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软件体系结构建模PPT演示文稿
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2.2软件体系结构模型
逻辑视图,也称概念视图,主要是支持系统功能 需求的抽象描述,即系统最终将提供给用户什么 样的服务,逻辑视图描述了系统的功能需求及其 之间的相互关系
开发视图,也称模块视图,主要侧重于描述系统 的组织,与逻辑视图密切相关,都描述了系统的 静态结构
过程视图,主要侧重于描述系统的动态行为,即 系统运行时所表现出来的相关特性,着重解决系 统的可靠性、吞吐量、并发性、分布性和容错性
模块视图描述的是每个模块的功能和模块之间的 相互关系,在模块视图下,又包括:分解视图、 使用视图、分层视图和类视图等多个子视图
分配视图反映了软件元素在创建环境和执行环境 中的分配关系,在分配视图下,又包括:部署视 图、实现视图和工作分配视图等多个子视图
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2.2软件体系结构模型
在组件-连接件视图中,组件是计算的主要单元, 连接件是组件之间相互通信的工具,组件根据其 接口定义其所提供和需要的操作,而连接件则封 装了两个或多个组件之间的互连协议,在组件连接件视图下,又包括:进程视图、并发视图和 共享数据视图等多个子视图
第二章 软件体2.2软件体系结构模型 2.3软件体系结构的形式化描述 2.4软件体系结构的生命周期 2.5软件体系结构的建模语言 2.6基于软件体系结构的开发
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2.1软件体系结构建模概述
模型是对现实问题的逻辑抽象,能够从某些 侧面来显示系统的重要性质,忽略其相关细 节
构件作为一个封装的实体,仅通过其接口与 外部环境进行交互,而构件的接口是由一组 端口组成的,每个端口表示构件与外部环境 之间的交互点
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2.3软件体系结构的形式化描述
连接件作为软件体系结构建模的主要实体, 同样也有接口,连接件的接口是由一组角色 构成的,每个角色定义了该连接所表示交互 的参与者
软件体系结构::=软件体系结构核心模型|软 件体系结构风格
软件体系结构核心模型::=(构件,连接件,约 束)
构件::={端口1,端口2,…,端口N}
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2.3软件体系结构的形式化描述
连接件::={角色1,角色2,…,角色M} 约束::={(端口i,角色j),…} 软件体系结构风格::={管道-过滤器,客户/服
逻辑视图定义了系统的目标,开发视图和过程视 图提供了详细的系统设计实现方案,物理视图解 决了系统的拓扑结构、安装和通信问题,场景反 映了完成上述任务的组织结构
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2.2软件体系结构模型
“4+1”视图模型的不足:
“4+1”视图不能体现体系结构的构造是多层次 抽象的过程,不能充分表达系统的体系结构风格
数据作为系统的重要组成部分,在“4+1”视图 中没有得到充分地体现
“4+1”视图不能充分地反映系统要素之间的联 系,例如:构件、功能和角色之间的关联
在实现体系结构模型时,缺乏构造视图和建立视 图之间关系的指导信息
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2.2软件体系结构模型
软件体系结构模型分解为三类视图:模块视 图、组件-连接件视图和分配视图
软件体系结构建模,就是建立软件体系结构 模型的方法和过程
软件体系结构模型以具体的形式来表现系统 的框架结构
软件体系结构模型能够帮助人们从全局的角 度来把握整个系统的框架结构
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2.2软件体系结构模型
不同的风险承担者有着不同的软件质量属性 需求,他们所关注的问题是不相同的
不同的人从框架结构中所获取的信息也是不 相同的,所以,软件体系结构模型应该是多 维的,而不是一种单一的结构
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2.2软件体系结构模型
物理视图,描述如何把系统软件元素映射到硬件 上,通常要考虑系统的性能、规模和容错等问题, 展示了软件在生命周期的不同阶段中所需要的物 理环境、硬件配置和分布状况
场景视图,场景是用户需求和系统功能实例的抽 象,设计者通过分析如何满足每个场景所要求的 约束来分析软件的体系结构
软件体系结构模型分为5种:结构模型、框 架模型、动态模型、过程模型和功能模型
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2.2软件体系结构模型
结构模型:以构件、连接件及其之间的关联关系 为基础来刻画系统的框架结构,力图通过结构来 反映系统的语义
框架模型:框架模型与结构模型很类似,但是, 它不太侧重框架的细节,而是更多地考虑了系统 的整体结构
5种模型各有所长,只有将5种模型有机地结 合起来,才能形成一个完整的模型来刻画软 件的框架结构
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2.2软件体系结构模型
“4+1”视图模型
最终用户:功能需求 逻辑视图
开发人员:软件管理 开发视图
场景
过程视图
物理视图
系统集成人员:并发 性、分布性和容错性等
系统工程人员:系统拓 扑结构、安装和通信等
连接件也是可预制和可重用的软件元素,是 构件之间的连接单元
构件和连接件之间的关系用约束来表示
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2.3软件体系结构的形式化描述
软件体系结构核心模型(Software Architecture Core Model)=构件 (Components)+连接件(Connectors)+ 约束(Constraints)
各种视图为软件质量属性的实现提供了依据,同 时,软件质量属性的实现最终也要在各个视图中 得以体现,各种视图构成了一个有机的整体,从 不同的侧面来描述软件体系结构模型
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2.3软件体系结构的形式化描述
软件体系结构,又被称为架构,指可预制和 可重构的软件框架结构
构件是可预制和可重用的软件元素,是组成 体系结构的基本计算单元和数据存储单元
动态模型:动态模型是对结构模型和框架模型的 补充,描述系统的“大颗粒”行为特性,例如: 系统的重新配置和重新演化
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2.2软件体系结构模型
过程模型:说明构造系统的步骤和过程,过程模 型以某种过程脚本的形式来体现
功能模型:该模型认为体系结构是由一组功能构 件按层次组成的,下层构件向上层构件提供服务, 可以看作是一种特殊的框架模型
务器,仓库,…}
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2.3软件体系结构的形式化描述
软件体系结构的形式化描述
软件体系结构
构件
连接件
约束
体系结构风格 1~*
1~N
…
…
端口
1~M 角色
管道-过滤器
客户/服务器 … …
仓库
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2.3软件体系结构的形式化描述