C2-軟件體系結(jié)構(gòu)建模

1、,1,2020/7/9,體系結(jié)構(gòu)描述方法,軟件開發(fā)過程中各種角色之間交流設(shè)計思想的媒介 進行上層分析的基礎(chǔ)。此基礎(chǔ)上可以驗證體系結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，精煉或改變必要的方案 讓別人理解系統(tǒng)的第一手資料,2,2020/7/9,假定你是Module Designer,你最近加盟一家公司，并被安排在一個新項目的開發(fā)組中。雖然你富有經(jīng)驗，但是對此項目所涉及的領(lǐng)域還是一個新手。系統(tǒng)的高層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)完成。 你的老板（項目經(jīng)理）讓你預(yù)計你將要完成的幾個模塊的開發(fā)時間。 你怎么辦？,3,2020/7/9,假定你是Module Designer,你來開發(fā)A2和A3，怎么開始？,4,2020/7/9,與Module

2、Designer交流,基本想法是什么？ 我該做什么 (如，實現(xiàn)哪些需求) ？ 我該在哪做 (如，這項功能實現(xiàn)在哪里) ？ 我和誰交互？接口是什么？ 有什么可以重用的代碼？ 必須遵從什么約定(質(zhì)量目標、舊體系/接口、預(yù)算等)？ 有哪些硬性規(guī)定(設(shè)計、接口、約束等)？,5,2020/7/9,與顧問交流,體系結(jié)構(gòu)的必要需求(driving requirement)是什么(如，performance,reliability, availability, security, modifiability, interoperability)？ 各種體系結(jié)構(gòu)視圖是如何描述的？ 抽象出來什么？ 功能怎樣分解？

3、 功能怎樣分配？ 使用什么硬件以及軟件怎樣布置在硬件上？ 采用了哪些體系結(jié)構(gòu)風格？,6,2020/7/9,這是什么？,7,2020/7/9,上圖的毛病,很多事情沒有說： 組件類型 連接件類型 圓圈和箭頭代表什么？ 這種布局的意義是什么？ 為什么CP要放在上層？ 只畫出方框和線條不是體系結(jié)構(gòu)，只是體系結(jié)構(gòu)的開始,8,2020/7/9,好的體系結(jié)構(gòu)描述的必要元素(1),需求陳述 商業(yè)環(huán)境、產(chǎn)品的背景、領(lǐng)域 描述環(huán)境 必須和什么系統(tǒng)交互、外部接口 使用體系結(jié)構(gòu)圖 用恰當?shù)木€框 簡潔的說明,9,2020/7/9,好的體系結(jié)構(gòu)描述的必要元素(2),考慮實現(xiàn)時的限制 僅在它們能影響體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍內(nèi) 被

4、限定的下層結(jié)構(gòu)、處理器需求 通常包含其他結(jié)構(gòu)圖 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的原理 它怎樣去符合需求與約束 其他的設(shè)計,10,2020/7/9,其他方面,風格/產(chǎn)品線問題 設(shè)計可變的尺度 體系結(jié)構(gòu)的那個方面必須不被改變？ 管理問題 暗含開發(fā)團隊的組織結(jié)構(gòu) 體系結(jié)構(gòu)評審情況 其他設(shè)計問題 代碼重用、標準的運用 風險分析 運作、管理和維護,11,2020/7/9,好描述,線和框有不同的形狀/顏色，并有圖例說明 用表格總結(jié)方案選擇等等各種問題 圖并不試圖去表達很多信息：把信息分散到需要表達它的各個視圖中 每個體系結(jié)構(gòu)視圖必須在一頁內(nèi)完成 清晰地區(qū)分出哪些是體系結(jié)構(gòu)視圖，哪些不是,12,2020/7/9,壞描述,所有

