软件架构 4+1 视图模型
4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列

4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列1995年,Philippe Kruchten在《IEEE Software》上发表了题为《The 4+1 View Model of Architecture》的论文,引起了业界的极大关注。
后来,Philippe Kruchten加入Rational,他的4+1视图方法演变为著名的、为许多架构师所熟知的“RUP 4+1视图方法”(如下图所示)。
概括而言:∙逻辑视图(Logical View),设计的对象模型。
∙进程视图(Process View),捕捉设计的并发和同步特征。
∙部署视图(Deployment View),描述了软件到硬件的映射,反映了分布式特性。
∙实现视图(Implementation View),描述了在开发环境中软件的静态组织结构。
∙用例视图(Use-Case View),该视图是其他视图的冗余(因此"+1")。
其实,就算不专门对比业界不同的多视图方法(本系列文章后续将谈及“业界种类繁多的多视图方法”),有经验的软件从业者也会感觉到4+1视图方法的3大特点扑面而来。
特点一,倚重OO80年代到90年代OO技术是大有作为,例如许多人都知道C++是1985年横空出世的。
4+1视图方法根植于Philippe Kruchten的一线架构设计实践,所以4+1视图方法倚重OO并不令人奇怪。
另一方面,几个问题很有价值:∙4+1视图方法,是OO方法的分支吗?∙OO高手,就想当然的是架构师了吗?∙难道大量采用C语言编程的嵌入式领域不需要多视图?∙……于是,在每个人的心里留下了一个大大的问号:OO方法与多视图的架构设计方法到底什么关系?特点二,倚重用例耐人寻味的“+1”。
Philippe Kruchten 4+1视图最初的“+1”,指场景视图(如下图)。
RUP 4+1视图的“+1”,指用例视图(参考上图)。
用例技术不会和场景技术划等号吧?4+1视图前后的“变迁”,为什么呢?(小沈阳味儿)“逻辑视图”也叫“逻辑架构视图”也简称“逻辑架构”,但“用例架构”怎么这么别扭呢?逻辑视图架构师负责设计,用例视图呢?颇有影响的“用例驱动架构设计”的说法,如何评价?一个个颇有价值的大问号不断出现,请朋友们先自己分析分析。
软件架构设计之“4+1”视图模型

软件架构设计之“4+1”视图模型1、软件架构设计 软件架构是具有⼀定形式的结构话元素,即构件的集合,包括处理构件、数据构件和连接构件。
处理构件负责对数据进⾏加⼯,数据构建是被加⼯的信息,连接构件把架构不同部分负责连接起来。
软件架构是软件设计过程中⼀个层次,这⼀层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。
2、软件架构建模 设计软件架构的⾸要问题是如何表⽰软件架构,即对软件架构建模。
根据建模的侧重点不同,可以讲软件建构的模型分为5种,分别是结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。
2.1结构模型这是⼀个最直观、最普遍的建模⽅法。
这种⽅法以架构的构件、连接件和其他概念呢来刻画架构,并⼒图通过结构来反映系统的重要寓意内容,包括系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格和性质等。
研究结构模型的核⼼是架构描述语⾔。
2.2框架模型框架模型和结构模型类似,但他不太侧重描述结构的细节⽽更侧重与整体的结构。
框架模型主要以⼀些特殊的问题为某表建⽴⾄针对和适应该问题的结构。
2.3动态模型动态模型是对结构或框架模型的补充,研究系统“⼤颗粒”的⾏为性质例如,描述系统的重新配置活演化。
动态可以指系统的总体结构和配置、建⽴活拆除通信通道或计算的过程。
这类系统是激励型的。
2.4过程模型过程模型研究构造系统的步骤和过程,因⽽结构是遵循某些过程脚本的结果。
2.5功能模型该模型认为架构是⼀组功能构件按层次组成,下层向上提供服务。
它可以看作是⼀种特殊的框架模型。
在这5中模型中,最常⽤的是结构模型和动态模型。
这5中模型各有所长,将5中模型有机地统⼀在⼀起,形成⼀个完整的模型来刻画软件架构更合适。
例如,Kruchten在1995年提出了“4+1”视图模型。
3、“4+1”视图模型 “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架构。
每个视图只关⼼系统的⼀个侧⾯,5个视图结合在⼀起才能反映系统软件架构的全部内容。
软件体系结构 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。
表1 超市系统案例:理解需求种类的复杂性简单而言,功能需求就是"软件有什么用,软件需要做什么"。
皮豆4 1体系结构视图精品

