軟件體系結(jié)構(gòu)總結(jié)【強(qiáng)烈推薦】

1、第一章:1、軟件體系結(jié)構(gòu)的定義國(guó)內(nèi)普遍看法：體系結(jié)構(gòu)=構(gòu)件+連接件+約束2、軟件體系結(jié)構(gòu)涉及哪幾種結(jié)構(gòu)：1、模塊結(jié)構(gòu)(Module)系統(tǒng)如何被構(gòu)造為一組代碼或數(shù)據(jù)單元的決策2、構(gòu)件和連接件結(jié)構(gòu)(Component-And-Connector,C&C)系統(tǒng)如何被設(shè)計(jì)為一組具有運(yùn)行時(shí)行為(構(gòu)件)和交互(連接件)的元素3、分配結(jié)構(gòu)(Allocation)展示如何將來(lái)自于模塊結(jié)構(gòu)或C&C結(jié)構(gòu)的單元映射到非軟件結(jié)構(gòu)(硬件、開(kāi)發(fā)組和文件系統(tǒng))3、視圖視點(diǎn)模型視點(diǎn)(Viewpoint)ISO/IEC42010:2007(IEEE-Std-1471-2000)中規(guī)定：視點(diǎn)是一個(gè)有關(guān)單個(gè)視圖的規(guī)格說(shuō)明。視圖是基

2、于某一視點(diǎn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的一種表達(dá)。一個(gè)視圖可由一個(gè)或多個(gè)架構(gòu)模型組成架構(gòu)模型架構(gòu)意義上的圖及其文字描述（如軟件架構(gòu)結(jié)構(gòu)圖）視圖模型一個(gè)視圖是關(guān)于整個(gè)系統(tǒng)某一方面的表達(dá)，一個(gè)視圖模型則是指一組用來(lái)構(gòu)建4、軟件體系結(jié)構(gòu)核心原模型1、構(gòu)件是具有某種功能的可復(fù)用的軟件結(jié)構(gòu)單元，表示了系統(tǒng)中主要的計(jì)算元素和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。2.連接件（Connector）:表示構(gòu)件之間的交互并實(shí)現(xiàn)構(gòu)件之間的連接特性:1）方向性2）角色3）激發(fā)性4）響應(yīng)特征第二章1、軟件功能需求、質(zhì)量屬性需求、約束分別對(duì)軟件架構(gòu)產(chǎn)生的影響功能性需求:系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)的功能，以及系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)接收外部激勵(lì)時(shí)所做出的行為或響應(yīng)。質(zhì)量屬性需求:這些需求對(duì)功能

3、或整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量描述。約束:一種零度自由的設(shè)計(jì)決策，如使用特定的編程語(yǔ)言。質(zhì)量原意是指好的程度，與目標(biāo)吻合的程度，在軟件工程領(lǐng)域，目標(biāo)自然就是需求。對(duì)任何系統(tǒng)而言，能按照功能需求正確執(zhí)行應(yīng)是對(duì)其最基本的要求。正確性是指軟件按照需求正確執(zhí)行任務(wù)的能力，這無(wú)疑是第一重要的軟件質(zhì)量屬性。質(zhì)量屬性的優(yōu)劣程度反映了設(shè)計(jì)是否成功以及軟件系統(tǒng)的整體質(zhì)量。系統(tǒng)或軟件架構(gòu)的相關(guān)視圖的集合，這樣一組從不同視角表達(dá)系統(tǒng)的視圖組合在一起構(gòu)成對(duì)系統(tǒng)比較完整的表達(dá)2、質(zhì)量屬性一可伸縮性功能正確性0用戶(hù)質(zhì)駅爆性設(shè)if時(shí)質(zhì)竝屈性e_訓(xùn)維護(hù)甘J可重用性昭種適應(yīng)性J叮定制性可用性J安全性叮檢測(cè)件廠町支拌性7一系統(tǒng)質(zhì)屋屬性卜氏其他