5、的線看起來都一樣 箭頭不代表任何涵義 箭頭代表很多涵義 實現(xiàn)與文檔沖突 沒有圖例 太多的必要需求,研究軟件體系結(jié)構(gòu)的首要問題是如何表示軟件體系結(jié)構(gòu)，即如何對軟件體系結(jié)構(gòu)建模。根據(jù)建模的側(cè)重點不同，可以將軟件體系結(jié)構(gòu)的模型分為5種：,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 結(jié)構(gòu)模型 框架模型 動態(tài)模型 過程模型 功能模型,13,2020/7/9,14,2020/7/9, 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 結(jié)構(gòu)模型 這是一個最直觀、最普遍的建模方法。這種方法以體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、連接件和其他概念來刻畫結(jié)構(gòu)，并力圖通過結(jié)構(gòu)來反映系統(tǒng)的重要

6、語義內(nèi)容，包括系統(tǒng)的配置、約束、隱含的假設(shè)條件、風格、性質(zhì)等。 研究結(jié)構(gòu)模型的核心是體系結(jié)構(gòu)描述語言。, 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 框架模型 框架模型與結(jié)構(gòu)模型類似，但它不太側(cè)重描述結(jié)構(gòu)的細節(jié)而更側(cè)重于整體的結(jié)構(gòu)。 框架模型主要以一些特殊的問題為目標建立只針對和適應(yīng)該問題的結(jié)構(gòu)。,15,2020/7/9, 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 動態(tài)模型 動態(tài)模型是對結(jié)構(gòu)或框架模型的補充，研究系統(tǒng)的“大顆?！钡男袨樾再|(zhì)。例如，描述系統(tǒng)的重新配置或演化。動態(tài)可以指系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的配置、建立或拆除通信通

7、道或計算的過程。,16,2020/7/9, 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 過程模型 過程模型研究構(gòu)造系統(tǒng)的步驟和過程。 結(jié)構(gòu)是遵循某些過程腳本的結(jié)果。,17,2020/7/9, 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.1 軟件體系結(jié)構(gòu)建模概述, 功能模型 功能模型認為體系結(jié)構(gòu)是由一組功能構(gòu)件按層次組成，下層向上層提供服務(wù)。 功能模型可以看作是一種特殊的框架模型。,18,2020/7/9, “4+1”模型概述,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.2 “4+1”視圖模型,以上五種模型各有所長，將五種模型有機的統(tǒng)一在一起，形成一個完整的模型

8、來刻畫軟件體系結(jié)構(gòu)更加合適。,19,每個視圖模型可看成對系統(tǒng)不同方面一個投影，一個構(gòu)架的不同視圖其實反映的是同一個系統(tǒng)。 各個不同的視圖是可以融合在一起的，而且也只有將不同的視圖融合在一起才能獲得關(guān)于一個系統(tǒng)構(gòu)架的全面信息。, “4+1”模型概述,第2章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模,2.2 “4+1”視圖模型,Rational公司的Philippe Kruchten在1995年提出了用于體系結(jié)構(gòu)描述的“4十l”模型。該模型建立在體系結(jié)構(gòu)的PerryWolf定義和Berry Boehm定義的基礎(chǔ)上。 “4+1”視圖模型從5個不同的視角包括邏輯視圖、進程視圖、物理視圖、開發(fā)視圖和場景視圖來描述軟件體系結(jié)構(gòu)。

9、每一個視圖只關(guān)心系統(tǒng)的一個側(cè)面，5個視圖結(jié)合在一起才能夠處理富于挑戰(zhàn)性的、大規(guī)模的軟件系統(tǒng)。,20,2020/7/9,21,2020/7/9,u邏輯視圖 當采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法時，邏輯視圖即是對象模型。 u進程視圖 描述系統(tǒng)的并發(fā)和同步方面的設(shè)計。 u物理視圖 描述軟件到硬件之間的映射關(guān)系，反映系統(tǒng)在分布方面的設(shè)計。,22,u開發(fā)視圖 描述軟件在開發(fā)環(huán)境下的靜態(tài)組織。 u場景視圖 通過選擇出地一些用例對體系結(jié)構(gòu)加以說明。這些用例稱作場景。 四個視圖反映的是同一個系統(tǒng)，所以用了第五個視圖，“+1”視圖，它是由一系列重要的案例組成。用這些重要的案例將前面的四個視圖聯(lián)系 到一起，從而組成第五個視圖

