软件体系结构案例

软件体系结构案例分析

案例一：学生管理系统

功能

如下面业务分解图所示，将一个开发的软件——学生管理系统分成五个子系统，

学生档案管理：学生的一般情况，及奖励，处分情况；

学生成绩管理：学习成绩，补考成绩；

学籍处理：学生留降级处理，休复学处理，退学处理；

日常教务管理：日常报表，如通知书，补考通知书等，学生学

成绩的各种分类统计；

毕业生学籍处理：结业处理，毕业处理，授位处理，学籍卡片

等。

3、信息采集与各部门的使用权限

每学期考试完毕由各系录入成绩，然后由教务科收集。为了信息的安全和数据的权威性，对于网上信息的使用权限和责任规定如下：

性能

1、网络环境下的多用户系统

在上述已有的硬件环境下，信息由各用户在规定的权限下在各自的工作站上录入，信息上网后各用户可查询，调用，达到信息共享。

2、数据的完整性，准确性

a、录入数据采用表格方式，限制录入数据类型及取值范围以保证数据

的完整性及准确性。

b、系统具有部分反悔修改功能，系统备有的修改功能均可反悔

3、数据完成的时间性，

如成绩的录入，仅当师资科录入教学进程，教务科分发教师教学任务安排之后，各系方可录入成绩。

4、数据安全性

本系统采用二级安全保障

第一级：依赖于网络本身对用户使用权限的规定。

第二级：在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。

如上表

5、成绩自动统计分析及学籍的自动处理

本系统按学籍管理条例设计了若干个软件处理模块：

1、按某学生某学期，学年考试及补考成绩，自动生成该学生是否升

留降级，退学。

2、可按某学生在校期间累计补考科目门数和成绩自动生成该学生

是否结业，毕业，授位。

3、可按某学生因非成绩原因所引起的学籍变更作自动处理。

4、可按每学期各年级班学生考试成绩自动生成补考名单，科目。

5、可按每学期各年级学生考试成绩自动生成某课程统计分析表。

案例二：网上招聘系统

项目来源及背景

本项目是为北京某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较棘手的事情，为人力资源部的工作人员带来很多的工作量。为此公司希望有一个自动化的招聘系统能够给他们带来工作的便利，提高工作效率，同时及时招聘到满意的人才。

为现实企业与人才牵线搭桥的作用，来弥补招聘中存在的种种不足。在这种条件下，我们开发了网上招聘系统。人力资源部的工作人员通过这个招聘系统维护知识库，编制试题，发布职位和与这个职位相应的试题；应聘者可以通过网上提交自己的简历并同时回答相应的试题。人力资源部的工作人员通过这个招聘系统可以统计整理这些简历，并根据应聘者的简

历和试题分数提取出需要面试的人员，然后按照一定的方式通知面试人员参加面试，在面试过程中，记录相应的面试结果。人力资源部的工作人员可以随时浏览人员简历和面试的相关信息。

项目要达到的目标

本项目设定的目标如下：

1. 系统能够提供友好的用户界面，使操作人员的工作量最大限度的减少

2. 系统具有良好的运行效率，能够得到提高生产率的目的

3. 系统应有良好的可扩充性，可以容易的加入其它系统的应用。

4. 平台的设计具有一定的超前性，灵活性，能够适应企业生产配置的变化。

5. 通过这个项目可以锻炼队伍，提高团队的开发能力和项目管理能力系统整体结构

根据用户的需求陈述，可以确定本项目分为客户端和管理端，客户端主要功能是提供应聘者的查询职位、简历录入、回答试题，提交简历等。管理端的功能提供公司人力资源管理人员进行的知识库管理、试卷管理、职位管理、简历管理、用户管理等。他们的关系如图A-1。

应用环

境

HR HR HR HR HR 图A-1：网上招聘系统流程图

本项目的应用环境可以分硬件环境、软件环境和网络环境来描述。

系统运行网络环境

本系统的网络运行图如图A-2，无论是客户端的应聘者还是管理端的HR等都可以通过网络登录到本系统中。应聘者通过网络提交简历等相关信息，HR通过网络发布职位信息，获得应聘者提供的简历信息，进行面试管理。

图A-2：网络拓扑图

管理端子系统

管理端主要是指提供公司内部人力资源管理人员使用的功能部分，它的功能分为知识库、试卷管理、职位发布、简历整理、面试管理等部分，每个登录者首先经过认真安全认证然后缺陷权限，根据相应的权限现实相应的功能。