4、質(zhì)屋屬性卜。廠可變性一町桜怔性I一開(kāi)發(fā)旳町分布竹一町部署性碼內(nèi)性互掩作性一何皆理性一町靠性質(zhì)量屬性3、系統(tǒng)非功能性需求？包括哪些質(zhì)量屬性非功能性需求：用戶(hù)對(duì)軟件質(zhì)量屬性、運(yùn)行環(huán)境、資源約束、外部接口等方面的要求或期望，包括：性能需求：用戶(hù)在軟件響應(yīng)速度、結(jié)果精度、運(yùn)行時(shí)資源消耗量等方面的要求。可靠性需求：用戶(hù)在軟件失效的頻率、嚴(yán)重程度、易恢復(fù)性，以及故障可預(yù)測(cè)性等方面的要求。易用性需求：用戶(hù)在界面的易用性、美觀性，以及對(duì)面向用戶(hù)的文檔和培訓(xùn)資料等方面的要求。安全性需求：用戶(hù)在身份認(rèn)證、授權(quán)控制、私密性等方面的要求外部接口：用戶(hù)對(duì)待開(kāi)發(fā)軟件系統(tǒng)與其他軟件系統(tǒng)或硬件設(shè)備之間的接口的要求。(6)可保

5、障性(supportable)需求：用戶(hù)在軟件可配置性、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性、可移植性等方面的要求?？煽啃钥捎眯詤^(qū)別可靠性通常低于可用性，因?yàn)榭煽啃砸笙到y(tǒng)在0,t的整個(gè)時(shí)間段內(nèi)需正常(注意是“連續(xù)”!）運(yùn)行；可用性大于或等于可靠性，對(duì)于可用性，要求就沒(méi)有那么高，系統(tǒng)可以發(fā)生故障，然后在時(shí)間段0,t內(nèi)修復(fù)。修復(fù)以后，只要系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，它仍然計(jì)入系統(tǒng)的可用性。計(jì)算：1、軟件架構(gòu)風(fēng)格（是一個(gè)面向一類(lèi)給定環(huán)境的架構(gòu)設(shè)計(jì)決策的集合，這些通用的設(shè)計(jì)決策形成了一種特定的模式，為一族系統(tǒng)提供粗粒度的抽象框架。每一個(gè)軟件系統(tǒng)都有其占主導(dǎo)地位的軟件架構(gòu)風(fēng)格。“從軟件中來(lái)，到軟件中去”架構(gòu)風(fēng)格通過(guò)為常見(jiàn)的問(wèn)題提

6、供解決方案，增強(qiáng)了對(duì)問(wèn)題的分解能力、提升了設(shè)計(jì)重用的水平）1）獨(dú)立構(gòu)建風(fēng)格：（這種風(fēng)格的主要特點(diǎn)是：事件的觸發(fā)者并不知道哪些構(gòu)件會(huì)被這些事件影響，相互保持獨(dú)立。這樣不能假定構(gòu)件的處理順序，甚至不知道哪些過(guò)程會(huì)被調(diào)用；各個(gè)構(gòu)件之間彼此無(wú)直接的連接關(guān)系，各自獨(dú)立存在，通過(guò)對(duì)事件的發(fā)布和注冊(cè)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)。）進(jìn)程通信體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格：構(gòu)件是獨(dú)立的進(jìn)程，連接件是消息傳遞。消息傳遞通常用來(lái)實(shí)現(xiàn)進(jìn)程之間的同步和對(duì)共享資源的互斥操作典型例子：客戶(hù)-服務(wù)器架構(gòu)，其中服務(wù)器通常用來(lái)為一個(gè)或多個(gè)客戶(hù)端提供數(shù)據(jù)服務(wù)，客戶(hù)端則用來(lái)向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，針對(duì)這些請(qǐng)求服務(wù)器通過(guò)同步或異步方式進(jìn)行請(qǐng)求響應(yīng)?；谑录碾[式調(diào)用風(fēng)格：構(gòu)件不

7、直接調(diào)用一個(gè)過(guò)程，而是觸發(fā)或廣播一個(gè)或多個(gè)事件。系統(tǒng)中的其它構(gòu)件中的過(guò)程在一個(gè)或多個(gè)事件中注冊(cè)。當(dāng)一個(gè)事件被觸發(fā)/發(fā)布，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)用在這個(gè)事件中注冊(cè)的所有過(guò)程。這樣，一個(gè)事件的觸發(fā)就導(dǎo)致了另一模塊中的過(guò)程的調(diào)這種系統(tǒng)，稱(chēng)為基于事件的系統(tǒng)(Event-basedsystem),采用隱式調(diào)用(Implicitinvocation)的方式。層次風(fēng)格優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)把邏輯層分布到多個(gè)物理層中，可以提高可伸縮性、容錯(cuò)性(faulttolerance)和性能?？芍赜眯?。每一層提供的功能都是獨(dú)立的和定義良好的。不同層之間有明確的接口，在解決一個(gè)新的問(wèn)題時(shí)，使開(kāi)發(fā)人員更容易地重用一個(gè)已有的層。可測(cè)試性。由于有了明確

