软件架构设计

一、考点分布

软件架构的概念（※※※）
基于架构的软件开发（※※※※）
软件架构风格（※※※※※）
特定领域软件架构（※※※）
软件质量属性（※※※※※）
软件架构评估（※※※※）
软件产品（※※※）
构件与中间件技术（※※※）

二、软件架构的概念

架构的本质

软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象。
软件架构风格是特定应用领域的惯用模式，架构定义一个词汇和一组约束

架构的作用

软件架构是项目干系人进行交流的手段
软件架构是可传递和可复用的模型，通过研究软件架构可能预测软件的质量
软件架构使推理和控制的更改更加简单，有助于循序渐进的原型设计，可以作为培训的基础

软件架构=软件体系结构

架构设计就是需求分配，即将满足需求的职责分配到组件上。

三、架构发展历程

架构的4+1视图

四、软件架构风格-ADL

ADL是一种形式化语言，它底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。

ADL三个基本要素：

构件：计算或数据存储单元
连接件：用于构件之间交互建模的体系结构构造块及其支配这些交互的规则
架构配置：描述体系结构的构件与连接件的连接图

五、基于架构的软件开发方法-概念

ABSD方法是架构驱动，即强调由业务、质量和功能需求的组合驱动架构设计。

ABSD方法有三个基础：

功能的分解。在功能分解中，ABSD方法使用已有的基于模块的内聚和耦合技术
通过选择架构风格来实现质量和业务需求
软件模块的使用

视角与视图：从不同的视角来检查，所以会有不同的视图

用例用来捕获功能需求、特定场景用来捕获质量需求。

六、软件架构风格

架构风格定义了用于描述系统的术语表和一组指导构建系统的规则。

6.1 数据流风格

基本思想：把数据分步骤处理

优点：

松耦合
良好的重用性/可维护性
可扩展性（标准接口适配）
支持并行

缺点：

交互性较差
复杂性较高
性能较差（每个过滤器都需要解析与合成数据）

典型实例

传统编译器
网络报文处理

数据流分格

批处理序列：大量整体数据、无需用户交互
管道-过滤器：流式数据、弱用户交互

6.2 调用/返回风格

调用返回风格

主程序/子程序：面向过程
面向对象：对象的方法调用
分层：层与层之间的方法调用

分层架构风格

分层风格的优缺点

优点：良好的重用性，只要接口不变可用在其他处；可维护性；可扩展性好，支持递增设计。

缺点：并不是每个系统都方便分层；很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法；不同层次之间耦合度高的系统很难实现。

特点：各个层次的组件形成不同功能级别的虚拟机；多层相互协同工作，而且透明。

6.3 独立构件风格

保证构件相互独立：不直接交互

优点：松耦合；良好的重用性/可修改性/可扩展性

缺点：构件放弃可对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时，不确定其他构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的过程，它也不能保证这些过程调用的顺序；数据交互问题；由于过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束，关于正确性的推理就存在问题。

特点：系统由若干个子系统构成且成为一个整体；系统有统一的目标；子系统有主从之分；每一子系统有自己的事件收集和处理机制。