案例三：校园一卡通

系统总体概述

系统总体分为校园卡中心、银行转帐系统、应用子系统（收费子系统和身份识别子系统两类）及第三方系统并接四大部分：

一卡通中心

“一卡通”系统校园卡中心建立在校园专用网上，主要实现数据的中央存储和卡综合业务。

●数据中心服务器：负责校园“一卡通”数据的存储、更新、备份、维护；

●中间层服务器：负责所有业务逻辑处理；

●校园前置机：唯一负责与银行前置机的连接，同时管理、监控各个自助

转帐终端，代理自助、自动两种方式的实时转帐业务；

●查询服务器：负责网上查询、语音查询、领导查询等服务；

银行转帐系统

●自助圈存缴费机：24小时自助为学生提供圈存，缴费服务；

●对帐系统：实时或定时下载银行圈存或缴费流水与一卡通中心数据库对

帐；

●触摸式查询机：24小时自助为学生提供校园一卡通各种数据查询；

各应用子系统

●业务应用系统：负责本子系统和业务事务处理，如消费系统和机房收费

系统。

● 与中心数据信息共享：能够在“一卡通”中心数据库和本子应用系统之

间实现资源和信息共享，实现全校师生“一卡在手，走遍全校”

第三方系统的并接

系统提供多种方式的并接技术，可以把已有的或将要应用的第三方系统与“一卡通”系统并接。

第三方并入的系统大致也可分为两大类，即收费类和身份识别类系统。 ● 收费类的系统并入“一卡通”系统后，要将收费和扣款的记录回送到中

心服务器，以维护系统帐目的一致性和完整性，而对于小钱包方式的系统只要子系统自己维护小钱包的帐目一致性即可。

● 身份识别类的系统如门禁控制系统、上机认证等，只要将从卡上读取的

识别码在系统中进行有效性确认即可。

我们为第三方系统接入开发了硬件操作接口及身份识别接口，由系统提供的服务，可实现第三方系统无缝并接,达到校园卡走遍全校的目的。

系统总体架构

校园一卡通系统软件的技术架构采用成熟的三层结构，即分为数据服务层、业务逻辑层和用户表现层设计并实现。采用三层结构的应用程序最大的好处是把业务逻辑独立出来，封装为中间层，这样就在业务逻辑需要改变时不影响客户端的表现层和后端数据库服务器层，因此，它能够满足应用程序可伸缩性（或可扩展性）应用需求。

同时，一卡通软件系统为综合教务系统、门禁系统、IBMS等其他系统提供相应的系统对外接口,实时处理来自其他系统的业务请求，实现与其他系统所需的信息共享,从而实现一卡通系统对其它系统的扩展处理功能。

IC卡用户通过应用子系统使用一卡通提供的各项服务，学院的管理用户通过中心管理系统和帐务管理系统实现对一卡通系统IC卡用户的管理和帐务处理工作。

分析比较

以上是三个在网上找的案例，下面从直观性、易描述性、4+1视图等方面进行比较：

软件体系结构总结

第一章：1、软件体系结构的定义国内普遍看法：体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构： 1、模块结构（Module）系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构（Component-And-Connector，C&C）系统如何被设计为一组具有运行时行为（构件）和交互（连接件）的元素 3、分配结构（Allocation）展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构（硬件、开发组和文件系统） 3、视图视点模型视点（View point） ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定：视点是一个有关单个视图的规格说明。视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成架构模型架构意义上的图及其文字描述（如软件架构结构图）视图模型一个视图是关于整个系统某一方面的表达，一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector)：表示构件之间的交互并实现构件

之间的连接特性：1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响功能性需求：系统必须实现的功能，以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。质量属性需求：这些需求对功能或整个产品的质量描述。约束：一种零度自由的设计决策，如使用特定的编程语言。质量原意是指好的程度，与目标吻合的程度，在软件工程领域，目标自然就是需求。对任何系统而言，能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力，这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。系统或软件架构的相关视图的集合，这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达

4+1模型案例

案例教学1：4+1视图方法进行软件体系结构设计要开发出用户满意的软件并不是件容易的事，软件体系结构师必须全面把握各种各样的需求、权衡需求之间有可能的矛盾之处，分门别类地将不同需求一一满足。本文从理解需求种类的复杂性谈起，通过具体案例的分析，展示了如何通过RUP的4+1视图方法，针对不同需求进行体系结构设计，从而确保重要的需求一一被满足。 1、呼唤体系结构设计的多重视图方法灵感一闪，就想出了把大象放进冰箱的办法，这自然好。但希望每个体系结构设计策略都依靠灵感是不现实的--我们需要系统方法的指导。需要体系结构设计的多重视图方法，从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。以工程领域的例子开道吧。比如设计一座跨江大桥：我们会考虑"连接南北的公路交通"这个"功能需求"，从而初步设计出理想化的桥墩支撑的公路桥方案；然后还要考虑造桥要面临的"约束条件"，这个约束条件可能是"不能影响万吨轮从桥下通过"，于是细化设计方案，规定桥墩的高度和桥墩之间的间距；另外还要顾及"大桥的使用期质量属性"，比如为了"能在湍急的江流中保持稳固"，可以把大桥桥墩深深地建在岩石层之上，和大地浑然一体；其实，"建造期间的质量属性"也很值得考虑，比如在大桥的设计过程中考虑"施工方便性"的一些措施。和工程领域的功能需求、约束条件、使用期质量属性、建造期间的质量属性等类似，软件系统的需求种类也相当复杂，具体分类如图1所示。

