軟件體系結(jié)構(gòu)作業(yè)

軟件體系結(jié)構(gòu)作業(yè)第一章：軟件體系結(jié)構(gòu)概論1、基于構(gòu)件的軟件開發(fā)方法能夠有效提高開發(fā)效率，簡(jiǎn)述在實(shí)際的項(xiàng)目中有哪些方式獲得構(gòu)件、如何管理以及重用構(gòu)件? 答：構(gòu)件是指語(yǔ)義完整、語(yǔ)法正確和有可重用價(jià)值的單位軟件，是軟件重用過程中可以明確辨識(shí)的系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)上，它是語(yǔ)義描述、通訊接口和實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)合體。 在實(shí)際項(xiàng)目中獲取構(gòu)件的方式有：（1）從現(xiàn)有的構(gòu)件中獲取符合條件的構(gòu)件，直接使用或做適應(yīng)性修改，得到可重用的構(gòu)建。（2）通過遺留工程，將具有潛在重用價(jià)值的構(gòu)件提取出來(lái)，得到可重用的構(gòu)件。（3）從市場(chǎng)上購(gòu)買現(xiàn)成的構(gòu)件，既COTS構(gòu)件；（4）開發(fā)新的符合條件的構(gòu)件。 管理構(gòu)件的方法有：構(gòu)件分類方法，關(guān)鍵字分類法，刻面分類法，超文本組織法，人員及權(quán)限管理。其中關(guān)鍵字分類法和刻面分類法都是以數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為實(shí)現(xiàn)背景。構(gòu)件開發(fā)的目的是重用，為了讓構(gòu)件在新的軟件項(xiàng)目中發(fā)揮作用，庫(kù)的使用者必須完成以下工作：檢索與提取構(gòu)件，理解與評(píng)價(jià)構(gòu)件，修改構(gòu)件，構(gòu)件組裝。其中檢索與提取構(gòu)件的方法有：基于關(guān)鍵字的檢索，刻面檢索法，超文本檢索法，其他檢索方法。2、軟件體系結(jié)構(gòu)定義眾多，你是如何理解軟件體系結(jié)構(gòu)的？軟件體系結(jié)構(gòu)在軟件系統(tǒng)中有何作用？ 答：軟件體系結(jié)構(gòu)雖脫胎于軟件工程，但其形成同時(shí)借鑒了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中很多寶貴的思想和方法，最近幾年軟件體系結(jié)構(gòu)研究已完全獨(dú)立于軟件工程的研究，成為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)最新的研究方向和獨(dú)立學(xué)科分支。隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大、越來(lái)越復(fù)雜，整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和規(guī)格說明顯得越來(lái)越重要。對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、深入的研究將會(huì)成為提高軟件生產(chǎn)率和解決軟件維護(hù)問題的新的最有希望的途徑。 軟件體系結(jié)構(gòu)研究?jī)?nèi)容涉及軟件體系結(jié)構(gòu)的描述、風(fēng)格、評(píng)估和形式化方法等，根本目的是解決好軟件的重用、質(zhì)量和維護(hù)問題。軟件體系結(jié)構(gòu)有四個(gè)角度，它們從不同方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述：概念角度描述系統(tǒng)的主要構(gòu)件及它們之間的關(guān)系；模塊角度包含功能分解與層次結(jié)構(gòu)；運(yùn)行角度描述了一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)；代碼角度描述了各種代碼和庫(kù)函數(shù)在開發(fā)環(huán)境中的組織。 軟件體系結(jié)構(gòu)為軟件系統(tǒng)提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)、行為和屬性的高級(jí)抽象，由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述、這些元素的相互作用、指導(dǎo)元素集成的模式以及這些模式的約束組成。軟件體系結(jié)構(gòu)不僅指定了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且顯示了系統(tǒng)需求和構(gòu)成系統(tǒng)的元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提供了一些設(shè)計(jì)決策的基本原理。 軟件體系結(jié)構(gòu)在軟件系統(tǒng)中的作用主要體現(xiàn)在：體系結(jié)構(gòu)提供了一種共同語(yǔ)言來(lái)表達(dá)各種關(guān)注和協(xié)商，進(jìn)而對(duì)大型復(fù)雜系統(tǒng)能進(jìn)行理智的管理。這對(duì)項(xiàng)目最終的質(zhì)量和使用有極大的影響。體系結(jié)構(gòu)是早期設(shè)計(jì)決策的體現(xiàn)，軟件體系結(jié)構(gòu)制約著系統(tǒng)的質(zhì)量屬性，通過研究軟件體系結(jié)構(gòu)可能預(yù)測(cè)軟件的質(zhì)量，使推理和控制更改更簡(jiǎn)單，有助于循序漸進(jìn)的原型設(shè)計(jì)，是可傳遞和可重用的模型，軟件體系結(jié)構(gòu)級(jí)的重用意味著體系結(jié)構(gòu)的決策能在具有相似需求的多個(gè)系統(tǒng)中發(fā)生影響，這比代碼級(jí)的重用要有更大的好處。第三章：軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格1、試分析和比較B/S，二層C/S和三層C/S，指出各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。 答：二層C/S體系結(jié)構(gòu)將應(yīng)用一分為二，服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)管理，客戶機(jī)完成與用戶的交互任務(wù)。