•同一台处理机上的对象之间的消息通信既可
能是一个控制线程内部的,也可能是不同控 制线程之间的。
@收款机
本班出纳员 开始时间 结束时间
@登录 售货 结帐
商品一览表
商品目录
检索 种类增
m
1
删
销售事
收件款人
购物清单
1
应收款
……
销售计划 入帐
商品
编号 名称 单价 架上数量 下限
售出 补充 价格更新
帐户 …… ……
……
ATM …… ……
……
银行 …… ……
……
出纳员 …… ……
……
…… …… ……
……
步骤3:定义结构与连接
• 初步确定关联
•对应于描述性动词或动词短语 •需求陈述中隐含 •根据问题域知识得出
• 筛选
• 完善
• 分析标识对象之间的关系
•对象之间的分类关系:一般-特殊结构 •对象之间的组成关系:整体-部分结构 •对象之间的静态联系:实例连接 •对象之间的动态关系:消息连接
…… ……
制冷设备
……
……
两种结构 同用
仅用整体 -部分结构
用整体-部分结构实现复用
机床 ……
……
起重机
……
……
送料车
……
……
车床
……
……
刨床
……
……
钻床
……
……
电动机 …
………
筛选:删除下列关联
•已删去的类间的关联 •无关或实现关联 •瞬时事件 •三元关联 •派生关联
总行 银行代码
拥有
组成
分行
现钞收款机
4+1架构体系的内容_解释说明以及概述

4+1架构体系的内容解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在软件开发领域,架构体系(Architecture)扮演着关键的角色,它定义了软件系统的整体结构和组织,并对系统的功能、性能和可扩展性等方面产生深远影响。
而4+1架构体系是一种被广泛采用和认可的架构设计方法。
本文将详细解释和说明4+1架构体系的内容,并对其概述进行阐述。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先,在引言部分我们给出了文章的概述,明确了文章对于4+1架构体系的解释说明以及概述要探讨的内容。
接下来,第二部分将详细介绍什么是4+1架构体系,并重点讨论其核心要素——架构视图和场景描述。
此后,我们将在第三部分和第四部分中探讨该架构体系下涉及到的具体要点,从而更加全面地了解这一设计框架。
最后,在第五部分中,我们将总结回顾本文所探讨的主要观点和进展,并给出未来发展的展望和建议。
1.3 目的通过本文对于4+1架构体系内容的解释说明以及概述,旨在帮助读者深入理解这一软件架构设计方法,并为软件开发人员在实践中应用4+1架构体系提供指导和参考。
同时,本文也着重强调了该架构体系的重要性和实用价值,以及对未来软件系统开发领域的发展前景作出探讨。
以上是对于“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写,如有需要,请继续咨询其他部分的内容。
2. 4+1架构体系的内容解释说明概述2.1 什么是4+1架构体系?4+1架构体系是一种在软件工程领域中常用的软件体系结构描述方法。
该方法由美国计算机科学家Philippe Kruchten于1995年提出,并被广泛应用于软件系统设计和开发中。
这一软件体系结构描述方法将系统的架构划分为四个视图(Views)以及一个场景描述(Scenarios)。
它强调了以多视图和用例为基础的方式来描述和显示系统的各个方面,从而帮助团队成员更好地理解和沟通软件系统体系结构。
2.2 架构视图(Views)在4+1架构体系中,架构视图指的是通过不同角度来描述系统的多个视角。
体系结构结构模型

仓库管理系统的软件体系结构模型XXX(XX大学 XXX学院,XX XXX)摘要:本文使用统一建模语言UML对仓库管理软件的软件体系架构进行建模。
使仓库管理软件架构在开发初期能够很好地被开发人员和客户理解。
本文采用“4+1”视图模型对系统进行建模。
关键词:仓库管理 UML 软件体系架构1.软件系统体系结构模型本章采用“4+1”视图模型对软件系统进行建模。
该视图模型从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机构。
每个视图只关心系统的一个侧面,5个视图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。
“4+1”视图模型如图1所示,其中图中的实施视图就是开发视图。
图1 “4+1”视图模型1.1逻辑视图逻辑视图(Logical view),主要是整个系统的抽象结构表述,关注系统提供最终用户的功能需求,不涉及具体的编译,即输出和部署。
在逻辑视图中,系统分解成一系列的功能抽象。
这些分解不但可以用来进行功能分析,而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。
通常在UML中用类图来描述逻辑视图。
类图(Class diagram)显示了模型的静态结构,特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等,从系统构成角度来描述正在开发的系统。
类图不显示暂时性信息。
如图2所示为系统逻辑视图。
在逻辑视图中,采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员类是通过系统用户类泛化来的,系统用户有的一般操作和属性他们也都拥有。
其中按照系统的权限范围来说,采购入库员、出库员、仓库管理员依赖于商场管理员,因为只有商场管理图2 逻辑视图员有注册用户的功能。
除了他们共有的属性和操作,采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员还有各自的特殊操作。
采购入库员类自己还包含了商品入库、创建商品信息、维护商品信息、信息查询这些操作。
出库员类包含的操作有商品出库、信息查询。
仓库管理员类包含的操作有仓库盘点、货位管理。
实验二 用“4+1”视图描述体系结构