图1 软件需求分类的复杂性 2、超市系统案例：理解需求种类的复杂性例子是最好的老师。为了更好地理解软件需求种类的复杂性，我们来分析一个实际的例子。在表1中，我们列举了一个典型的超市系统的需求子集，从这个例子中可以清晰地看到需求可以分为两大类：功能需求和非功能需求。

软件体系结构KWIC实验

《软件体系结构》实验：软件体系结构风格之应用

一、实验目的通过KWIC 实例分析，理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。二、实验内容多种软件风格设计与实现之KWIC 实例： 1．采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统 2．采用面向对象体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 3．采用管道过滤体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 4．采用事件过程调用体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统三、实验要求与实验环境熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC 关键词索引系统，在此基础上，完成基于面向对象体系架构风格的KWIC 关键词索引系统设计与实现。选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC 关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架构风格的KWIC 关键词索引系统。实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容；实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容；每人一台PC 机，所需软件Win2003/XP 、UML 工具（EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。四、实验操作 1、采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统主程序/子程序风格（Main Program/Subroutine Style）将系统组织成层次结构，包括一个主程序和一系列子程序。主程序是系统的控制器，负责调度各子程序的执行。各子程序又是一个局部的控制器，调度其子程序的执行。设计词汇表：主程序main(), 子程序shift(), sort() 方法，方法的调用，返回构件和连接件类型：

软件体系结构风格研究分析

软件体系结构风格研究分析软件体系结构风格研究，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。软件体系结构风格分析最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：

1.数据流风格：批处理序列;管道/过滤器。 2.调用/返回风格：主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。 3.独立构件风格：进程通讯;事件系统。 4.虚拟机风格：解释器;基于规则的系统。 5.仓库风格：数据库系统;超文本系统;黑板系统。C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点： (1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行，或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 2.数据抽象和面向对象风格。目前软件界已普遍转向使用面向对象系统，抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点： (1)因为对象对其他对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示，而不影响其他的对象。(2)设计者可将一些数据存取操作的

软件体系结构

课程名称：软件体系结构课程编号：C304 课程学分：2 适用学科：计算机应用技术软件体系结构 Software Architecture 教学大纲一、课程性质本课程是为计算机应用专业研究生开设选修课。软件体系结构是软件开发设计的高级课程，对培养计算机应用专业研究生今后从事大型软件开发工作有重大意义。二、课程教学目的学生通过本课程的学习后，在概念上建立从体系结构看待软件系统的观念，理解体系结构设计的优劣对软件系统质量的影响；掌握软件体系结构的建模、评价与检测的方法，能够应用上述方法评价软件体系结构的质量。三、课程教学基本内容及基本要求第一章绪论（2学时） 1、软件体系结构概述 2、研究内容与方法第二章软件体系结构建模理论（2学时） 1、软件体系结构描述语言ADL简介 2、时序逻辑描述语言LOTOS简介 3、实例研究：流媒体信道调度模型及描述

第三章软件体系结构一致性检测（2学时） 1、软件体系结构一致性 2、软件体系结构一致性测试算法 3、实例研究1-三层C/S结构一致性检测第四章软件体系结构评价（4学时） 1、软件体系结构评价模型 2、软件体系结构性能评价 3、软件体系结构可靠性评价 4、实例研究基于C/S结构的视频点播系统性能研究第五章软件体系结构案例分析（16学时） 1、COBAR体系结构简介 2、P2P体系结构简介 3、网格体系结构简介四、本课程与其它课程的联系与分工本课程的先修课程为《面向对象程序》及《分布式数据库》，通过上述课程的学习，使学生能够体会大型软件开发的基本过程，体会到软件开发中体系结构的重要性。五、实践环节教学内容的安排与要求结合本研究室的研究课题，评价软件体系结构的性能。六、本课程课外练习的要求结合自己的研究课题，建立软件体系结构的性能模型和可靠性模型，以实际系统为被背景评价软件体系的性能。

软件体系结构综述

软件体系结构研究综述班级：软件092 学号：17 姓名：陈世华摘要: 近年来,软件体系结构逐渐成为软件工程领域的研究热点以及大型软件系统与软件产品线开发中的关键技术之一.归纳了软件体系结构技术发展过程及其主要研究方向.在分析了典型的软件体系结构概念之后,给出了软件体系结构的定义.通过总结软件体系结构领域的若干研究活动,提出了软件体系结构研究的两大思路,并从7个方面介绍了软件体系结构研究进展.探讨了软件体系结构研究中的不足之处,并分析其原因.作为总结,给出了软件体系结构领域最有前途的发展趋势. 关键词: 软件体系结构;基于体系结构的软件开发;软件体系结构描述语言;软件体系结构描述方法;软件体系结构演化;软件体系结构发现;软件体系结构分析;软件体系结构验证;特定域软件体系结构(DSSA) Abstract: Software architecture (SA) is emerging as one of the primary research areas in software engineering recently and one of the key technologies to the development of large-scale software-intensive system and software product line system. The history and the major direction of SA are summarized, and the concept of SA is brought up based on analyzing and comparing the several classical definitions about SA. Based on summing up the activities about SA, two categories of study about SA are extracted out, and the advancements of researches on SA are subsequently introduced from seven aspects. Additionally, some disadvantages of study on SA are discussed, and the causes are explained at the same time. Finally, it is concluded with some significantly promising tendency about research on SA. Key words: software architecture; architecture-based development; architecture description language; architectural representation and description; architectural evolution and reuse; architectural discovery; architectural analysis; architectural verification and evaluation; domain-specific software architecture (DSSA)

