華南理工大學(xué)軟件體系結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)提綱

1、1. 理解并比較構(gòu)件分類(lèi)的三種方法，如何在其中檢索構(gòu)件？每種方法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？分類(lèi)方法方法描述基于分類(lèi)方法的檢索優(yōu)缺點(diǎn)關(guān)鍵字分類(lèi)法根據(jù)領(lǐng)域分析的結(jié)果將應(yīng)用領(lǐng)域的概念按照從抽象到具體的順序逐次分解為樹(shù)形或有向無(wú)回路圖結(jié)構(gòu)，每個(gè)概念用一個(gè)描述性的關(guān)鍵字表示，不可分解的原子級(jí)關(guān)鍵字包含隸屬于它的某些構(gòu)件。系統(tǒng)在圖形用戶界面上將構(gòu)件庫(kù)的關(guān)鍵字樹(shù)形結(jié)構(gòu)直觀地展示給用戶，用戶通過(guò)對(duì)樹(shù)形結(jié)構(gòu)的逐級(jí)瀏覽尋找需要的關(guān)鍵字并提取相應(yīng)的構(gòu)件。簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，但在某些場(chǎng)合沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值?？堂娣诸?lèi)法主要思想來(lái)源于圖書(shū)館學(xué)，定義若干用于刻畫(huà)構(gòu)件特征的“面”，每個(gè)面又通過(guò)若干概念表述構(gòu)件在面上的特征。描述構(gòu)件刻面的集合稱為

2、構(gòu)件描述符。用戶提供要查找的構(gòu)件在每個(gè)刻面上的特征，生成構(gòu)件描述符，計(jì)算機(jī)輔助軟件工程工具在構(gòu)件庫(kù)中尋找相同或相近的構(gòu)件描述符及相應(yīng)的構(gòu)件，并按相似程度排序，同時(shí)還可以按照與重用有關(guān)的度量信息排序。易于實(shí)現(xiàn)相似構(gòu)件的查找，但用戶在構(gòu)造查詢時(shí)比較麻煩。超文本組織方法所有構(gòu)件必須輔以詳盡的功能或行為說(shuō)明文檔；說(shuō)明中出現(xiàn)的重要概念或構(gòu)件以網(wǎng)狀鏈接方式相互鏈接；檢索者在閱讀文檔的過(guò)程中可按照人類(lèi)的聯(lián)想思維方式任意跳轉(zhuǎn)到包含相關(guān)概念或構(gòu)件的文檔；全文檢索系統(tǒng)將用戶給出的關(guān)鍵字說(shuō)明文檔中的文字進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的瀏覽式檢索。用戶首先給出一個(gè)或數(shù)個(gè)關(guān)鍵字，系統(tǒng)在構(gòu)件的說(shuō)明中進(jìn)行精確的或模糊的語(yǔ)法匹配，匹配成

3、功后，向用戶列出相應(yīng)的構(gòu)件說(shuō)明。構(gòu)件說(shuō)明是含有許多超文本結(jié)點(diǎn)的正文，用戶閱讀這些正文時(shí)可實(shí)現(xiàn)多個(gè)構(gòu)件說(shuō)明文檔之間的自由跳轉(zhuǎn)，最終選擇合適的構(gòu)件。為構(gòu)造構(gòu)件和重用構(gòu)件提供了友好，直接的多媒體方式，易于修改構(gòu)件庫(kù)的結(jié)構(gòu)。但在某些情況下用戶難以在超文本瀏覽過(guò)程中正確選取構(gòu)件。2. 詳細(xì)了解什么是web服務(wù)體系結(jié)構(gòu)？web服務(wù)（web service）是基于xml和https的一種服務(wù)，其通信協(xié)議主要基于soap，服務(wù)的描述通過(guò)wsdl，通過(guò)uddi來(lái)發(fā)現(xiàn)和獲得服務(wù)的元數(shù)據(jù)。web services技術(shù)的主要目標(biāo)就是在現(xiàn)有的各種異構(gòu)平臺(tái)的基礎(chǔ)上構(gòu)筑一個(gè)通用的平臺(tái)無(wú)關(guān)、語(yǔ)言無(wú)關(guān)的技術(shù)層，各種不同平臺(tái)之上