8、定義的接口，以及可以在層接口的不同實(shí)現(xiàn)之間實(shí)現(xiàn)按需切換，可測(cè)試性明顯增強(qiáng)了。標(biāo)準(zhǔn)化。清晰定義并且廣泛接受的抽象層次能夠促進(jìn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的任務(wù)和接口開(kāi)發(fā)，同樣接口的不同實(shí)現(xiàn)能夠互換使用。缺點(diǎn)：并不是每個(gè)系統(tǒng)都可以很容易地劃分為分層的模式，甚至即使一個(gè)系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)是層次化的，出于對(duì)系統(tǒng)性能的考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)師不得不把一些低級(jí)或高級(jí)的功能綜合起來(lái)；效率的降低：由分層風(fēng)格構(gòu)成的系統(tǒng)，運(yùn)行效率往往低于整體結(jié)構(gòu)。在上層中的服務(wù)如果有很多依賴(lài)于最底層，則相關(guān)的數(shù)據(jù)必須通過(guò)一些中間層的若干次轉(zhuǎn)化，才能傳到；很難找到合適的、正確的層次抽象方法：層數(shù)太少，分層不能完全發(fā)揮這種風(fēng)格的可復(fù)用性、可修改性和可移植性上的潛

9、力層數(shù)過(guò)多，則引入不必要的復(fù)雜性和層間隔離冗余以及層間傳輸開(kāi)銷(xiāo)。虛擬機(jī)風(fēng)格：不管何種類(lèi)別的虛擬機(jī)，本質(zhì)上都是在高層次抽象的用戶(hù)與低層次抽象的OS/硬件之間建立一道屏障。但是，如何把上層應(yīng)用的請(qǐng)求映射到下層OS/硬件系統(tǒng)的執(zhí)行？解釋器(Interpreter)基于規(guī)則的系統(tǒng)(Rule-basedSystem)解釋器：是一個(gè)用來(lái)執(zhí)行其他程序的程序.基本構(gòu)件：解釋器引擎存儲(chǔ)區(qū)連接器：對(duì)存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)訪問(wèn)基于規(guī)則的系統(tǒng)：核心思想：將業(yè)務(wù)邏輯中可能頻繁發(fā)生變化的代碼從源代碼中分離出來(lái)；基本過(guò)程：使用規(guī)則定義語(yǔ)言(IF-THEN的形式，通?；赬ML或自然語(yǔ)言，但絕不是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言)，將這些變化部分定義為“

10、規(guī)則”；客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器：一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)被分為兩個(gè)邏輯上分離的部分，每一部分充當(dāng)不同的角色、完成不同的功能，多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成統(tǒng)一的任務(wù)。1）客戶(hù)機(jī)（前端，front-end）:接受用戶(hù)的輸入，并把輸入進(jìn)行適當(dāng)組織，轉(zhuǎn)換成服務(wù)器接受的形式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞給服務(wù)器，同時(shí)，負(fù)責(zé)接收服務(wù)器的回送消息，并表back-end）2）服務(wù)器:提供各種服務(wù)，通常在高檔計(jì)算機(jī)（服務(wù)器）上運(yùn)行。服務(wù)器軟件根據(jù)客戶(hù)機(jī)的請(qǐng)求提供相應(yīng)的服務(wù)，如數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、郵件服務(wù)、Web服務(wù)等。3）連接件:建立在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議上，駐留在服務(wù)器和客戶(hù)機(jī)兩端，提供透明的網(wǎng)絡(luò)連接和服務(wù)。5）基于B/S體系結(jié)構(gòu)的軟件優(yōu)點(diǎn)系統(tǒng)維護(hù)成本低:客戶(hù)端無(wú)任何業(yè)務(wù)邏