软件设计与体系结构期末复习整理解读

1面向对象编程中是如何体现封装性的？封装是把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面。 2重载和重写的含义重载是发生在一个类中，方法名相同，参数不同重写（覆盖）是子类继承父类，子类可以通过重写的方法隐藏继承的方法 3 什么是接口回调，过程细节是什么？概念：把可以实现某一接口的类创建的对象的引用赋给该接口声明接口变量，那么该接口变量可以调用被类实现（重写）的接口方法。 4试举例说明什么是组合关系和依赖关系组合（关联）关系：A类中成员变量是用B类声明的对象。公司--职员依赖关系：A类中某个方法的参数是用B类声明的对象，或某个方法返回的数据类型是B类的对象 5抽象类和接口，区别是什么？如何应用抽象类：抽象类中有抽象方法；抽象类中不能用new运算符创建对象；抽象类的对象做商转型对象接口：（1）接口中只可以有public权限的抽象方法，不能有非抽象方法；（2）接口由类去实现，即一个类如果实现一个接口，那么他必须重写接口中的抽象方法（3）接口回调区别：接口中只有常量，不能有变量；抽象类中既可以有常量也可以有变量；抽象类中也可以有非抽象方法，接口不可以。应用：定义抽象方法：public abstract void 方法名(); 在子类实现抽象方法：public void 方法名(){} 接口：public interface 接口名{}接口只负责定义规则，不负责任何实现；实现交给实现接口的类 (6)面向对象的六条基本原则包括：开闭原则，里式代换原则，单一职责，依赖倒转、迪米特法则（接口隔离）。 (7)什么是设计模式？设计模式是从许多优秀的软件系统中总结出的成功的可复用的设计方案。是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性 (8)什么是框架？框架与模式的区别有哪些？框架是针对某个领域，提供用于开发应用系统的类的集合。区别：层次不同、范围不同、相互关系

软件体系结构课后作业及答案

1、就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。答：使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时，由于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件的灵活性和标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发，然后总结你是如何组织该项目的开发的答：参加了一个网页管理系统的开发，该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。 3、为什么要研究软件体系结构？答：1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。 2．软件体系结构代表了早期的设计决策成果。 3．软件体系结构可以作为一种可变换的模型。 4、根据软件体系结构的定义，你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成？答：构件(component)可以是一组代码，如程序的模块;也可以是一个独立的程序(如数据库的SQL服务器)；连接件(connector)是关系的抽象，用以表示构件之间的相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等；限制(constrain)：用于对构件和连接件的语义说明。 5、在软件体系结构的研究和应用中，你认为还有哪些不足之处？答：（1）缺乏同意的软件体系结构的概念，导致体系结构的研究范畴模糊。（2）ADL繁多，缺乏同意的ADL的支持。（3）软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。（4）在体系结构描述方便，尽管出现了多种标准规范或建议标准，但仍很难操作。（5）有关软件体系结构性质的研究尚不充分，不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准，没有给出良体系结构的设计指导原则，因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。（6）缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步，缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持，导致体系结构应用上的困难。（7）缺乏有效的体系结构复用方案。（8）体系结构发现方法研究相对欠缺。 1、选择一个规模合适的系统，为其建立“4+1”模型。逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。过程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。物理视图（Physical View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。开发视图（Development View），描述了在开发环境中软件的静态组织结构。架构的描述，即所做的各种决定，可以围绕着这四个视图来组织，然后由一些用例（use cases）或场景(scenarios)来说明，从而形成了第五个视图。

软件设计与体系结构题目与答案

1.各种性能指标及如何到达各种性能指标的方法（1）防止变异模式：是如何设计对象，子系统和系统，使这些元素内部的变化或不稳定性不会对其他元素产生不良影响。解决方案：识别预测的变化或不稳定之处，分配职责用以创建稳定借口。（2）依赖反转原理：把你的类从局的现实中隔离开，使他们依赖于抽象类或接口。它促进了代码面向接口而不是实现，这通过保证对实现的低耦合来增加系统的灵活性。 2.常用的中间件有那几种类型（1）常见的对象请求代理架构（2）面向消息的中间件（3）J2EE （4）消息代理（5）业务过程代理 3.有那些常见架构风格（1）管道和过滤器架构风格（2）面向对象风格（3）隐式调用风格（4）客户-服务器风格（5）分层风格（6）仓库风格（7）解释程序风格（8）过程控制风格 4.架构师需要的核心技能是什么（1）涉众之间的交流（2）技术知识（3）软件工程学（4）风险管理