4、的應(yīng)用依靠這個(gè)技術(shù)層來(lái)實(shí)施彼此的連接和集成。（1）web服務(wù)模型：一個(gè)完整的web服務(wù)包括三種邏輯構(gòu)件：服務(wù)提供者、服務(wù)代理和服務(wù)請(qǐng)求。與web服務(wù)相關(guān)的操作有發(fā)布、發(fā)現(xiàn)和綁定。（2）web服務(wù)協(xié)議棧層次協(xié)議作用發(fā)現(xiàn)服務(wù)層uddi（統(tǒng)一描述，發(fā)現(xiàn)和集成協(xié)議）解決在哪里，怎么獲得服務(wù)信息的問(wèn)題（主要用來(lái)幫助客戶端解析遠(yuǎn)程服務(wù)的位置）描述服務(wù)層wsdl（web服務(wù)描述語(yǔ)言）解決web服務(wù)怎么描述的問(wèn)題（為客戶端提供正確地與遠(yuǎn)程服務(wù)交互的描述信息）消息格式層soap（簡(jiǎn)單對(duì)象訪問(wèn)協(xié)議）解決消息怎么傳輸?shù)膯?wèn)題（5端在格式設(shè)置上保持一致）編碼格式層xml（可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言）解決數(shù)據(jù)怎么表示的問(wèn)題（為客戶端

5、和服務(wù)器之間提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、獨(dú)立于平臺(tái)的數(shù)據(jù)交換編碼格式）傳輸協(xié)議層http（超文本傳輸協(xié)議） smtp（簡(jiǎn)單郵件傳輸協(xié)議）解決消息怎么傳輸?shù)膯?wèn)題（為客戶端和服務(wù)器之間提供交互的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議）3. 引入了軟件體系結(jié)構(gòu)以后，傳統(tǒng)軟件過(guò)程發(fā)生了哪些變化？這種變化有什么好處？軟件體系結(jié)構(gòu)的引入使軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)更加具體和形象，它的模型更使得軟件過(guò)程更加方便和多樣化。其好處在于：包括程序員在內(nèi)的絕大多數(shù)系統(tǒng)的利益相關(guān)人員都借助軟件體系結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行彼此理解、協(xié)商、達(dá)成共識(shí)或者相互溝通的基礎(chǔ)，軟件體系結(jié)構(gòu)的模型可以應(yīng)用到具有相似質(zhì)量屬性和功能需求的系統(tǒng)中，并能夠促進(jìn)大規(guī)模軟件的系統(tǒng)級(jí)復(fù)用，在很多方面使得軟件開(kāi)發(fā)

6、更加人性化。4. adl側(cè)重于構(gòu)件、連接件和風(fēng)格組成的動(dòng)態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)，請(qǐng)用adl對(duì)你熟悉的一個(gè)簡(jiǎn)單系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或其一部分進(jìn)行描述。（客戶/服務(wù)器規(guī)約）5. 比較繼承方式和類(lèi)的聚合方式的優(yōu)缺點(diǎn)。聚合：一個(gè)對(duì)象包含另一個(gè)對(duì)象或是另一個(gè)對(duì)象的一部分，并且被包含對(duì)象和其所有具有相同的生命周期，即所謂的“同生共死”的關(guān)系。l 優(yōu)點(diǎn)Ø 容器類(lèi)僅能通過(guò)被包含對(duì)象的接口來(lái)對(duì)其進(jìn)行訪問(wèn)Ø 黑盒重用，因?yàn)楸话瑢?duì)象的內(nèi)部細(xì)節(jié)是不可見(jiàn)的Ø 很好的封裝性，每個(gè)類(lèi)專(zhuān)注于一個(gè)任務(wù)Ø 通過(guò)獲得和被包含對(duì)象的類(lèi)型相同的對(duì)象引用，可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)定義聚合的方式l 缺點(diǎn)Ø 導(dǎo)致系統(tǒng)

7、的對(duì)象過(guò)多Ø 為了使聚合時(shí)可以使用不同的對(duì)象，必須小心的定義接口繼承：是一種通過(guò)擴(kuò)展一個(gè)已有對(duì)象實(shí)現(xiàn)的，從而獲得新功能的復(fù)用方法?；?lèi)有通用的屬性和方法子類(lèi)提供更多的屬性和方法來(lái)擴(kuò)展基類(lèi)。l 優(yōu)點(diǎn)：Ø 新的實(shí)現(xiàn)很容易，因?yàn)榇蟛糠质抢^承來(lái)的Ø 很容易修改和擴(kuò)展已有的實(shí)現(xiàn)l 缺點(diǎn)：Ø 破壞了封裝性， 因?yàn)檫@會(huì)將父類(lèi)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)暴露給子類(lèi) Ø 白盒復(fù)用， 因?yàn)楦割?lèi)的內(nèi)部細(xì)節(jié)對(duì)于子類(lèi)而言通常是可見(jiàn)的 Ø 當(dāng)父類(lèi)的實(shí)現(xiàn)更改時(shí)， 子類(lèi)也不得不隨之更改 Ø 從父類(lèi)繼承來(lái)的實(shí)現(xiàn)將不能在運(yùn)行期間進(jìn)行改變6. 詳細(xì)了解所講過(guò)的設(shè)計(jì)模式. 設(shè)計(jì)模式