实验2用“4+1”视图描述体系结构
一、实验目的:
理解“4+1视图”建模思想,熟悉体系结构生命周期模型,掌握基于软件体系结构建模方法。
二、实验学时:2
三、实验内容及操作步骤:
(一)实验内容
根据“4+1”视图对KWIC(关键词索引系统)系统建模,完成KWIC系统的逻辑视图、过程视图、物理视图、开发视图和场景视图。
(二)操作步骤
基于“4+1”视图,对KWIC(关键词索引系统)系统进行视图建模:
1.建立KWIC的逻辑视图
采用面向对象的设计方法时,逻辑视图即是对象模型。
2.建立KWIC的过程视图
描述系统的并发和同步方面的设计。
3.建立KWIC的物理视图
描述软件到硬件之间的映射关系,反映系统在分布方面的设计。
4.建立KWIC的开发视图
描述软件在开发环境下的静态组织。
5.建立KWIC的场景视图描述软件体系结构的用例。
四、实验要求:
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。
实验课后完成实验报告的心得体会内容,并及时提交实验报告。
五、实验报告要求:
1.独立完成。
2.按时保质保量提交电子版和纸质版作业。
3.纸质版以班为单位上交,由班长负责收发;电子版作业文档以班为单位打包交给班长。
体系结构的视图 4+1视图法分别用什么方法来实施

体系结构的视图 4+1视图法分别用什么方法来实施话题:软件体系结构建模中,4+1视图模型(逻辑视图、开发视...问:软件体系结构建模中,4+1视图模型(逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视...推荐回答:1、场景视图:静态方面用用例图表现,动态方面用活动图、状态图、交互图表现。
2、逻辑视图:包含了类、接口、协作,静态方面用类图和对象图表现,动态方面用活动图、状态图、交互图表现。
3、开发视图:(development view),描述了在开发... 话题:什么叫“4+1”视图模型?推荐回答: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...话题:编写软件架构文档说明,第1 部分: 什么是软件架构...推荐回答:引言软件架构是一门学科,开始于20 世纪70 年代。
面对不断增加的复杂性和开发复杂实时系统的压力,作为主流系统工程和软件开发的基本构造,软件架构应运而生。
与任何其他久经考验的学科一样,软件架构在诞生之初也面临许多挑战。
软件架构表...话题:rup中4+1视图的1与4的关系推荐回答:1是usecase模型,描述需求,是系统体系结构的核心和基础;4分别是逻辑视图、进程视图、组件视图和部署视图。
话题:建立一个系统的soa模型,如果用4+1视图的的方式建...推荐回答:逻辑视图(logical view)可以用erd,数据流图等等。
过程视图(process view)可以用时序图,流程图。
物理视图(physical view)基本跟uml没关系。
开发视图(development view)里可以用模块图之类的静态图表示。
第五个视图用用例图。
话题:《装备管理信息视图研究》论文怎么写?推荐回答:个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。
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RUP 4+1架构
软件需求分析的复杂性
图 1 软件需求分类的复杂性
RUP 4+1架构
RUP4+1架构方法采用用例驱动,在软件生命周期的各个阶段对软件进行建模,从不同视角对系统进行解读,从而形成统一软件过程架构描述.
用例视图(Use Cases View),最初称为场景视图,关注最终用户需求,
为整个技术架构的上线文环境.通常用UML用例图和活动图描述。
逻辑视图(Logical view),主要是整个系统的抽象结构表述,关注系统提
供最终用户的功能,不涉及具体的编译即输出和部署,通常在UML中用类图,
交互图,时序图来表述,类似与我们采用OOA的对象模型。
开发视图(Development View),描述软件在开发环境下的静态组织,从程
序实现人员的角度透视系统,也叫做实现视图(implementation view)。
开发
视图关注程序包,不仅包括要编写的源程序,还包括可以直接使用的第三方SDK
和现成框架、类库,以及开发的系统将运行于其上的系统软件或中间件, 在UML
中用组件图,包图来表述。
开发视图和逻辑视图之间可能存在一定的映射关系:比如逻辑层一般会映射到多个程序包等。
处理视图(Process view)处理视图关注系统动态运行时,主要是进程以及相关的并发、同步、通信等问题。
处理视图和开发视图的关系:开发视图一般偏重程序包在编译时期的静态依赖关系,而这些程序运行起来之后会表现为对象、线程、进程,处理视图比较关注的正是这些运行时单元的交互问题,在UML中通常用活动图表述。
物理视图(Physical view )物理视图通常也叫做部署视图(deployment view),是从系统工程师解读系统,关注软件的物流拓扑结,以及如何部署机器和网络来配合软件系统的可靠性、可伸缩性等要求。
物理视图和处理视图的关系:处理视图特别关注目标程序的动态执行情况,而物理视图重视目标程序的静态位置问题;物理视图是综合考虑软件系统和整个IT系统相互影响的架构视图。
RUP4+1架构方法从1995年提出后在业界获得广泛应用,并得以发展完善,在具体应用的时候结合公司环境和项目实际进行适当裁剪。
【参考资料】:
1.IBM developerwork
运用RUP 4+1视图方法进行软件架构设计
/developerworks/cn/rational/06/r-wenyu/index.html
架构蓝图--软件架构"4+1" 视图模型
https:///developerworks/cn/rational/r-4p1-view/
RUP4+1架构方法
/Leo_wl/archive/2010/12/09/1901715.html
2.。