5.什么是软件架构软件架构是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。软件架构是一个系统的草图。软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。各个组件之间的连接则明确和相对细致的描述组件之间的通讯。在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口（计算机科学）实现。 6.什么是架构风格一组原则。你可以把它看成是一组为系统家族提供抽象框架的粗粒度模式。 7.什么是架构视图一个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系统所做的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特定方面，从而省略了此方面无关的实体。 8.各种架构风格的组件和连接器是什么 1.管道和过滤器架构风格：适用于需要定义一系列的执行规则数据的独立运算，组件在输入时读数据流，在输出时产生数据流组件：称为过滤器，应用于对局部的输入流的转换，经常增长的计算，因此，在输入结束前输出就开始了连接器：称为管道，给流提供管道，把一个过滤器的输出传输到另一个输入。 2.面向对象风格：适用于主要问题识别和保护信息的相关主体数据代理和他们相关的操作封装在一个抽象数据类型里面组件：对象连接器：功能和过程调用 3.客户-服务器风格：适用于涉及到分布式的数据和跨越一系列的组件的处理组件：服务器、客户端连接器：网络 4.分层风格：适用于设计到分布式的能够分层的组织的类的服务，每层给它的上一层提供服务，同时作为下一层的客户端。只有仔细的从内层选择选择过程，才能用于他们接近的外层。组件：典型的过程的集合

软件体系结构作业(完整版)

第一章： 1.根据自己的经验，谈谈对软件危机的看法。软件危机是指软件生产方式无法满足迅速增长的计算机需求，开发和维护过程出现的一系列问题。以下几个原因导致：（1）软件自身特点（2）开发人员的弱点（3）用户需求不明（4）缺乏正确理论指导（5）开发规模越来越大（6）开发复杂度越来越高可以通过软件生命周期的模型和软件工具的使用来缓解危机，通过程序自动化和软件工业化生产的方法实现软件标准化的目标，进一步缓解软件危机带来的影响。软件危机有利有弊，除了带来许多麻烦，也给我们带来许多挑战，克服危机的过程，我们在技术上和创新上都有了一个提升，也算是间接为软件产业的发展做了贡献。 2.什么是软件重用，软件重用的层次可以分为哪几个级别？软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相似软件元素的过程。可以分为三个层次：（1）代码重用（2）设计结果重用（3）分析结果重用 3.什么是可重用构件？相对于普通的软件产品，对可重用构件有何特殊要求？可充用构件表示软件重用过程中，可重用的软件构件元素。可重用构件的特殊要求：（1）可重用构件应该具有功能上的独立性与完整性；（2）可重用构件应该具有较高的通用性；（3）可重用构件应该具有较高的灵活；（4）可重用构件应该具有严格的质量保证；（5）可重用构件应该具有较高的标准化程。 4.基于构件的软件开发的优势是什么？基于构件的软件开发面临哪些挑战和困难？优势：基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装，更快地构造系统，减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担，从而降低了软件开发的费用困难和挑战：没有可依据的参考，可用资源和环境缺乏，开发难度高，而各方面需求增长速度与日剧增，更新和升级的跟进是一个不小的挑战.此外，在同一系统采用多个开发商提供的构件，它们之间的兼容性可能是开发过程中所要面对的一个严峻的问题挑战和困难：

软件体系结构期末复习题

《软件体系结构》期末复习题简答题： 1、软件体系结构建模的种类有：结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括：逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件：是具有某种功能的可重用的软件模板单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。连接件：表示构件之间的交互。配置：表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。端口：表示构件和外部环境的交互点。角色：定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图，分析各部分的原理和功能。 5、软件体系结构风格：是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。

6、软件体系结构（Software Architecture）软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统，说明需求与成品系统之间的对应关系，描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有： 1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者能够把一个复杂系统按递增的步骤进行分解； 2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交互，因此功能的改变最多影响相邻的上下层； 3）支持重用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的不同实现能够交换使用。这样，就能够定义一组标准的接口，而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有： 1）并不是每个系统都能够很容易地划分为分层的模式，甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的，出于对系统性能的考虑，系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来； 2）很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么？答：1）基于B/S体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块，真正达到了“零客户端”的功能，很容易在运行时自动升级。

软件设计模式与软件体系结构实验报告

《软件体系结构》大作业（1）学院：软件学院课程名称：软件体系结构专业班级：学生姓名：学号：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：年月日评分表 1、叙述各小组成员完成本题目的分工协作情况。小组中的每个成员都先理解题目要求及涉及的设计模式，并一起完成代码编写。另外，组长负责文档制作。 2、评分表序号姓名评分是否组长 1 2 作业正文需要包括以下内容： 1、作业题目内容的详细描述。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。

3、画出完成本题目所设计程序的设计类图；如还有其他图，也一并画出。 4、完成本题目所设计的程序代码。 5、程序运行的典型界面截图

1、作业题目内容的详细描述。【作业2.1-1】例2.3为使用工厂方法模式设计的汽车保险管理应用程序实例。现在需要扩展例2.3的设计图，添加一个名为LuxuryCarInsurance的类，并且需要编写此类和其他需要添加的类的代码，详细要求参见光盘的相应作业部分。【作业2.1-1】在例2.4中，设计并且实现了豪华（Super）和中等（Medium）别墅（House）与公寓（Condo）的查询。要求在该设计的基础上，增加一个新的类SemiDetacher（半独立式楼宇），并且编写代码，实现相应的查询功能，详细要求参见光盘的相应作业部分。 2、完成本题目所采用的软件设计模式名称及画出相应的类图，或者是所采用的软件体系结构名称及画出相应的体系结构图。【作业2.1-1】采用的是工厂方法模式【作业2.1-2】采用的是抽象方法模式

