• 软件体系架构阅读笔记(十六)


    多视图的方法不仅仅是架构归档技术,更是指导我们进行架构设计的思维方法。

    越是复杂的系统,越是需要从多个方面进行架构设计,这样才能把问题研究和表达清楚,而提供不同的软件架构视图也便于交流和传递设计思想。

    关键需求是对软件架构设计起关键作用的需求子集,包括功能需求、质量需求和商业需求三种,架构细化必须注意满足这些需求。

    领域模型是以面向对象方式对问题领域的模型的模拟和抽象,它揭示了重要的业务领域概念,并建立业务领域概念之间的关系,领域模型被不断精化后成为最终软件系统的问题领域层,它决定了软件系统的功能范围,并影响着软件系统的可扩展性。

    概念性架构是对系统设计的最初构想,通过主要的设计元素及它们之间的关系来描述系统,这些高层次的设计选择对未来软件系统的质量和功能都有关键作用。

    约束可以视为一类特殊的需求,它们具有强制性,规定了业务和技术上的标准和限制。

    我们利用架构视图的方法,从逻辑架构、开发架构、运行架构、物理架构和数据架构五个方面来进行架构设计。

    设计逻辑架构:使用UML来描述,静态方面包括包图、类图、对象图;动态方面包括序列图、协作图、状态图和活动图。

    逻辑架构的设计应该完成的工作:

    细化功能单元

    发现通用机制

    细化领域模型

    确定子系统接口和交互机制

    因为软件架构的重点在于‘软件系统的各部分是如何相关的’,那么我们可以经过适度的抽象分析,将几组协作中的公共行为提取出来成为‘通用机制’,这样用利于所有涉众对软件架构的共同认识——即提高了系统的概念完整性。

    什么是机制?所谓机制,是模式的实例,机制必须进一步细化才能成为特定模型中的协作,因此,机制是独特上下文中重复出现的问题的特定解决方案。可以说,机制符合模式的定义,任何协作都可以被称为机制,但通常,机制仅表示‘软件应用系统中重复出现的问题的解决方案’的协作,例如可以采用模式的持久化处理等等。

    具有良好架构的系统具备概念完整性,它通过对系统架构建立一种清晰的认识来发现通用的抽闲机制,利用这种共性使得最终产生的系统结构更加简单,因而规模更小且更可靠。一个系统使用10000行代码实现远比1000000行代码好的多。

    一流是每个程序设计人员向往并为之奋斗却又无法具体说出的、难以达到的境界。一流的软件非常简明,它灵活而清晰,能通过创造性的机制解决复杂的问题,这些机制语义丰富,可以应用于其他可能完全无关的问题。一流意味着寻求恰当的抽象,意味着通过新的途径合理利用有限的资源。

    设计开发架构:着重考虑开发期间的质量属性,例如可扩展性、可重用性、可移植性等,开发架构的关注点是在软件开发环境中软件模块的实际组织方式,具体涉及源程序文件、配置文件、源程序包、编译后的目标文件、第三方库文件等。使用UML进行描述的话,涉及到包图、类图、组件图等。

    开发架构的设计工作包括:

    确定要开发或直接利用的程序包之间的依赖关系

    确定采用的技术

    确定采用的框架

    设计数据架构:着重考虑‘数据需求’,系统=程序+数据+硬件。数据架构的关注点是持久化数据的组织,对于很多集成系统,数据需要在不同系统之间传递、复制、暂存等,这往往涉及到不同的物理机器。数据架构的描述一般采用E-R图和数据流图来表示,采用UML时,涉及到类图和活动图。

    数据架构的设计工作包括:

    持久化数据存储方案

    数据传递、数据复制、数据同步等策略

    设计运行架构:着重考虑运行期间质量属性,例如性能、可伸缩性、持续可用性等。运行架构关注进程、线程、对象等运行时概念,以及相关的并发、同步、通信等问题。采用UML图,静态方面涉及包图、类图、对象图;动态方面涉及序列图、协作图等。

    开发架构一般偏重于程序包在编译时期的静态依赖关系,而这些程序运行起来之后会表现为对象、线程、进程,运行架构比较关注的是这些运行时单元的交互问题,运行架构是在开发架构的基础上,从宏观上规划多条控制流的并发和同步。

    运行架构的设计工作包括:

    确定引入哪些进程和线程

    确定主动对象、被动对象、以及控制流关系

    处理相关问题:进程线程的创建、销毁、通信机制、资源争用等。

    协议设计,例如基于TCP/IP协议定义本系统的‘应用协议’。

    运用主动类规划并发

    进行并发设计的原因:1. 软件系统要支持的业务本身可能是并发的。2. 处于对性能和伸缩性的考虑。3. 在某种情况下,并发性设计是最直观的。

    实现并发的两种方法:进程和线程。在面向对象方法中,线程也应通过对象来封装,这包括两个概念:主动对象和主动类。主动对象是一组属性和服务的封装体,其中至少由一个服务是主动服务,主动服务不需要接收‘消息’就能主动执行。与主动对象相对的概念是被动对象,它的所有服务都是被动服务,需要被调用才能执行。主动类则是描述主动对象的类。

    主动对象对于并发性设计之所以重要,是因为它是控制流的驱动者,主动对象的主动服务是控制流的源头,该主动服务被创建成进程或线程,从而它可以获得处理机资源并开始活动。从主动对象的主动服务开发,层层调用其他对象的服务,形成一个控制流。把系统中的所有主动对象表示清楚,就抓住了系统中每个控制流的源头,就可以吧并发执行的所有控制流梳理清楚。

    设计物理架构:着重考虑‘安装和部署需求’,物理视图描述了运行软件的计算机、网络、硬件设施等情况。还包括如何将软件包部署到这些硬件资源上,以及它们运行时的配置情况。相对于运行架构,物理架构重视目标程序的静态位置问题。如果采用UML,涉及到部署图和组件图。

    物理架构的设计工作包括:

    确定物理配置方案

    确定如何将目标程序映射到物理节点

    进行架构设计时,还需要注意要满足所有约束性的软件需求,忽视它们可能导致架构设计的失败。

  • 相关阅读:
    技术普及帖:你刚才在淘宝上买了一件东西
    centos 安装yum
    eclipse 中java 项目红色感叹号终极解决方案
    centos x8664位版本 想安装qq for linux
    甲骨文放弃对RHEL的ASMLib支持
    amoeba连接mysqlERROR 2006 (HY000): MySQL server has gone away
    让Fedora 15/CentOS 6显示详细启动信息,不显示进度条
    Oracle10g RAC安装手册
    如何控制oracle RAC 进行并行运算
    利用mysql的inet_aton()和inet_ntoa()函数存储IP地址
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/lwq666/p/11054363.html
Copyright © 2020-2023  润新知