10、。,23,2020/7/9,對體系結(jié)構(gòu)進行的描述是圍繞著以上4個視圖展開的。然后，通過選擇出的一些用例對體系結(jié)構(gòu)加以說明。這些用例被稱作場景(scenarios)，它們構(gòu)成了第5個視圖。實際上，體系結(jié)構(gòu)在某種程度上是由場景演化而來的。,24,體系結(jié)構(gòu)的概念在每個視圖里面都可以獨立應(yīng)用，即可以在每個視圖里面定義體系結(jié)構(gòu)的各種組成元素，如構(gòu)件、連接件等。 對于不同的視圖，還可以選擇不同的體系結(jié)構(gòu)風格，因此在同一個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中可以使用多種風格。 在每一種視圖里，我們使用該視圖特定的符號。這避免了符號用法和意義的混亂。,25,2020/7/9,“4十1”模型實際上使得有不同需求的人員能夠得到他們對于軟件

11、體系結(jié)構(gòu)想要了解的東西。 系統(tǒng)工程師先從物理視圖，然后從進程視圖靠近體系結(jié)構(gòu)。最終使用者、客戶、數(shù)據(jù)專家從邏輯視圖看體系結(jié)構(gòu)；項目經(jīng)理、軟件配置人員從開發(fā)視圖看體系結(jié)構(gòu)。,26,2020/7/9,不是所有的軟件體系結(jié)構(gòu)都需要完整的“4十1”視圖。沒有用的視圖在體系結(jié)構(gòu)描述中可以被省略。例如對于非常小的系統(tǒng)，邏輯視圖和開發(fā)視圖有可能非常相似以至于沒有必要把它們分開描述。場景視圖在各種環(huán)境下都是有用的。,27,2020/7/9,2.2 邏輯視圖：面向?qū)ο蟮姆纸?邏輯視圖主要支持系統(tǒng)的功能需求，即系統(tǒng)提供給最終用戶的服務(wù)。在邏輯視圖中，系統(tǒng)分解成一系列的功能抽象，這些抽象主要來自問題領(lǐng)域。這種分解不

12、但可以用來進行功能分析，而且可用作標識在整個系統(tǒng)的各個不同部分的通用機制和設(shè)計元素。 在面向?qū)ο蠹夹g(shù)中，通過抽象、封裝和繼承，可以用對象模型來代表邏輯視圖，用類圖來描述邏輯視圖。,28,2020/7/9,2.2.1 邏輯視圖的符號表示法,可以從Booch標記法中導出邏輯視圖的標記法，只是從體系結(jié)構(gòu)級的范疇來考慮這些符號，用Rational Rose進行體系結(jié)構(gòu)設(shè)計。,關(guān)聯(lián)：表示兩個類之間存在某種語義上的聯(lián)系，真正含義由附加在橫線上的短語說明。 包含：實心圓一端表示整體，另一端表示部分。 使用：空心圓一端連接在請求服務(wù)的類，另一端連接在提供服務(wù)的類。 繼承：箭頭由子類指向基類。,29,2020/

13、7/9,2.2.2 邏輯視圖的風格,邏輯視圖也可以采用面向?qū)ο蟮娘L格。 邏輯視圖設(shè)計的主要準則是，要設(shè)法在整個系統(tǒng)中保持一個單一的、連貫的對象模型，避免類和相關(guān)機制出現(xiàn)按照場地或處理器過早的分化。,30,2020/7/9,2.2.3 邏輯視圖的例子,左圖顯示了一個專用自動交換分機(ACS)的例子。專用自動交換分機用于在通信終端之間建立連接。 通信終端可能是電話機、中繼線(連接到中心室的線路)、專用線(專用自動交換分機和一般的交換分機之間的線路)、數(shù)據(jù)線、ISDN線等。不同的線路需要不同的線路接口卡的支持。終端對象負責維護終端的狀態(tài)，并代表所在的線路提供通信服務(wù)。 線路控制器對象負責從線路接口卡