软件体系结构风格的研究

软件体系结构风格的研究 [摘要] 本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述,分析了各种风格的特点、优缺点,最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 [关键词] 软件体系结构软件体系结构风格三层C/S软件体系结构 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初,人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂,整个系统的结构显得越来越重要。一、软件体系结构风格分析最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上,通常只有少量的GUI界面,对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用,该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构,应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发,这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Internet的发展,一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类: 下面将介绍几种主要和经典的体系结构风格和它们的优缺点。 C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点: 2.数据抽象和面向对象风格。

目前软件界已普遍转向使用面向对象系统,抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点: 3.基于事件的隐式调用风格。基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用。隐式调用系统的主要优点有:(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其他构件的接口。隐式调用系统的主要缺点有:①构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能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构成,它也不能保证这些过程被调用的顺序。②数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。③既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于

软件设计与体系结构知识点

软件设计与体系结构知识点 1.软件设计的特征 (1)软件设计的开端是出现某些新的问题需要软件来解决，这些需要促使设计工作的开始，并成为整个设计工作最初的基础 (2)软件设计的结果是给出一个方案，它能够用来实现所需的、可以解决问题的软件，方案的描述可能是文字、图表，甚至数学符号、公式等组成的文档或模型 (3)软件设计包含一系列的转换过程，即把一种描述或模型转换为另一种描述或模型，转换后的形态可能更加具体，或更接近于实现 (4)产生新的想法或思路对软件设计非常重要，因为设计也是一个创造性的过程，不同的问题或需求总会存在各自的特点，即使同样的问题在不同时期和环境下也会存在区别，因此设计不会是一成不变的 (5)软件设计的过程是不断解决问题和实施决策的过程，因为整个设计是解决一个大的问题，在设计过程中将会分解成众多小问题，涉及真需要一次解决这些小的问题，并在出现多种方案或策略时进行决策，选择其中最合适的 (6)软件设计也是一个满足各种约束的过程，因为软件可能在性能、运行环境、开发时间、成本、人员技术水平等各个方面存在约束，设计必须在满足这些约束的情况下给出最佳的设计方案 (7)大多数的软件实际是一个不断演化的过程，因为需求在一开始很可能是不完整或不精确的，在设计过程中还会不断发生变化并逐步稳定下来，因此设计需要根据需求的变化而不断演化。 2.软件设计的要素（1）目标描述（2）设计约束（3）产品描述（4）设计原理（5）开发规划（6）使用描述3.软件设计体系的定义（1）软件设计体系结构是软件系统的结构，包含软件元素、软件元素外部可见的属性以及这些软件元素之间的关系（2）软件体系结构是软件系统的基本组织，包含构建、构件之间、构件与环境之间的关系，以及相关的设计与演化原则 4.软件设计的主要活动（1）软件设计计划（2）体系结构设计（3）界面设计（4）模块/子系统设计（5）过程/算法设计（6）数据模型设计 5.体系结构“4+1”多视图建模（1）逻辑视图：该视图关注功能需求，即系统应该为最终用户提供什么服务，它与应用领域精密相关（2）进程视图：该视图捕获设计中关于并发和同步的内容，重视一些非功能需求，例如性能、可扩展性等，定义了运行实体和它们的属性。（3）开发视图：该试图主要描述软件在开发环境中的静态结构，开发人员和项目经理对比都会感兴趣。（4）物理视图：该视图描述软件到硬件的映射关系，反映了软件的分布特征。（5）场景：可以使用一组重要场景也就是用例的实例，把上述四种视图紧密的联系起来6.什么是软件产品线方法软件产品线是软件复用发展的一个更高阶段，它并不仅仅局限于以前人们在软件复用中考虑的对函数、模块、类、体系结构甚至子系统的重用。软件产品线指一组具有公共的、可管理特征（系统需求）的软件系统，这些系统满足特定的