優(yōu)點(diǎn)（1）C/S體系結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)操作的事務(wù)處理能力，模型思想簡(jiǎn)單，易于人們理解和接受。（2）對(duì)軟硬件的變化有極大的適應(yīng)性和靈活性，易于對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和縮小。（3）系統(tǒng)中的功能構(gòu)建充分隔離，節(jié)約大量費(fèi)用。缺點(diǎn)：（1）開發(fā)成本較高。（2）客戶端程序設(shè)計(jì)復(fù)雜（3）信息內(nèi)容和形式單一（4）用戶界面風(fēng)格不一，使用繁雜不易推廣。（5）軟件移植困難（6）軟件維護(hù)和升級(jí)困難（7）新技術(shù)不能輕易應(yīng)用。三層CS在上面的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造，并增加了一個(gè)服務(wù)器，其優(yōu)點(diǎn)：（1）允許合理的劃分三層結(jié)構(gòu)的功能，能提高系統(tǒng)和軟件的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性。（2）具有良好的可升級(jí)性和開放性。（3）應(yīng)用的各層可以并行開發(fā)，可以選擇各自最適合的開發(fā)語(yǔ)言。（4）為嚴(yán)格的安全管理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。B/S風(fēng)格就是上述三層應(yīng)用結(jié)構(gòu)的一種實(shí)現(xiàn)方式，其具體結(jié)構(gòu)為：瀏覽器/Web服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。優(yōu)點(diǎn)（1）基于B/S體系結(jié)構(gòu)的軟件，系統(tǒng)安裝，修改和維護(hù)全在服務(wù)器端解決。（2）提供了異種機(jī)，異種網(wǎng)，異種應(yīng)用服務(wù)的聯(lián)機(jī)，聯(lián)網(wǎng)，同意服務(wù)的最現(xiàn)實(shí)的開放性基礎(chǔ)。缺點(diǎn)（1）缺乏對(duì)動(dòng)態(tài)頁(yè)面的支持能力，沒有集成有效的數(shù)據(jù)庫(kù)處理能力。（2）在數(shù)據(jù)查詢等響應(yīng)速度上，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C/S體系結(jié)構(gòu)。（3）數(shù)據(jù)提交一般以頁(yè)面為單位，數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)交互性不強(qiáng)，不利于在線事務(wù)處理應(yīng)用。第四章：軟件體系結(jié)構(gòu)描述1、體系結(jié)構(gòu)描述有哪些方法？有哪些標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范？ 答：描述方法的種類包括：圖形表達(dá)工具，模塊內(nèi)連接語(yǔ)言，基于軟構(gòu)件的系統(tǒng)描述語(yǔ)言，軟件體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言。 其中圖形表達(dá)工具最簡(jiǎn)單易懂且使用廣泛的方法，是采用矩形框和有向線段組合而成的圖形表達(dá)工具。矩形框代表抽象構(gòu)件，框內(nèi)標(biāo)注的文字為抽象構(gòu)件的名稱，有向線段代表輔助各構(gòu)件進(jìn)行通信、控制或關(guān)聯(lián)的連接件，在軟件設(shè)計(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位。 模塊內(nèi)連接語(yǔ)言是采用將一種或幾種傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的模塊連接起來(lái)的模塊內(nèi)連接語(yǔ)言。能支持對(duì)較大的軟件單元進(jìn)行描述，諸如定義/使用和扇入/扇出等操作，但是由于這些語(yǔ)言處理和描述的軟件設(shè)計(jì)開發(fā)層次過于依賴程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，因此限制了它們處理和描述比程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言元素更為抽象的高層次軟件體系結(jié)構(gòu)元素的能力?；谲洏?gòu)件的系統(tǒng)描述語(yǔ)言以特定形式相互作用的特殊軟件實(shí)體構(gòu)造組成的組織或系統(tǒng)。可以用來(lái)在一個(gè)較高的抽象層次上對(duì)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)建模，所面向和針對(duì)的系統(tǒng)元素仍然是一些層次較低的以程序設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的通信協(xié)作軟件實(shí)體單元，而且這些語(yǔ)言所描述和表達(dá)的系統(tǒng)一般而言都是面向特定應(yīng)用的特殊系統(tǒng)，這些特性使得基于軟構(gòu)件的系統(tǒng)描述仍然不是十分適合軟件體系結(jié)構(gòu)的描述和表達(dá)。軟件體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言是參照傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，重新設(shè)計(jì)、開發(fā)和使用針對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的專門的軟件體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言。（2）軟件體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范主要有：軟件體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)定義了一系列的軟件開發(fā)邊界，而開源軟件或軟件提供商正是應(yīng)用這些軟件邊界來(lái)進(jìn)行軟件的開發(fā)。