14、接受信號，以及向它發(fā)送信號，并完成信號和一系列的事件(如開始、結(jié)束、計數(shù)等)之間的轉(zhuǎn)換?？刂破鬟€必須受到嚴格的實時要求的約束。為了適應(yīng)不同的接口，這個類有許多的子類。 會話對象代表在一個對話中涉及的終端的集合。會話對象使用轉(zhuǎn)換服務(wù)(邏輯地址和物理地址之間的映射、路由等)和連接服務(wù)建立兩個終端之間的語音連接。,31,2020/7/9,對于規(guī)模更大的系統(tǒng)來說，體系結(jié)構(gòu)級中包含數(shù)十甚至數(shù)百個類 。左圖是空中交通管制系統(tǒng)的頂級類圖，該圖包含了8個類種屬（即類的分組）。,2.2.3 邏輯視圖的例子,32,2020/7/9,2.3 進程視圖：過程分解,進程視圖（process view,也稱過程視圖）側(cè)重

15、于系統(tǒng)的運行特性，主要考慮的是一些非功能性的需求，諸如性能、可用性等。 它所要面對的問題有并發(fā)，分布，系統(tǒng)的完整性，容錯能力等。它還要考慮怎樣把進程體系結(jié)構(gòu)與邏輯視圖體系結(jié)構(gòu)的要點相適應(yīng)對某個對象的某個操作實際上是在哪個控制線程上發(fā)生的。,33,2020/7/9,2.3 進程視圖：過程分解,可以把進程體系結(jié)構(gòu)分為幾個抽象層次來描述，每個層次關(guān)注不同的方面。 在最高層次上，進程體系結(jié)構(gòu)可以被視為是一個邏輯網(wǎng)絡(luò)的集合。 每個獨立執(zhí)行的邏輯網(wǎng)絡(luò)都是由通信程序(即“過程”)構(gòu)成的。這些邏輯網(wǎng)絡(luò)分布在一個通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)連接起來的硬件資源集合上。 多個邏輯網(wǎng)絡(luò)可能同時存在，并共享同樣的物理資源。,34

16、,2020/7/9,2.3 進程視圖：過程分解,通過進程視圖可以估計出消息流和過程負荷，也可以從過程測量一個目標系統(tǒng)最終執(zhí)行情況。 例如在以計算機網(wǎng)絡(luò)作為運行環(huán)境的圖書管理系統(tǒng)中，服務(wù)器對來自各個不同的客戶機的過程管理，決定某個特定過程（如查詢子過程、借還書子過程）的喚醒、啟動、關(guān)閉等操作，從而控制整個網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)有序地工作。,2.3.1 進程視圖的符號表示法,在輔助工具的選擇上，可以考慮使用TRW提供的UNAS(Universal Network Architecture Services)產(chǎn)品。它可用于把各種過程和任務(wù)構(gòu)建并實現(xiàn)為過程的邏輯網(wǎng)絡(luò)。UNAS里面包含的一個工具SALE(Softwa

17、re Architecture Lifecycle Environment)支持這樣的符號表示法。SALE允許進程體系結(jié)構(gòu)的圖形化描述，包括對可能的任務(wù)間通信路徑的規(guī)格說明。然后，從這種規(guī)格說明可以自動生成相應(yīng)的Ada或C十十語言源代碼。,36,2020/7/9,2.3.2 進程視圖的風格 有多種風格適合進程視圖。例如管道和過濾器、客戶服務(wù)器及其變體(多客戶單服務(wù)器，多客戶多服務(wù)器)等。2.3.3 進程視圖的例子（ACS系統(tǒng)局部進程視圖）,37,2020/7/9,（1）在圖中，所有終端均由同一個終端進程進行處理，由其輸入隊列中的消息驅(qū)動。 （2）控制器對象在組成控制器進程的3個任務(wù)之一中執(zhí)行。