11、輯良好的靈活性和可擴(kuò)展性較好的安全性良好的容錯(cuò)能力和負(fù)載平衡能力。缺點(diǎn)客戶(hù)端瀏覽器一般情況下以同步的請(qǐng)求/響應(yīng)模式交換數(shù)據(jù)，每請(qǐng)求一次服務(wù)器就要刷新一次頁(yè)面；受HTTP協(xié)議“基于文本的數(shù)據(jù)交換”的限制，在數(shù)據(jù)查詢(xún)等響應(yīng)速度上，要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于C/S體系結(jié)構(gòu);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(OLTP)應(yīng)用；受限于HTML的表達(dá)能力，難以支持復(fù)雜GUI(如報(bào)表等)。6)SOA風(fēng)格定義:面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)(Service-OrientedArchitecture，SOA)是一個(gè)構(gòu)件模型，它將應(yīng)用程序的不同功能單元通過(guò)定義良好的接口和契約聯(lián)系起來(lái)接口是采用中立的方式進(jìn)行定義的

12、，它應(yīng)該獨(dú)立于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的硬件平臺(tái)、操作系統(tǒng)和編程語(yǔ)言。這使得構(gòu)建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務(wù)可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互。服務(wù)(service)是封裝成用于業(yè)務(wù)流程的可復(fù)用構(gòu)件的應(yīng)用程序函數(shù)。它提供信息或簡(jiǎn)化業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)從一個(gè)有效的、一致的狀態(tài)向另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變用于實(shí)現(xiàn)特定服務(wù)的流程并不重要，只要它響應(yīng)命令并為請(qǐng)求提供高質(zhì)量的服務(wù)就可以了服務(wù)特征:可在網(wǎng)際間請(qǐng)求調(diào)用具有良好的兼容性粗粒度的操作松散耦合的關(guān)聯(lián)基于接口的設(shè)計(jì)具有透明的搜索和查詢(xún)SOA好處:利用現(xiàn)有的資產(chǎn)更快的響應(yīng)和上市速度減少成本和增加復(fù)用更易于集成和管理復(fù)雜性說(shuō)到做到2WebServices定義部署在Web上的對(duì)象從外部使用者的角

13、度來(lái)看,WebServices是部署在Web上的對(duì)象，具備以下特征:完好的封裝性（數(shù)據(jù)和處理）松散耦合使用協(xié)約的規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)化高度可集成能力3、WebService與SOA區(qū)別WebService是技術(shù)規(guī)范，而SOA是設(shè)計(jì)原則。從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，SOA是一種架構(gòu)模式，而WebService是利用一組標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的服務(wù)。WebService是實(shí)現(xiàn)SOA的方式之一。為什么WebServices是最佳解決方案?HTTP+XML,最通用的訪問(wèn)方式基于規(guī)范協(xié)議的訪問(wèn)接口,可支持所有平臺(tái)和應(yīng)用僅使用WebService作為訪問(wèn)界面，使得所有接入模塊的編寫(xiě)變得容易開(kāi)發(fā)代價(jià)顯著降低：程序員無(wú)需與多種平臺(tái)進(jìn)行交互，只需與

14、WebService進(jìn)行交互；其調(diào)用接口使用XML及其相關(guān)技術(shù)，在代碼實(shí)現(xiàn)上的代價(jià)也顯著降低部署和集成的費(fèi)用大大降低，流程的更改也無(wú)需更改大量的代碼，甚至無(wú)需更改代碼只有使用WebServices架構(gòu),今后的大規(guī)模的面向公眾的系統(tǒng)對(duì)接才成為可能第四章1、常用SA描述方法線框描述法:優(yōu)點(diǎn)：靈活能夠直觀反應(yīng)系統(tǒng)架構(gòu)，同時(shí)也易于理解缺點(diǎn)：二義性：圖形的本質(zhì)所決定的模糊性，不同人有不同的理解；矛盾性：模型中可能存在相互沖突的陳述；不完備：無(wú)法描述所有的細(xì)節(jié)；異構(gòu)性：各個(gè)建模規(guī)范不同，模型也不同，難以支持模型在各個(gè)建模工具之交換；無(wú)法自動(dòng)化：只能由人理解，靠軟件工具來(lái)理解比較困難，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的驗(yàn)