例如，我們?nèi)粘＼浖_發(fā)中所用到的應(yīng)用服務(wù)器、Ajax工具包、數(shù)據(jù)庫(kù)或Web服務(wù)等等。此外，軟件體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)還定義了其它一系列的軟件開發(fā)邊界，而這些軟件開發(fā)邊界主要應(yīng)用于體系模式或是具體的業(yè)務(wù)問題的解決，例如B2B（電子商務(wù)，Businesstobusiness）、商業(yè)智能系統(tǒng)等等。同時(shí)，這類軟件邊界還可以用于構(gòu)建軟件的體系基線，如在RUP（RationalUnifiedProcess，統(tǒng)一過程）或是XP（Extremeprogramming，極限編程）中所應(yīng)用的那樣。在項(xiàng)目管理中，始終都非常關(guān)注交付成果（Deliverable）。完成全部交付成果，就意味著覆蓋了全部的項(xiàng)目范圍，所有的項(xiàng)目活動(dòng)、項(xiàng)目資源，都是為了有效完成這些交付成果而發(fā)生的，交付成果在很大程度上反映了項(xiàng)目目標(biāo)的要求。通過軟件體系標(biāo)準(zhǔn)的建立，可以加速項(xiàng)目交付使用。

當(dāng)然，并非所有的軟件體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)都可以加速軟件產(chǎn)品的交付使用周期或是降低產(chǎn)品的開發(fā)費(fèi)用。一套成熟與實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)有它自己的明顯特征。項(xiàng)目專家的建議與意見軟件體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的第一個(gè)特征，就是本標(biāo)準(zhǔn)是否已經(jīng)得到了組織的IT項(xiàng)目專家的一致討論與通過，并就相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行修改與重新制定。只有經(jīng)過IT項(xiàng)目專家組的一致認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，才可有可能成軟件體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。例如，著名的Defacto標(biāo)準(zhǔn)（Defactostandard，有譯實(shí)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)或非官方標(biāo)準(zhǔn)，是指一套技術(shù)上或其他方面的規(guī)格/標(biāo)準(zhǔn)，而該套規(guī)格/標(biāo)準(zhǔn)屬于主流而且每個(gè)人都習(xí)慣依據(jù)為法定標(biāo)準(zhǔn)般跟隨），可以從已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目中獲得實(shí)惠的經(jīng)驗(yàn)。而通過IT項(xiàng)目專家討論一致通過的標(biāo)準(zhǔn)則可以應(yīng)用于組織的其它項(xiàng)目中。參考模型與實(shí)現(xiàn)通過參考模型及建立的相關(guān)成文的文檔，可以比較成功的解決產(chǎn)品或項(xiàng)目開發(fā)過程的一些實(shí)質(zhì)業(yè)務(wù)問題。而參考實(shí)現(xiàn)由于是對(duì)參考模型的具體化，從而可以更加明確的改善項(xiàng)目的開發(fā)過程。所以，參考模型與參考實(shí)現(xiàn)都將會(huì)顯著的加速體軟件系結(jié)構(gòu)的制定與建設(shè)。支持度模型支持度模型需要合理的在項(xiàng)目或產(chǎn)品開發(fā)過程使用。這通常包括開發(fā)、測(cè)試及產(chǎn)品環(huán)境的平衡等內(nèi)容。在整個(gè)開發(fā)環(huán)境中，系統(tǒng)應(yīng)用團(tuán)隊(duì)的角色及責(zé)任需要很明確的定義。而標(biāo)準(zhǔn)的制定及可操作性支持度模型的確定，通過是一個(gè)成熟標(biāo)準(zhǔn)的主要體現(xiàn)。規(guī)劃支持規(guī)劃支持主要通過采用特殊產(chǎn)品、配置的項(xiàng)目環(huán)境、模式等工具，來(lái)保證項(xiàng)目的正確實(shí)施，盡可能的避免項(xiàng)目失敗。產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)是評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)成熟度的重要的指標(biāo)。

而對(duì)于缺少如下的一些特征的項(xiàng)目，通過會(huì)產(chǎn)生一些項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)：沒有經(jīng)過項(xiàng)目專家就評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)，通常會(huì)以失敗或部分的失敗而告終；沒有參考模型和參考實(shí)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)將不能正確的被執(zhí)行，同時(shí)可能增加軟件開發(fā)的成本；沒有清晰的支持度模型，將會(huì)使軟件開發(fā)人員的角色及責(zé)任重復(fù)或不清晰；沒有規(guī)劃支持，則過往項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)不充分的加以應(yīng)用與借鑒；最后，沒有產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)，則軟件產(chǎn)品不能通過實(shí)踐來(lái)進(jìn)行唯一的檢驗(yàn)，不能使軟件開發(fā)嚴(yán)格的遵循軟件開發(fā)的生命周期。根據(jù)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的成熟度，可以對(duì)其進(jìn)