18、,38,2020/7/9,（3）慢循環(huán)周期(200ms)任務(wù)掃描所有掛起的終端，把任何一個活動的終端置入快循環(huán)周期(10ms)任務(wù)的掃描列表。（4）快循環(huán)周期任務(wù)檢測任何顯著的狀態(tài)改變，并把改變的狀態(tài)傳遞給主控制器任務(wù)。,39,2020/7/9,（5）主控制器任務(wù)解釋改變，通過消息與相應(yīng)的終端進行通信。（6）通過共享內(nèi)存來實現(xiàn)在控制器進程中傳遞的消息。,40,2020/7/9,2.4 開發(fā)視圖：子系統(tǒng)分解,(1) 開發(fā)視圖也稱為模塊視圖，側(cè)重的是在軟件開發(fā)環(huán)境中軟件模塊的實際組織和管理。軟件被打包成可以由單個或少量程序員開發(fā)的各種小的部分：程序庫或子系統(tǒng)。子系統(tǒng)被組織成層次化的體系，每一層為上

19、一層提供一個嚴密的、明確定義的接口。,41,2020/7/9,2.4 開發(fā)視圖：子系統(tǒng)分解,（2）開發(fā)視圖通過系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的模型圖和子系統(tǒng)圖來描述。描述開發(fā)視圖的原則是：分割、編組、可視。 （3）開發(fā)視圖要考慮軟件內(nèi)部的需求，如軟件開發(fā)的容易性、軟件的重用和軟件的通用性，要充分考慮由于具體開發(fā)工具的不同而帶來的局限性。,42,2020/7/9,2.4.1 開發(fā)視圖的符號表示法,開發(fā)視圖的符號表示法采用Booch表示法的變體，并且只考慮對于體系結(jié)構(gòu)有重要意義的元素，如圖所示。在Rationnal Rose中，可以繪制模塊層和子系統(tǒng)層的開發(fā)視圖，還可以在反向工程中從已經(jīng)開發(fā)的源代碼(Ada或C

20、十十)得出系統(tǒng)的開發(fā)視圖。,43,2020/7/9,2.4.2 開發(fā)視圖的風格,對于開發(fā)視圖，最好采用分層風格，定義46層的子系統(tǒng)。每一層都有明確責任。設(shè)計規(guī)則是，某一層的子系統(tǒng)只能依賴于本層或其下層的子系統(tǒng)。這樣可以使每個層次的接口既完備又精練，避免了各個模塊之間很復雜的依賴關(guān)系，并使得系統(tǒng)可以采用逐層的策略完成釋放。 設(shè)計時要充分考慮，對于各個層次，層次越低，通用性越強，這樣，可以保證應(yīng)用程序的需求發(fā)生改變時，所做的改動最小。,44,2020/7/9,2.4.3 開發(fā)視圖的例子,下圖用5個層次表示了航空交通管制系統(tǒng)產(chǎn)品線的開發(fā)組織。此開發(fā)視圖24中描述的邏輯視圖相對應(yīng)的。,45,2020/

21、7/9,2.4.3 開發(fā)視圖的例子,（1）第1層和第2層組成了一個領(lǐng)域無關(guān)的分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，貫穿于整個產(chǎn)品線中。這兩層獨立于應(yīng)用域，并將上層系統(tǒng)遮蔽起來，防止其受到與硬件平臺、操作系統(tǒng)或數(shù)據(jù)庫等變化的影響。,46,2020/7/9,2.4.3 開發(fā)視圖的例子,（2）第3層增加了空中交通管制系統(tǒng)的框架，以形成一個用于特定應(yīng)用領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)。 （3）第4層使用該框架構(gòu)造了一個功能平臺。,47,2020/7/9,2.4.3 開發(fā)視圖的例子,（4）第5層則依賴于具體客戶和產(chǎn)品，包含了大部分用戶界面和與外部系統(tǒng)的接口。,48,2020/7/9,2.5 物理視圖：從軟件到硬件的映射,物理視圖主要考慮如

