无论何种系统架构应用领域，目的都是一样的，即完整地、高一致性地、平衡
各种利弊地、有技术和市场前瞻性地设计系统和实施系统。
1.2 系统架构与软件架构
• 比尔盖茨定义自己为：ห้องสมุดไป่ตู้席软件架构师
• 因此带来的问题是：
• “系统架构”或“系统设计”与“软件架构”或“软件设计”的区别于联系是
什么？
1.2 系统架构与软件架构
1.1 架构概念
• 从以上不同研究者的观点看出，不论是组成派还是决策派，其本质思想是一样
的，只是从不同的角度对这个概念进行描述；
• 组成派的观点更关注软件，倾向于“组件+交互”的思想；
• 决策派的观点更关注人，倾向于重大决策集合的思想，除了结构和行为，还关 注一些非功能的因素。
• 综上，我们可以给“架构”一个简单的定义：
CT机是现代医学诊断中不可缺少的设备。通过X线对人体的某一部分按一定厚 度进行扫描，由于人体各组织的疏密程度不同，X线的穿透能力也不同，所以 检测接收到的射线就有了差异。由此产生的信号转变为数字信息后由计算机进 行处理，并输出到显示屏上，显示出人体组织图像，以发现病变的相对空间位 置、大小、数目等。
• 因此，各工程学科在日记月累的发展历程中，逐步规范化、科学化、系列化以 及统一化，最终保证人类在复杂环境中，不确定的因素存在时，依然能够进行
有效的控制和协调。
1.2 系统架构与软件架构
• 1997年，Eberhardt Rechtin与MarkW Maier在其论著中，为计算机科学总
结了系统架构方面的实践成果，从而奠定了系统科学和系统架构在计算机科学 中的基石：
架构案例：模型-视图-控制器（MVC）

当应用程序的用户界面非常复杂，且关于用户界面的需求很容 易变化时，我们可以把交互类型的软件抽象成模型、视图和控 制器这三类组件单元，这种抽象可以很好地分离用户界面和业 务逻辑，适应变化的需求。大多数现代交互软件都在一定程度 上符合这一架构模型的特点。 MVC模式最吸引人之处在于它迫使用户必须抽象自己的代码， 把项目分为表示、逻辑和控制三部分,每部分间的关联较小。 以MVC模式构造软件,可以使得软件结构灵活、重用性好、扩 展性佳。
• 所谓“架构”，就是人们对一个结构内的元素及元素间关系的一种主观映射的 产物。
1.2 系统架构与软件架构
• 无论在哪个工程领域，从演化历史分析，都有其共同点：
-----人类的恐惧 • 人类本能：对不确定的、感觉到威胁的事物具有强烈的不安全感。从而激发了
人类尽量把这些恐惧的因素控制在最小范围内的愿望。
控制器: 控制器负责交互和将用户输入的数据导入模型,它还利用用户的 输入将应用转向其他视图。一些非持久的临时数据也应该在视 图中存取。

采用MVC的好处

显示、逻辑和数据分开,这样一方面的改变不会影响另一方面。 ◦ 更新视图： ◦ 如原来用的是CLI (Command Line Interface)的,后来要改成GUI, 只要了解原来的模型和控制器的接口,然后构造GUI,把它按过去的 协议和模型关联起来就可以了,这样做增加了组件的重用性和灵活 性。 ◦ 复用视图： ◦ 假设针对某个模型数据开发了一套View,那么在其他访问该模型数 据的地方,完全可以再次使用该套件或将现在的View组合成一个复 合视图。每个单视图有自己和模型的连接协议和自己的响应控制器 ,这样开发就仅仅变成了简单的组合。 ◦ 更新控制器：
组成派
• Garlan和Shaw的定义：
• ----架构包括组件(Component)、连接件(Connector)和约束(Constrain)三大 要素。组件可以是一组代码(例如程序模块)，也可以是独立的程序(例如数据库
服务器)。连接件可以是过程调用、管道和消息等，用于表示组件之间的相互
关系。“约束”一般为组件连接时的条件；
• 可测试性
• 可服务性 • 可配置性 • 可扩展性
• 快速的响应时间
• 高质量的图像质量 • 高精度计算 • 运输和移动方便
• 资源利用率高
1.2 系统架构与软件架构
• 对以上非功能性要求汇总可以发现，这些要求都是系统级的设计要求。这些要 求，有些是与机械和电子设计相关的，但绝大多数是与软件架构和设计相联系 的。这意味着，一个完整的CT机系统的非功能性指标是由多个子系统和多种技 术结合在一起才得以实现，即一个系统往往是软硬结合的。
• Perry和Wolf的定义： • ----软件架构是一组具有特定形式的架构元素，这些元素分为三类：负责完成 数据加工的处理元素(Processing Elements)、作为被加工信息的数据元素 (Data Elements)及用于把架构的不同部分组合在一起的连接元素 (Connecting Elements)
1.2 系统架构与软件架构
• CT机的关键部分包括X线系统，高压发生器，检测器，成像系统，机架与床等
，设计电子、机械、图像处理、计算机等多学科。 • 针对CT机质量方面的系统级要求：
• 安全性
• 保密性 • 可靠性 • 健壮性
• 除了以上，CT机的非功能性要求包括： • 可用性 • 有吸引力的图像界面
结构元素和行为元素进一步组合所构成的更大规模的子系统，以及指导这一组
织-包括这些元素及其接口、它们的协作和它们的组合---架构风格； • Eoin Woods的观点： • ----软件架构是一系列设计决策，如果作了不正确的决策，你的项目可能最终 会被取消(Software architecture is the set of design decisions which, if made incorrectly, may cause your project to be cancelled)

模型—视图—控制器交互的示意图
模型：视图：控制器

模型： 模型表示应用的数据及操作这些数据的逻辑方法。任何和整个 应用有关的持久性数据都应该放在模型中。对于模型,它所提供 的API不能只针对某一个专门的视图或控制器,应该更一般化以 适应不同客户的需求。

视图： 视图将模型的当前状态展示给用户,具体的显示方法由视图负责 ,因此一个模型可以适用多个不同的视图。在模型状态改变后, 通过模型和视图之间的协议,视图得知这种改变并修改自己的显 示。对于用户的输入,视图将它们交给控制器处理。
第16讲 面向对象的分析与设计(2)
• 系统架构概念
• 架构设计实践
• 架构设计案例
• 案例原理分析
1.1 架构概念:决 策 派
• Booch、Rumbaugh和Jacobson的定义：
• ----架构是一系列重要决策的集合，这些决策与以下内容有关：软件的组织， 构成系统的及其接口的选择，这些元素在相互协作中明确表现出的行为，这些