软件架构概述1.什么是软件架构1.1软件架构的概念很混乱。

如果你问五个不同的人，可能会得到五种不同的答案。

◎软件架构概念主要分为两大流派：◎交互。

+组件组成派：软件架构=重要决策集。

=决策派：软件架构组成派和决策派的概念相辅相成。

◎软件架构和子系统、框架之间的关系1.2复杂性是层次化的。

◎。

)好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到软件系统的不同部分(即关注点分离◎的目标。

”通过关注点分离，达到“系统中的一部分发生了变化，不会影响其他部分软件单元的粒度：◎。

”粒度最小的单元通常是“类*。

”“模块*几个类紧密协作形成。

”“子系统*完成相对独立的功能的多个模块构成了。

”“系统*多个子系统相互配合才能满足一个完整应用的需求，从而构成了软件。

”“集成系统*一个大型企业往往使用多套系统，多套系统通过互操作形成软件单元的粒度是相对的。

同一个软件单元，在不同场景下我们会以不同的粒度看待它。

◎。

不等于框架(Framework)◎架构(Architecture)框架只是一种特殊的软件，框架也有架构。

框架提供的Spring”的目的，如很多人都在用◎可以通过架构框架化达到“架构重用控制反转和依赖注入来构建自己的架构。

软件架构的作用1.3尚未确定，就不应该进行此系统的全面开发。

)如果一个项目的系统架构(包括理论基础◎》ContextEngineering--BarryBoehm,《一个缺陷充斥的系统，将始终是一个缺陷充斥的系统。

◎《面向对象软件工程》Lethbridge,C.--Timothy软件架构设计为什么这么难？◎因为它是跨越现实世界与计算机世界之间鸿沟的一座桥。

软件架构设计要完成从面向业务到面向技术的转换，在鸿沟上架起一座桥梁。

软件系统->->软件架构系统开发->->需求架构设计~~~~~~~~~~~~~~~~软件架构对新产品开发的作用：◎上承业务目标。

*下接技术决策。

*控制复杂性。

*的理念。

“基于问题深度分而治之”先进行架构设计，后进行详细设计和编码实现，符合组织开发。

*1/8．的作用。

”“合作契约软件架构方案在小组中间扮演了“桥梁”和利于迭代开发和增量交付。

*以架构为中心进行开发，为增量交付提供了良好的基础。

在架构经过验证之后，可以专注于功能的增量提交。

提高质量。

*软件架构对软件产品线开发的作用：◎固化核心知识；*提供可重用资产；*缩短推出产品的周期；*降低开发和维护成本；*提高产品质量；*支持批量定制。

*软件产品线：指具有一组可管理的、公共特性的、软件密集性系统的集合，这些系统满足特定◎的市场需求或任务需求，并且按照预定义方式从一个公共的核心资产集开发得到。

软件产品线架构：针对一个公司或组织内的一系列产品而设计的通用架构。

软件架构设计方法2.软件架构为谁而设计2.1架构师应当为项目相关的不同角色而设计：◎架构师要为客户负责，满足他们的业务目标和约束条件。

*架构师要为用户负责，满足他们关心的功能需求和运行期质量属性。

*的开发人员。

”“下游*架构师必须顾及处于协作分工的管理人员，为他们进行分工管理、协调控制和评估监控等工作提供清晰的基础。

周边”“*架构师必须考虑五视图法2.2什么是软件架构视图？◎软件架构视图是对于从某一视角看到的系统所作的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特定方面，而省略了与此无关的其他方面。

的能力范围，因此宜采”软件架构要涵盖的内容和决策太多了，超过了人脑“一蹴而就◎的办法。

即通过不同的视图来描述架构。

”“分而治之用软件架构的五视图法：◎逻辑架构*逻辑架构关注功能。

其设计着重考虑功能需求。

开发架构*开发架构关注程序包。

其设计着重考虑开发期质量属性，如可扩展性、可重用性、可移植性、易理解性和易测试性等。

运行架构*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。

其设计着重考虑运行期质量属性，例如性能、可伸缩性、持续可用性和安全性等。

物理架构*2/8．安装和物理架构关注软件系统最终如何安装或部署到物理机器。

其设计着重考虑“。

部署需求”数据架构*。

数据需求”数据架构关注持久化数据的存储方案。

其设计着重考虑“从概念性架构到实际架构2.3密斯·凡德罗。

--(Less is more.)◎少就是多概念性架构是对系统设计的最初构想。

◎一般来说，实际的软件架构设计过程是，先进行概念性架构的设计，把最关键的设计◎要素和交互机制确定下来，然后再考虑具体技术的运用，设计出实际架构。

架构设计中的关键要素及解决策略2.4策略是制胜的关键。

◎《挡不住的趋势》张明正，--最好的软件开发人员都知道一个秘密：美的东西比丑的东西创建起来更廉价，也更快捷。

◎《软件之美》Martin, Robert C.--时间就是系统架构的生命。

◎KruchtenPhilippe--方法产生于恐惧。

◎面对时间紧迫的压力，我们有理由质疑那种不顾时间花销、一味追求软件架构高质量的◎用时间换做法。

软件架构是软件系统质量的核心，必须足够重视，但在不适当的时候“会毁掉整个项目。

完美”。

适合的才是成功的””，而是“◎架构设计并非“好的就是成功的软件架构设计中的关键要素及解决策略：◎策略关键要素-----------------------------------------------------全面认识需求。