22、何把軟件映射到硬件上，它通常要考慮到系統(tǒng)的可用性、可靠性(容錯性)、性能(信息吞吐量)和可擴展性。 解決系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)安裝、通訊等問題。,49,2020/7/9,2.5 物理視圖：從軟件到硬件的映射,當軟件運行于不同的節(jié)點上時，各視圖中的構(gòu)件（如網(wǎng)絡(luò)、過程、任務(wù)和對象）都直接或間接地對應(yīng)于系統(tǒng)的不同節(jié)點上。因此，從軟件到節(jié)點的映射要有較高的靈活性，當環(huán)境改變時，對系統(tǒng)其他視圖的影響最小。 大型系統(tǒng)的物理視圖可能會變得十分混亂，因此可以與進程視圖的映射一道，以多種形式出現(xiàn)，也可單獨出現(xiàn)。,50,2020/7/9,2.5.1 物理視圖的符號表示法,TRW公司的UNAS允許使用者采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方

23、式將進程體系結(jié)構(gòu)映射到物理體系結(jié)構(gòu)，并允許在不修改源代碼的情況下對這種映射做出多種改動。,51,2020/7/9,ACS系統(tǒng)的物理視圖,2.5.1 物理視圖的符號表示法,上圖顯示了大型專用自動交換機（ACS）的一種可能的硬件配置。其中，C、F、K是3個不同容量的計算機類型，支持3個不同的可執(zhí)行文件。,下面是進程視圖的兩個不同的物理映射，分別對應(yīng)一個小型的ACS和大型的ACS。,具有進程分配的小型ACS系統(tǒng)的物理視圖,具有進程分配的大型ACS系統(tǒng)的物理視圖,53,2020/7/9,2.6 場景視圖：匯總,通過使用一些重要場景，4個視圖中的元素可以協(xié)調(diào)地共同工作。盡管這些場景是一個小集合，但是它們

24、很重要。場景(scenario)是更通用的概念用例(use case)的實例。從某種意義上講，場景是最重要的需求的抽象。場景的設(shè)計使用對象場景圖(object scenario diagram)和對象交互圖來表示。 相對于其他的4個視圖，這個視圖是多余出來的(所以稱為“4十l”)，但是它承擔著兩個目的： 在體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，將以此視圖為驅(qū)動來發(fā)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)元素。 在體系結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)束后，此視圖承擔驗證和描述的角色。它不僅用于書面記錄，并且是體系結(jié)構(gòu)原型測試的起始點。,54,2020/7/9,2.6.1 場景視圖的符號表示法,場景視圖的符號表示法中，構(gòu)件的表示與邏輯視圖非常相似，但是連接件的表示使用

25、進程視圖中的方法。注意，對象的實例用細實線表示。在工具的使用方面，和在邏輯視圖類似，可以使用Rational Rose繪制和管理對象場景圖。,55,2020/7/9,2.6.2 場景視圖的例子, 小王的電話的控制器檢測到并證實了從掛起到取下的狀態(tài)轉(zhuǎn)變，并且發(fā)送了消息來喚醒相關(guān)的終端對象。 終端分配一些資源，并告訴控制器發(fā)出撥號音。 控制器收到數(shù)字并將它們發(fā)送給終端。 終端使用號碼規(guī)劃來分析數(shù)字流。 當一個有效序列的輸入完成，終端打開一個對話。,圖 場景的雛形本地呼叫選擇階段,56,2020/7/9, 小結(jié),邏輯視圖和開發(fā)視圖描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，而進程視圖和物理視圖描述系統(tǒng)的動態(tài)結(jié)構(gòu)。 對于不同

26、的軟件系統(tǒng)來說，側(cè)重的角度也有所不同。例如，對于管理信息系統(tǒng)來說，比較側(cè)重于從邏輯視圖和開發(fā)視圖來描述系統(tǒng)，而對于實時控制系統(tǒng)來說，則比較注重于從進程視圖和物理視圖來描述系統(tǒng)。,57,2020/7/9,2.6.3 視圖間的交流 不同視圖之間并不是互相獨立或互相正交的。視圖中的元素遵循一定的規(guī)則和經(jīng)驗法則與其他視圖中的元素形成聯(lián)系。 從邏輯視圖（最終用戶）到進程視圖（系統(tǒng)集成人員） 邏輯視圖中認為每個對象都是主動的、并發(fā)的。 定義進程體系結(jié)構(gòu)時，將每個對象實現(xiàn)為獨立的控制線程是不實際的（將導致巨大的開銷） 另一方面，多控制線程也是需要的,在確定并發(fā)程度及過程數(shù)目時，必須以潛在的物理目標體系結(jié)構(gòu)集