软件体系结构知识点完整

1、构件是核心和基础，重用是必需的手段。 2、软件重用是指在两次或多次不同的软件软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 3、软件元素包括程序代码、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识。 4、把可重用的元素称作软构件，简称为软构件。 5、可重用软件元素越大，就说重用的粒度越大。 6、构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通信接口和代码实现的复合体。 7、面向对象技术达到类级重用，以类为封装的单位。 8、构件模型是对构件本质特征的抽象描述。三个主要流派，分别是OMG(对象管理组织)的CORBA（通用对象请求代理结构)、Sun的EJB和Microsoft的DOM（分布式构件对象模型）。 9、获取构件的四个途径：（1）从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用构件。（2）通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用构件。（3）从市场上购买现成的商业构件，即COTS构件。（4）开发符合要求的构件。 10、构件分类方法三大类：关键字分类、刻面分类法、超文本组织方法 11、构件检索方法：基于关键字的检索、刻面检索法、超文本检索法和其他检索方法。 12、减少构件修改的工作量，要求工作人员尽量使构件的功能、行为和接口设计更为抽象画、通用化和参数化。 13、构件组装技术：基于功能的组装技术、基于数据的组装技术和面向对象的组装技术。 14、软件体系结构的定义：软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构，并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系，提供了一些设计决策的基本原理。软件体系结构的意义：（1）体系结构是风险承担者进行交流的手段；（2）体系结构是早期设计决策的体现--①软件体系结构明确了对系统实现的约束条件②软件体系结构决定了开发和维护组织的组织结构③软件体系结构制约着系统的质量属性④通过研究软件体系结构可能预测软件的质量⑤软件体系结构使推理和控制更改更简单⑥软件体系结构有助于循序渐进的原型设计⑦软件体系结构可以作为培训的基础；（3）软件体系结构是可传递和可重用的模型。软件体系结构发展的四个阶段：（1）无体系结构设计阶段。以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征。（2）萌芽阶段。出现了程序结构设计主题，以控制流图和数据流图构成软件结构为特征。（3）初期阶段。出现了从不同侧面描述系统的结构模型，以UML为典型代表。（4）高级阶段。以描述系统的高层抽象结构为中心，不关心具体的建模细节，划分了体系结构与传统软件结构的界限，该阶段以Kruchten提出的“4+1”模型为标志。通用体系结构风格分类数据流风格：批处理序列、管道与过滤器。调用/返回风格：主程序与子程序、面向对象风格、层次结构。独立构件风格：进程通信、事件系统。虚拟机风格：解释器、基于规则的系统。仓库风格：黑板系统、传统型数据库。管道与过滤器特点：（1）使得软构件具有良好的内聚、耦合的特点。（2）允许设计师将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成。（3）支持软件重用。（4）系统维护和增强系统性能简单。（5）允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析。（6）支持并行执行。

软件体系结构试题与解答

模拟试题（一）第一题：名词解释（每题5分，共20分） 1.软件体系结构（Software Architecture） 2.软件体系结构风格（Software Architecture Style） 3.软件质量属性 4.质量属性驱动的设计方法（ADD）第二题：单项选择（每题4分，共20分） 1.下面哪种策略能够用来满足可测试性（Testability）的质量属性？ A）心跳（Heartbeat）B）模块的抽象化（Generalize the module） C）记录/重放D）授权用户 2?“系统在提供服务给合法用户的同时抵制未授权使用的能力” 题？ A）性能B）可测试性 C）可移植性D）安全性这是哪种质量属性关心的问 3.下面哪种视图不属于软件体系结构中定义的 “ A）物理视图B）设计视图 C）场景视图D）开发视图 4+1 ”视图？ 4.下面的图是什么图? LlUDiU Rikk Prk* Deal CaphJF* Du] ACCOuming A）序列图C）对象图B）组件图D）用例图 5.下面的图形描述了何种体系结构风格?

A） C/S B）有序批处理C）主程序/子程序D）面向对象第三题简答（每题5分，共20分） 1?请描述管道-过滤器体系结构风格的特点并给出适合使用这种风格的一个应用场景。 2.请简要说明黑板风格的定义。 3.请简要说明体系结构权衡分析方法和该方法的特点。 4.什么是“ 4+1视图”，分别给出每个视图的名称和主要关注点。软件体系结构分析：效用树（20分）某公司要开发一个在线交易系统，该系统主要关注性能、可更改性、可用性和安全这五个质量属性。负责开发的团队分析了各个质量属性，设计了一个参考的体系结构。该团队欲采用效用树技术对体系结构进行评估，下面是相关的场景：站点1断电后，能够在3秒内完成流量到站点2的迁移；信用卡交易需要有99.999%的安全性；用户的授权数据库需要在99.999%的情况下保证可用；视频必须实时传输；能够在4人-周内完成对Web用户界面的改变网络失效和恢复必须在 1.5分钟内完成；减少对客户数据库访问的时间至200毫秒以内；请根据以上描述，构建相应的效用树 2.软件体系结构构建（20分） https://www.360docs.net/doc/7b17054476.html,是一家新兴的旅游服务提供商，能够在线为用户提供在线的实时旅游信息服务，包括路线信息，景点介绍，公交线路查询等，其系统的基本的功能如下所示：用户可以在网站上注册帐号和密码，成为该站点的客户；客户可以使用浏览器访问网上的站点，搜索并返回感兴趣的景点信息；该公司需要集成来自旅游线路提供商的数据库，提供旅游线路支持；需要集成来自景点的信息提供商的数据库，提供景点信息；需要集成公交公司的应用系统，提供公交信息查询能力。请首先给出一个基于Java EE平台的企业级分布式系统体系结构图，并根据描述给出各个需求应该分别在体系

软件设计与体系结构作业

软件设计与体系结构作业第一次作业 (2) 第二次作业 (4) 第三次作业 (5) 第四次作业 (6) 第五次作业 (8) 第六次作业 (22) 第七次作业 (24)

