,使得了解能夠更加的徹底,當涉眾被召集到一起后,第二階段就開始了,在其正式步驟開始之前,評估小組還需要向涉眾介紹一遍ATAM的評估方法。如何評估架構ATAM分析階段(7-9)如何評估架構第七步,如何讓涉眾確定場景優(yōu)先級讓他們通過投票表決來確定哪些場景是最重要的。在分配選票時,每個涉眾都會拿到相當于總場景數的30%的選票,并且此數值只入不舍。在投票時,涉眾可以隨意使用這些選票:可以把這6張選票都投給1個場景,也可以給1個場景投1張選票,或者是介于以上兩者之間的其他方式。

最終,我們可以選擇“在某得票數之上”的場景,例如,評估小組可能只考慮得票數最多的前5個場景。如何評估架構ATAM主要步驟及對結果提供的信息質量屬性需求的優(yōu)先級劃分所有架構方法的編目針對方法或質量屬性的分析問題架構方法與質量屬性的對應有風險決策和無風險決策敏感點和權衡點(1)ATAM方法表述(2)商業(yè)動機的表述**(3)架構的表述****(4)確定架構方法******(5)生成質量屬性效用樹**(6)分析架構方法*********(7)集體討論并確定場景優(yōu)先級**(8)分析架構方法*********(9)結果的表述*表示該步驟是該結果的次要提供者**表示該步驟是該結果的主要提供者結果步驟如何評估架構第七步,如何讓涉眾確定場景優(yōu)先級總體來說,ATAM是一個重量級的架構健壯性評估方法,它通過對場景的分析,挖掘出架構設計中的問題及風險點,以便項目組進行改進。如何評估架構一、引言二、ATAM三、CBAM提綱四、架構編檔與評估如何評估架構CBAM概念ATAM遺漏了一個重要的考慮事項:在大型復雜系統(tǒng)中最大的權衡通常必須考慮經濟性。我們需要一個考慮成本、收益、風險和進度的軟件的“經濟”模型。CBAM,成本收益分析方法,它構建在ATAM之上,提供了對技術的經濟問題以及構架決策的評估。1000效用質量屬性響應abBi=∑(bi,j×Wj)jRi=Bi/Ci

如何評估架構確定效用-響應曲線

規(guī)劃效用-響應曲線通常可以采用以下四步來實現(xiàn)。1000效用質量屬性響應ab如何評估架構結果示例響應目標場景描述票數最壞當前期望最好1減少手工干預導致的分配請求掛起的數據分配故障1010%掛起5%掛起1%掛起0%掛起3減少在訂單提交過程中失敗的訂單數量1510%失敗5%失敗1%失敗0%失敗5減少會導致丟失訂單的訂單故障1510%丟失1%以下丟失0%丟失0%丟失效用得分場景描述票數最壞當前期望最好1減少手工干預導致的分配請求掛起的數據分配故障101080951003減少在訂單提交過程中失敗的訂單數量152570951005減少會導致丟失訂單的訂單故據最壞、當前、期望、最好四個基本點,構造整個效用-響應曲線如何評估架構對應場景設計架構策略

每一個架構策略都有可能對應一到多個場景,每一個場景也有可能對應一道多個架構策略。為了能夠計算架構策略的收益,因此必須給出每個場景在采用了架構之后能夠達到的新響應情況,如下表所示。策略名稱描述影響的場景當前的響應架構達到的響應1訂單提交的持續(xù)性訂單一到達系統(tǒng)就存儲該訂單35%失敗2%失敗51%以下丟失0%丟失5訂單的重新分配允許操作人員重新分配訂單15%掛起2%掛起7被迫的完成訂單允許操作人員跳過由于數據質量限制導致的系統(tǒng)不可用15%掛起3%掛起如何評估架構計算每個策略產生的收益

根據效用-響應曲線,代入架構達到的響應,計算出架構達到的響應效用。

根據每個場景架構達到的效用與其當前的效用的差值,我們可以得出效用提升的大小,再乘以票數(暨權重)就可以得到這個場景的收益。

一個架構策略對應的所有場景的收益和就是這個架構策略的總收益。策略名稱影響的場景票數當前的效用架構達到的效用收益1訂單提交的持續(xù)性315709015*20=3005157010015*30=4505訂單的重新分配110809010*10=1007被迫的完成訂單110808510*5=50架構策略1總收益:300+450=750架構策略5總收益:100架構策略7總收益:50如何評估架構根據策略成本計算ROI

估算成本的方式通常以人·天為單位,因此如果我們要估算一個架構策略的成本就應該考察實現(xiàn)它所需要的人·天數,一般來說這由提出它的架構師給出,如果最終這個架構策略被采納,那么項目組就應該將其視為一個任務,并按照其估算監(jiān)督它的執(zhí)行。策略名稱總收益成本ROI排名1訂單提交的持續(xù)性7501000人·天0.7515訂單的重新分配100200人·天0.537被迫的完成訂單5080人·天0.6252

由于每個場景在計算其收益時已經考慮該場景的重

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