27、合為前提，可以參照以下兩種策略。 自內(nèi)向外：從邏輯視圖開始的策略 自外向內(nèi)：從物理體系結(jié)構(gòu)開始的策略 結(jié)果：類及其對象到進程體系結(jié)構(gòu)的任務(wù)和過程集合的映射 為達到可接受的設(shè)計結(jié)果，需要進行迭代,58,2020/7/9,2. 從邏輯視圖（最終用戶）到開發(fā)視圖（編程人員） 一個類通常被實現(xiàn)為一個模塊 較大的類被分解為多個包 一組相互聯(lián)系緊密的類的集合，或稱為類種屬，構(gòu)成子系統(tǒng) 定義子系統(tǒng)時，必須考慮附加約束 項目越大，邏輯視圖和開發(fā)視圖之間的距離越遠 3. 從進程視圖（系統(tǒng)集成人員）到物理視圖（系統(tǒng)工程人員） 為了測試和部署，過程和過程組以各種配置映射到可用的物理硬件上。,59,2020/7/9,

28、模型的迭代過程和軟件過程 1.迭代過程：場景驅(qū)動的方法 采用“4+1”模型進行軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的一種推薦方法是： 在完成原型、測試、度量、分析等步驟后，重新進入下一輪這樣的步驟，構(gòu)成迭代的過程 系統(tǒng)最關(guān)鍵的功能以場景的形式得到。關(guān)鍵是指，功能上最重要，或是用頻度上最高，又或存在必須克服的技術(shù)風險。 初始的體系結(jié)構(gòu)演化為最終的真實系統(tǒng)。在23次迭代后，體系結(jié)構(gòu)本身有希望穩(wěn)定下來。接下來就可以進行軟件設(shè)計領(lǐng)域的工作了。,60,2020/7/9,2. 軟件文檔 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計階段所形成的文檔主要有： 軟件體系結(jié)構(gòu)文檔：基本按照4+1視圖組織 軟件設(shè)計指導：描述為了維護系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的一致性所必須遵守的

29、重要設(shè)計決定。,61,2020/7/9,2.3 體系結(jié)構(gòu)的核心模型,62,2020/7/9,軟件體系結(jié)構(gòu)的核心模型由五種元素組成：構(gòu)件、連接件、配置、端口和角色。其中構(gòu)件、連接件、配置是最基本的元素。 構(gòu)件是具有某種功能的可重用的軟件模板單元，表示了系統(tǒng)中主要的計算元素和數(shù)據(jù)存儲。復合構(gòu)件由其他復合構(gòu)件和原子構(gòu)件通過連接而成。原子構(gòu)件是不可再分的構(gòu)件。構(gòu)件只能通過其接口與外部環(huán)境交互，構(gòu)件的接口由一組端口組成，每個端口表示了構(gòu)件和外部環(huán)境的交互點。通過不同的端口類型，一個構(gòu)件可以提供多重接口。 連接件表示了構(gòu)件間的交互。連接件也有接口，其接口由一組角色組成，連接件的每一個角色定義了該連接件表示的交互的參與者，二元連接件有兩個角色。 配置表示了構(gòu)件和連接件的拓撲邏輯和約束。,需求分析,建立體系結(jié)構(gòu),測試,實現(xiàn),設(shè)計,63,2020/7/9,2.4 體系結(jié)構(gòu)的生命周期模型,軟件開發(fā)過程,2.4 體系結(jié)構(gòu)的生命周期模型,64,2020/7/9,SA的非形式化描述 一種SA在其產(chǎn)生時，其思想