系統(tǒng)分析與設(shè)計IBM-71軟件體系結(jié)構(gòu)概念課件

軟件體系結(jié)構(gòu)概念軟件的復雜性問題：當系統(tǒng)的規(guī)模和復雜度不斷增大的時候，構(gòu)造整個系統(tǒng)的關(guān)鍵是什么？軟件的復雜性舉例：要求編寫一個程序，該程序讀入一個文本文件，統(tǒng)計在該文本文件中每個英文單詞出現(xiàn)的頻率，并輸出單詞頻率最高的100個單詞。構(gòu)造上述軟件的重點是設(shè)計哪些部分軟件的復雜性算法的選擇數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造舉例：要求編寫一個程序，該程序讀入一個文本文件，統(tǒng)計在該文本文件中每個英文單詞出現(xiàn)的頻率，并輸出單詞頻率最高的100個單詞。軟件的復雜性舉例：Web信息檢索是對發(fā)布在Web信息資源進行搜集、整理和組織，形成一個信息資源索引庫，并通過檢索界面將最符合用戶要求的網(wǎng)站或網(wǎng)頁提供給用戶。軟件的復雜性舉例：Web信息檢索是對發(fā)布在Web信息資源進行搜集、整理和組織，形成一個信息資源索引庫，并通過檢索界面將最符合用戶要求的網(wǎng)站或網(wǎng)頁提供給用戶。網(wǎng)頁搜集預處理檢索服務Web信息檢索的處理過程：軟件的復雜性互聯(lián)網(wǎng)采集器網(wǎng)頁文件其他文檔數(shù)據(jù)庫信息采集模塊索引器索引數(shù)據(jù)庫倒排文檔標引處理模塊用戶接口檢索器檢索結(jié)果集相關(guān)處理信息檢索模塊用戶輸入處理復雜性隨著軟件系統(tǒng)的規(guī)模和復雜性不斷增加，對系統(tǒng)的全局結(jié)構(gòu)設(shè)計和規(guī)劃變得比算法的選擇和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計明顯重要得多。軟件體系結(jié)構(gòu)概念軟件體系結(jié)構(gòu)（Software

Architecture）包括構(gòu)成系統(tǒng)的設(shè)計元素的描述、設(shè)計元素之間的交互、設(shè)計元素的組合模式以及在這些模式中的約束。構(gòu)件連接件物理分布約束作用于這些要素或連接關(guān)系上的限制條件性能質(zhì)量一組基本的構(gòu)成要素這些要素之間的連接關(guān)系這些要素連接之后形成的拓撲結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)概念軟件體系結(jié)構(gòu)

=

構(gòu)件+

連接件+

約束如何將復雜的軟件系統(tǒng)劃分成模塊如何規(guī)范模塊的構(gòu)成如何將這些模塊組織成為完整的系統(tǒng)如何保證系統(tǒng)的質(zhì)量要求軟件體系結(jié)構(gòu)概念Component構(gòu)件是具有某種功能的可復用的軟件結(jié)構(gòu)單元，表示系統(tǒng)中主要的計算元素和數(shù)據(jù)存儲。Interface程序函數(shù)、模塊對象、類文件相關(guān)功能的集合……ServiceC軟件體系結(jié)構(gòu)概念連接是構(gòu)件間建立和維護行為關(guān)聯(lián)與信息傳遞的途徑。過程調(diào)用、中斷、I/O、事件、進程、線程、共享、同步、并發(fā)、消息、遠程調(diào)用、動態(tài)連接、API

等等機制協(xié)議對過程調(diào)用來說：參數(shù)的個數(shù)和類型、參數(shù)排列次序?qū)ο魉蛠碚f：消息的格式軟件體系結(jié)構(gòu)概念連接件表示構(gòu)件之間的交互并實現(xiàn)構(gòu)件之間的連接。C1C2管道（pipe）過程調(diào)用（procedure

call）事件廣播（event

broadcast）客戶機-服務器（client-server）數(shù)據(jù)庫連接（SQL）一般構(gòu)件是軟件功能設(shè)計和實現(xiàn)的承載體連接件是負責完成構(gòu)件之間信息交換和行為聯(lián)系的專用構(gòu)件軟件體系結(jié)構(gòu)的目標軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計目標可重用性：復用已實現(xiàn)證明的體系結(jié)構(gòu)，或提供可重用資產(chǎn)可擴展性：易于增加新的功能可改變性：易于適應需求變更簡單性：將復雜問題簡單化，使系統(tǒng)更加易于理解和實現(xiàn)有效性：體現(xiàn)早期設(shè)計決策，展現(xiàn)系統(tǒng)滿足需求的能力軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展功能函數(shù)對象構(gòu)件設(shè)計模式服務體系結(jié)構(gòu)風格面向模式的體系結(jié)構(gòu)框架面向過程的分析與設(shè)計面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計基于構(gòu)件的軟件開發(fā)面向服務的計算面向服務的體系結(jié)構(gòu)IT技術(shù)封閉商務過程開放細粒度粗粒度風格、模式和框架體系結(jié)構(gòu)風格：用于描述某一特定應用領(lǐng)域中系統(tǒng)組織的慣用模式，反映了領(lǐng)域中眾多系統(tǒng)所共有的結(jié)構(gòu)和語義特性。設(shè)計模式：描述了軟件系統(tǒng)設(shè)計過程中常見問題的一些解決方案，通常是從大量的成功實踐中總結(jié)出來的且被廣泛公認的實踐和知識。軟件框架：軟件框架是由開發(fā)人員定制的應用系統(tǒng)的骨架，是整個或部分系統(tǒng)的可重用設(shè)計，由一組抽象構(gòu)件和構(gòu)件實例間的交互方式組成。風格、模式和框架框架和體系結(jié)構(gòu)的關(guān)系：體系結(jié)構(gòu)的呈現(xiàn)形式是一個設(shè)計規(guī)約，而框架則是“半成品”的軟件；體系結(jié)構(gòu)的目的是指導軟件系統(tǒng)的開發(fā)，而框架的目的是設(shè)計復用。ControllerViewModel風格、模式和框架框架和設(shè)計模式的關(guān)系：框架給出的是整個應用的體系結(jié)構(gòu)；而設(shè)計模式則給出了單一設(shè)計問題的解決方案，且可以在不同的應用程序或者框架中進行應用。舉例：一個網(wǎng)絡游戲可以基于網(wǎng)易的Pomelo框架開發(fā)，這是一個基于Node.js的高性能、分布式游