第一次作业 3.试列举两个大型应用系统的实例说明软件在该系统中所起的关键作用以及软件质量对系统成败的影响。答：图书管理系统——软件在系统中运行所起的作用是可以让读者查询到借书与还书情况，以及读书借阅情况，归还日期等，质量的好坏直接影响系统的正常运行。火车票查询系统——软件在该系统中所起的关键作用是能够在电脑上运行的电脑程序，软件质量好影响人们可以在网上查到最新的消息，尽快买到到火车票。若软件质量差那可能会不能更新最新消息，使人们不能正确订票、查票、影响人们该系统的使用率。 5.查阅有关文献给出两种本章中未列出的软件开发过程并进行描述。答：增量模型——软件被作为一系列的增量构件来设计、实现、集成和测试，每一个构件是由多种相互作用的模块所形成的提供特定功能的代码片段构成。喷泉模型——与传统的结构化生存期比较，具有更多的增量和迭代性质，生存期的各个阶段可以相互重叠和多次反复，而且在项目的整个生存期中还可以嵌入子生存期。就像水喷上去又可以落下来，可以落在中间，也可以落在最底部。

8.软件体系结构与软件设计有何关系？软件体系结构的出现有何必然性和重要意义？答：软件体系结构与软件设计的关系：软件体系结构设计作为软件设计过程中的活动之一，能在较为抽象的级别上描述整个软件系统的结构，成为大规模、复杂软件系统设计中必不可少的步骤。软件体系结构的意义：软件体系结构将构件以及构件之间的连接作为软件体系结构的基本组成部分。软件体系结构使软件复用从代码复用发展到设计复用和过程复用，为不同的人提供了共同的语言，体现了系统早期的设计决策，并作为系统设计的抽象，为实现框架和构件的共享与复用，基于体系结构的软件开发提供了有力的支持。

软件体系结构分析

三层C/S结构应用实例 ——连锁超市管理系统1.系统背景介绍 1.1任务概述该连锁超市是具有一定规模的大型私有企业，其通用的管理系统是针对超市的运营特点以及对信息的存储方式而特别设计的，该系统的基本信息如下： ①信息量大，须存储类别众多的货物信息，人事管理信息等。其分布在十几个城市的各个分店的所有信息都需要进行统一管理。 ②单位众多，分布广，系统涵盖的单位达100多个，分布在各个中小型城市。 1.2用户特点用户类型多，数量大，各类信息管理涉及行政管理（一级）、人事管理（二级）、基础管理（三级）等三级层次，各层次的业务职责不同，各层次的管理者对系统的查询功能和权限也不同。 1.3硬件条件网络发展的环境各不相同，由于各地区的条件以及操作能力有限，某些中小型地区只有单机，需要陆续加入广域网。 1.4 设计目标项目要求系统应具备较强的适应能力和演化能力，无论单机还是网络环境均能运行，并能保证数据的一致性，且能随着网络环境的改善和管理水平的提高，平稳的从单机向广域网过渡，从集中式数据库向分布式数据库方式，从独立的应用程序方式向适应Intranet环境演变。 1.5 需求规定

1.5.1 数据管理能力要求系统的输入由程序设计而提示用户输入功能选择命令，当需要对系统中的数据库进行更新时，必须以完整的格式化的文件化的形式进行输入。以此保证数据库中的数据的一致性和完整性。同时系统支持不同地区的用户通过服务器同时对数据库中的数据进行访问。该系统为一个典型的分布式软件体系结构。 1.5.2 故障处理要求系统在出现故障时，原始未出现错误的数据，任可以提供给用户访问，当用户要求访问的数据为故障数据时，提示用户系统正处于维护状态。为避免故障的产生对数据的影响，将数据备份在磁盘或者或者硬盘中，通过日志文件，将数据的操作更新至备份数据中。同时，要求系统具有极强的可维护性，和容错与纠错能力。在系统发生故障时，能对故障进行及时的处理。恢复之后的系统，较之于以前，更坚强与牢固。 2.系统分析与设计三层C/S体系结构运用事务分离的原则将系统应用分为表示层、功能层、数据层三个层次，每一层次都有自己的特点，如表示层是图形化的、事务驱动的，功能层是过程化的，数据层则是结构化和非过程化的，难以用传统的结构化分析与设计技术统一表达这三个层次。面向对象的分析与设计技术则可以将这三个层次统一利用对象的概念进行表达。当前有很多面向对象的分析和设计方法，我们采用Coad和Yourdon的OOA（object-oriented analyzing，面向对象的分析）与OOD（object-oriented design，面向对象的设计）技术进行三层结构的分析与设计。在该系统的三层结构中，中间的功能层是关键。运用该系统的应用程序的最基本的就是执行数千条定义业务如何运转的业务逻辑。一个业务处理过程就是一组业务处理规则的集合。中间层反应的是应用域模型，是该系统的核心内容。 Coad和Yourdon的OOA用于理解和掌握该系统应用域的业务运行框架，也就是应用域建模。OOA模型描述应用域中的对象，以及对象间