构架分析与设计

构架分析与设计
胡协刚 首席软件架构师 szjinco@https://www.360docs.net/doc/af3168018.html,

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技术

内容提要
软件的构架 分析与设计概貌 构架分析设计的位置 构架分析 构架设计

软件的构架

什么是软件构架

软件构架的定义
IEEE1471-2000的定义：
一个系统的基础组织，它具体体现在系统的组成构 件，构件相互之间、构件和环境之间的关系，以 及指导其设计和演化的原则上 the fundamental organization of a system embodied in its components, their relationships to each other and to the environment and the principles guiding its design and evolution

如何理解软件构架
（软件）系统进行分解的顶层结构，包括其组成元 素，元素之间、元素与外部的关系 关注构架的静态方面，即系统大粒度（宏观）的总体 结构（例如分层、子系统的划分等） 系统中解决各类关键的重复问题的通用解决方案 关注构架的动态方面，侧重于系统内部关键行为的共 同特征（已经包含了微观细节，例如构架机制） 系统设计中影响深远（构架敏感）的各项最重要决 定 这些决定严重影响系统的实施，一旦作出并被贯彻， 其变更的代价将及其高昂（容易变更的设计将不属 于构架范畴）

软件构架的关注焦点
对软件构架的建模 评估软件构架的质量 创建构架的过程 为软件产品线创建可复用的构架

软件构架建模

涉众、构架以及构架描述
Mission +fulfills 1..n
1 Environment +inhabits 1 +influences System 1 +has an 1 Architecture
(from Core Structure)
1
+has +described by 1..n +identifies 1..n 1..n +is important to 1 1 1 Architectural Description
(from Core Structure)
Stakeholder +is addressed to 1..n
+identifies 1..n +has 1..n Viewpoint
(from Core Structure)
1..n Concern
1..n 1..n
viewpoint_language modeling_methods analytic_methods
+used to cover

构架描述的组成元素
视点(Viewpoint) 系统的涉众和涉众对系统表述的关注角度， 共同组成视点(Viewpoint)。 视图(View) 可以看作视点(Viewpoint)的具体实例。它提 供一个忽略其它不相关内容的，从单个角度 观察模型的途径。 模型(Model) 对目标系统的一组语义上自我封闭的抽象。

构架视图与模型
Architecture 1
+described by
1 +provides 1 1 1 1 +participates in 1..n Rationale
Architectural Description Stakeholder
(from Context View)
1..n
+is addressed to 1..n +organized by View
Concern
(from Context View)
+selects 1 1..n 1 1..n +comforms to Viewpoint viewpoint_language modeling_methods analytic_methods
1..n +aggregates 1..n +consists of Model 1..n
1..n +used to cover 1..n
1..n
+establishes methods for 1..n
Viewpoint Template
(from Viewpoint Details)

RM-ODP的元模型体系
ISO/ITU-T RM-ODP定义的抽象层次（视角） 包括： – 企业（Enterprise Viewpoint） – 信息（Information Viewpoint） – 计算（Computational Viewpoint） – 工程（Engineering Viewpoint） – 技术（Technology Viewpoint）

4+1视图模型
Logical View
End-user Functionality
Implementation View
Analysts/Designers Structure
Programmers Software management
Use-Case View Process View
System integrators Performance Scalability Throughput
Deployment View
System engineering System topology Delivery, installation communication

构架描述的用途
表达（软件）系统及其演化 用于系统涉众之间的交流 以一致的方式来评估与比较软件构架 用来计划、管理与执行系统开发的各项活动 表达系统的固有特性与支撑原则，以引导可 接受的变更 验证系统的实现符合构架描述 充实软件密集系统的构架知识库（参考构 架）

软件构架面临的挑战
创建满足需求（特别是性能、安全等非功能 需求）的构架基础框架 必须支持系统的各种变化，并控制这些变数 在不断的演变中，仍然保持构架的健壮和稳 定

分析与设计概貌

分析与设计示意
Analysis Model (optional) Use-Case Model
Analysis and Design
Design Model
Use Case Supplementary Descriptions Specifications Data Model

从分析类到实施代码
Analysis Design Classes Classes
Source Code
Exec

分析 vs. 设计
分析 –重点在于理解问题 –满足功能性需求 –理想化设计 –行为 –系统结构 –“小”模型 设计 – 重点在于明确解决 – 满足非功能性需求 – 接近于实际代码 – 操作和属性 – 性能 – 对象生命周期的管理 – “大”模型
Analysis Model Design Model