8、是指在軟件開(kāi)發(fā)中，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的、用于解決在特定環(huán)境下、重復(fù)出現(xiàn)的、特定問(wèn)題的解決方案。使用設(shè)計(jì)模式是為了可重用代碼、讓代碼更容易被他人理解、保證代碼可靠性。裝飾模式定義：動(dòng)態(tài)地給一個(gè)對(duì)象添加一些額外的職責(zé)。就增加功能來(lái)說(shuō)，裝飾模式相比生成子類(lèi)更為靈活。設(shè)計(jì)原則：1. 多用組合，少用繼承。2. 類(lèi)應(yīng)設(shè)計(jì)的對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放，對(duì)修改關(guān)閉。要點(diǎn)：1 裝飾者和被裝飾對(duì)象有相同的超類(lèi)型。2 可以用一個(gè)或多個(gè)裝飾者包裝一個(gè)對(duì)象。3 裝飾者可以在所委托被裝飾者的行為之前或之后，加上自己的行為，以達(dá)到特定的目的。4 對(duì)象可以在任何時(shí)候被裝飾，所以可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)的，不限量的用你喜歡的裝飾者來(lái)裝飾對(duì)象。5 裝飾模式中使用

9、繼承的關(guān)鍵是想達(dá)到裝飾者和被裝飾對(duì)象的類(lèi)型匹配，而不是獲得其行為。6裝飾者一般對(duì)組件的客戶是透明的，除非客戶程序依賴于組件的具體類(lèi)型。在實(shí)際項(xiàng)目中可以根據(jù)需要為裝飾者添加新的行為，做到“半透明”裝飾者。7 適配器模式的用意是改變對(duì)象的接口而不一定改變對(duì)象的性能，而裝飾模式的用意是保持接口并增加對(duì)象的職責(zé)。優(yōu)點(diǎn)：1. decorator模式與繼承關(guān)系的目的都是要擴(kuò)展對(duì)象的功能，但是decorator可以提供比繼承更多的靈活性。2. 通過(guò)使用不同的具體裝飾類(lèi)以及這些裝飾類(lèi)的排列組合，設(shè)計(jì)師可以創(chuàng)造出很多不同行為的組合。缺點(diǎn)：1. 這種比繼承更加靈活機(jī)動(dòng)的特性，也同時(shí)意味著更加多的復(fù)雜性。2. 裝飾

10、模式會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)中出現(xiàn)許多小類(lèi)，如果過(guò)度使用，會(huì)使程序變得很復(fù)雜。3. 裝飾模式是針對(duì)抽象組件（component）類(lèi)型編程。但是，如果你要針對(duì)具體組件編程時(shí)，就應(yīng)該重新思考你的應(yīng)用架構(gòu)，以及裝飾者是否合適。7. 對(duì)一個(gè)你曾經(jīng)開(kāi)發(fā)過(guò)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行考慮，請(qǐng)用一種adl對(duì)其體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述acme 對(duì)c/s體系結(jié)構(gòu)的描述在acme中，體系架構(gòu)用7中核心實(shí)體表示：構(gòu)件、系統(tǒng)、端口、角色、表示、rep-maps。8. 結(jié)合具體項(xiàng)目采用軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)分析方法進(jìn)行評(píng)估。整個(gè)atam（架構(gòu)權(quán)衡分析方法）評(píng)估過(guò)程包括九個(gè)步驟，按其編號(hào)順序分別是：1) 描述atam方法2) 描述商業(yè)動(dòng)機(jī)3) 描述體系結(jié)構(gòu)4)