15、證與推理。形式化描述法:優(yōu)點(diǎn)：表達(dá)架構(gòu)的一個(gè)正式方式可做到人機(jī)可讀在一個(gè)比以前更高的水平上描述系統(tǒng)允許在完整性、一致性、歧義性和性能等方面分析和評(píng)估架構(gòu)支持自動(dòng)生成軟件系統(tǒng)ADL的缺點(diǎn)：使用類(lèi)計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言的形式描述，表達(dá)不夠直觀，難以理解對(duì)于ADLs應(yīng)該表達(dá)什么，沒(méi)有一個(gè)普遍共識(shí)，特別是關(guān)于架構(gòu)的行為目前使用表達(dá)解析相對(duì)比較困難，沒(méi)有很好的商業(yè)工具提供支持UML描述2、4+1視圖時(shí)視圖UML場(chǎng)冕視圖usecase邏輯視圖類(lèi)圖開(kāi)發(fā)視圖類(lèi)圖組用進(jìn)程視圖無(wú)完全對(duì)應(yīng)部署視圖部署圖第五章2、屬性驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)方法(Attribute-DrivenDesign,ADD)是定義軟件架構(gòu)的一種方法，可根據(jù)軟件質(zhì)

16、量屬性需求實(shí)施架構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程ADD通過(guò)一個(gè)分解系統(tǒng)或者系統(tǒng)元素的循環(huán)過(guò)程，使用架構(gòu)模式和策略來(lái)滿足系統(tǒng)質(zhì)量屬性需求，以完成分解操作和模式3、質(zhì)量屬性設(shè)計(jì)策略扌性設(shè)計(jì)策略(1/4)*。目標(biāo)*阻止錯(cuò)誤發(fā)展成故障，或者把錯(cuò)誤影響限制在一；之內(nèi)，使得修復(fù)成為可能。可用性設(shè)計(jì)策略=r性血性設(shè)計(jì)策略3目標(biāo)易用性關(guān)注的是用戶(hù)完成期望任務(wù)的難易程度以及券能夠提供給用戶(hù)的支持*易用性的場(chǎng)景包括用戶(hù)主動(dòng)和系統(tǒng)主動(dòng)兩個(gè)方面。易用性設(shè)計(jì)策略廚戶(hù)M比舎由控制部署時(shí)間和成本可修改性設(shè)計(jì)策略可推尼那迅吋間改性設(shè)計(jì)策略（1/7）。目標(biāo)減少由某個(gè)變更直接影響的模塊數(shù)量限制對(duì)局部化的模塊的修改，防止連鎖反應(yīng)前部化匪世講良-致性Ki

17、期期里的哎蟲(chóng)撫優(yōu)按塊限制町陀的選樣抽細(xì)用服勢(shì)雛持現(xiàn)有的接口醍制通估路栓僅H1忡醫(yī)若運(yùn)帀時(shí)利別配遜立件紐杵更換曲導(dǎo)已左丈的亦誼丿計(jì)策略(2/5)曾計(jì)策略在時(shí)間限制內(nèi)牛:成的響應(yīng)山件刮達(dá)性能T引入芥炭維持夢(mèng)個(gè)制本增加可用直源畫(huà)源仲尿調(diào)度後略提再計(jì)算效率減少計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)宦理字件率控制収樣頻率V資源杵理資源価求性設(shè)計(jì)策略(1/3)JVili對(duì)用門(mén)進(jìn)忙身諭鮭誼入履松測(cè)對(duì)則戶(hù)進(jìn)疔揑權(quán)維護(hù)敷抵的機(jī)鑿性堆護(hù)完養(yǎng)性觀甜騙騙的信息系堀檢廁、抵或從攻由屮眥4、模塊設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn):可分解性可組合型可理解性可持續(xù)性(連續(xù)性)可保護(hù)性模塊化五大規(guī)則:直接映射、少的接口、小的接口、顯示接口、信息隱藏模塊化設(shè)計(jì)的基本原則類(lèi)設(shè)計(jì)原則

18、:單一責(zé)任原則開(kāi)放-封閉原則里氏替換原則依賴(lài)倒置原則接口隔離原則(包聚合設(shè)計(jì)原則)(REP)TheReuse/ReleaseEquivalencyPrinciple復(fù)用/發(fā)布等價(jià)原則(CCP)TheCommonClosurePrinciple共同封閉原則(CRP)TheCommonReusePrinciple共同復(fù)用原則PRINCIPLESOFPACKAGECOUPLING(包耦合設(shè)計(jì)原則):(ADP)TheAcyclicDependenciesPrinciple無(wú)圈依賴(lài)原則(SDP)TheStableDependenciesPrinciple穩(wěn)定依賴(lài)原則(SAP)TheStableAbstractionPrinciple穩(wěn)定抽象原則第八章什么是啤欠件復(fù)用？Softwarereuseisthesystematicpracticeofdevelopingsoftwarefromastockofbuildingblockssothatsimilaritiesinrequirementsandarchitecturebetweenapp