是否遗漏了至关重要的非功能需求？1.关键需求决定架构。

能否驯服数量巨大且频繁变化的需求？2.多视图探寻架构。

能否从容地设计软件架构的不同方面？3.及早验证架构。

是否及早验证架构方案并作出了调整？4.软件架构要设计到什么程度2.5。

一寸深”软件系统的架构涵盖了整个系统，尽管架构的有些部分可能只有“◎《统一软件开发过程之路》Ivar Jacobson,--软件架构是团队开发的基础。

◎软件架构要设计到什么程度？◎由于项目的不同、开发团队情况的不同，软件架构的设计程度会有不同。

*软件架构应当为开发人员提供足够的指导和限制。

*高来高去式架构设计的症状：◎缺失重要架构视图。

*遗漏了某些重要视图，从而遗漏了对团队某些角色的指导。

浅尝辄止、不够深入。

*将重大技术风险遗留到后续开发中。

名不副实的分层架构。

*3/8．对各层之间交互接口和交互机制的设计严重不足。

软件架构设计过程3.软件架构设计过程总览3.1一般的软件过程：◎验收与交付阶段->并行开发与测试阶段分析阶段->架构设计阶段->概念化阶段->───┬──────┬────┬──────┬──────┬─↓↓↓↓↓交付的系统愿景架构可执行系统需求软件架构设计过程：◎验证架构->概念性架构设计->细化架构需求分析->领域建模->确定关键需求->└────┬───┘│└──────┬──────┘│实际架构概念性架构││└───────┬──────┘└───┬────┘架构设计阶段分析阶段需求分析3.2几个概念3.2.1系统分析vs需求分析◎需求捕获vs需求捕获是获取知识的过程，知识从无到有。

*需求分析是挖掘和整理知识的过程，它在已掌握知识的基础上进行。

*。

”，那么系统分析则涉及“怎么做*系统分析？如果说需求分析致力于“做什么”架构师必须掌握的需求知识3.2.2软件架构师不必是需求捕获专家，也不必是编写《软件需求规格说明书》的专家。

◎但他一定应在需求分类、需求折衷和需求变更的研究方面是专家，否则他和其他上。

”“起跑线软件架构师相比，就输在了软件需求的类型◎运行期质量属性┌功能需求┌┤软件需求┤质量属性┌开发期质量属性└非功能需求└┤约束└软件质量属性分类方式◎运行期质量属性(Performance)性能*(Security)安全性*(Usability)易用性*4/8．(Availability)持续可用性*(Scalability)可伸缩性*(Interoperability)互操作性*(Reliability)可靠性*(Robustness)鲁棒性*开发期质量属性(Understandability)*易理解性(Extensibility)*可扩展性(Reusability)*可重用性(Testability)*可测试行(Maintainability)*可维护性(Portability)可移植性*领域建模3.3的观点一样，”“有内而外全面造就自己◎就像《高效能人士的七个习惯》提到的的理念。

”“有内而外造就软件对待软件开发，要具备。

心“”◎想让软件系统随需应变吗？请给软件一个支持变化的什么是领域模型？◎领域模型是对实际问题领域的抽象表示，它专注于分析问题领域本身，发掘重要的业务领域概念，并建立业务领域概念之间的关系。

领域建模和需求分析活动是相互伴随、互相支持、交叠演进的。

◎领域模型对软件架构乃至整个软件系统开发工作的作用：◎探索复杂问题、固化领域知识；*决定功能范围、影响可扩展性；*提供交流基础、促进有效沟通。

*确定关键需求3.4了架构。

”功能、质量和商业需求的某个集合“塑造◎》)2版Bass,《软件架构实践(第Len--关键需求决定架构，其余需求验证架构。

◎什么是对软件架构关键的需求？◎关键的功能需求。

*关键的质量属性需求。

*关键的商业需求。

*如何确定关键需求？◎┐┌>确定关键功能需求●├>┤分析约束性需求全面整理需求●->->┘└>确定关键质量属性需求概念性架构设计3.5：)这三个步骤以迭代方式进行概念性架构设计的步骤◎(5/8．鲁棒性分析；1.引入架构模式；2.质量属性分析。

3.鲁棒性分析3.5.1所谓鲁棒性分析是这样一种方法：通过分析用例规约中的事件流，识别出实现用例规定◎的功能所需的主要对象及其职责，形成以职责模型为主的初步设计。

鲁棒性分析是从功能需求向设计方案过度的第一步，所获得的初步设计是一种理想化的◎职责模型，它的重点是识别组成软件系统的高级职责块、规划它们之间的关系。

鲁棒性分析填补了分析和设计之间的鸿沟。

◎P196)(鲁棒图包含三种元素：边界对象、控制对象和实体对象。

见书◎引入架构模式3.5.2较为经典的几种架构模式：◎过滤器。

、微内核、基于元模型的架构、管道-分层、MVC关于架构模式的几点说明：◎分层*避免名不副实的分层架构，即对各层之间交互接口和交互机制的设计严重不足。

微内核*缺点：设计和实现的复杂性；性能较低。

优点：扩展性强，可移植性强，软件系统的生命周期长。

质量属性分析3.5.3表方法。

举例如下：”-决策场景◎“属性-┌────┬─────────┬─────────────────────┐││属性│决策│场景├────┼─────────┼─────────────────────┤│建立数据库存取层││可扩展性│数据库类型可替换├────┼─────────┼─────────────────────┤│允许加载第三方模块│采用插件机制││├────┼─────────┼─────────────────────┤│...│...││...└────┴─────────┴─────────────────────┘细化架构设计3.6架构细化工作主要体现在基于五视图方法进行架构细化：◎约束↓┌───────┐│基于五视图方法│->领域模型架构方案->关键需求->││6/8．│进行架构细化->│概念架构└───────┘↑经验架构细化设计的工作内容：◎┌───────┬──────────────────────────┐│设计任务││架构设计视图├───────┼──────────────────────────┤││逻辑架构细化功能单元；││发现通用机制；│││细化领域模型；││││确定子系统接口和交互机制。