11、確定體系結(jié)構(gòu)方法5) 生成質(zhì)量屬性效用樹(shù)6) 分析體系結(jié)構(gòu)方法7) 討論和分級(jí)場(chǎng)景8) 分析體系結(jié)構(gòu)方法（是第六步的重復(fù)）9) 描述評(píng)估結(jié)果。*補(bǔ)充題型*補(bǔ)充題型*9. 軟件體系結(jié)構(gòu)的分析與測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)于任何軟件風(fēng)險(xiǎn)管理計(jì)劃都是一個(gè)重要的過(guò)程。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)該是基于能夠通過(guò)定量的方法對(duì)軟件產(chǎn)品屬性進(jìn)行的度量。體系結(jié)構(gòu)級(jí)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是基于動(dòng)態(tài)的方法。該方法用動(dòng)態(tài)復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)耦合性來(lái)定義用于描述體系結(jié)構(gòu)元素的復(fù)雜性因子。動(dòng)態(tài)耦合度是用來(lái)度量在特定的執(zhí)行場(chǎng)景中，兩個(gè)互相連接的構(gòu)件或連接件之間的活躍程度。動(dòng)態(tài)復(fù)雜度方法是用來(lái)測(cè)量特定構(gòu)件在給定場(chǎng)景下的動(dòng)態(tài)行為。構(gòu)件依賴圖（cdg）是用于在體系結(jié)構(gòu)級(jí)進(jìn)行可靠

12、性分析的概率模型；它是控制流圖的擴(kuò)展。分析方法的主要步驟：1. 采用adl對(duì)體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模。2. 通過(guò)模擬方法執(zhí)行復(fù)雜性分析。3. 通過(guò)fmea（失效模型和影響分析）和模擬運(yùn)行執(zhí)行嚴(yán)重性分析。4. 為構(gòu)件和連接件開(kāi)發(fā)啟發(fā)式風(fēng)險(xiǎn)因子。5. 建立用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的cdg。6. 通過(guò)圖論中的算法執(zhí)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和分析。10. 軟件體系結(jié)構(gòu)建模 軟件體系結(jié)構(gòu)建模的種類(lèi)有5種：結(jié)構(gòu)模型，框架模型，動(dòng)態(tài)模型，過(guò)程模型，功能模型 “4+1”模型概述 “4+1”視圖模型從5個(gè)不同的視角包括邏輯視圖、進(jìn)程視圖、物理視圖、開(kāi)發(fā)視圖和場(chǎng)景視圖來(lái)描述軟件體系結(jié)構(gòu)。 每一個(gè)視圖只關(guān)心系統(tǒng)的一個(gè)側(cè)面，5個(gè)視圖結(jié)合在一起才能反映

13、系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)的全部?jī)?nèi)容。 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)。開(kāi)發(fā)視圖也稱模塊視圖，主要側(cè)重于軟件模塊的組織和管理。進(jìn)程視圖側(cè)重系統(tǒng)的運(yùn)行特性，關(guān)注非功能性的需求。物理視圖主要考慮如何把軟件映射到硬件上，它通常要考慮到系統(tǒng)性能、規(guī)模、可靠性等。解決系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)安裝、通訊等問(wèn)題。場(chǎng)景可以看作是那些重要系統(tǒng)活動(dòng)的抽象，它使四個(gè)視圖有機(jī)聯(lián)系起來(lái)，從某種意義上說(shuō)場(chǎng)景是最重要的需求抽象。11. 軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格是描述某一特定應(yīng)用領(lǐng)域中系統(tǒng)組織方式的慣用模式。管道和過(guò)濾器 每個(gè)構(gòu)件都有一組輸入和輸出，構(gòu)件讀輸入的數(shù)據(jù)流，經(jīng)過(guò)內(nèi)部處理，然后產(chǎn)生輸出數(shù)據(jù)流。這個(gè)過(guò)程通常通過(guò)對(duì)輸入流的變換及增量計(jì)算來(lái)完成，所以在輸入被完全消費(fèi)之前，輸出便產(chǎn)生了。 這里的構(gòu)件被稱為過(guò)濾器，這種風(fēng)格的連接件就象是數(shù)據(jù)流傳輸?shù)墓艿?，將一個(gè)過(guò)濾器的輸出傳到另一過(guò)濾器的輸入。優(yōu)點(diǎn) 使得軟構(gòu)件具有良好的隱蔽性和高內(nèi)聚、低耦合的特點(diǎn)； 允許設(shè)計(jì)者將整個(gè)系統(tǒng)的輸入/輸出行為看成是多個(gè)過(guò)濾器的行為的簡(jiǎn)單的疊加和組合，可以將問(wèn)題分解，化繁為簡(jiǎn)； 支持軟件重用。任何兩個(gè)過(guò)濾器，只要它們之間傳送的數(shù)據(jù)遵守共同的規(guī)約就可以相連接； 系統(tǒng)維護(hù)和增強(qiáng)系統(tǒng)性能簡(jiǎn)單。新的過(guò)濾器可以添加到現(xiàn)有系統(tǒng)中來(lái)；舊的可以被改進(jìn)的過(guò)濾器替