软件体系结构(3)

3.3 客户/服务器风格
客户/服务器应用模式的特点是大都 基于“胖客户机”结构下的两层结构应 用软件。 优点： （1）模型思想简单，易于理解和实现。 （2）C/S结构的优点是能充分发挥客户 端PC的处理能力，很多工作可以在客户 端处理后再提交给服务器，客户端响应 速度快。
3.3 客户/服务器风格
3.3 客户/服务器风格
网络计算经历了从基于宿主机的计算模型到 客户/服务器计算模型的演变。 在软件体系结构的风格设计中，客户/服务器 （Client/Server，C/S）风格无疑曾是最重要的风 格。客户/服务器计算技术在信息产业中占有重要 的地位。 C/S软件体系结构，即Client/Server （客户机/ 服务器）结构，是基于资源不对等，且为实现共 享而提出来的。 C/S结构以局域网为中心，将应用一分为二 ，服务器（后台）负责数据管理，客户机（前台 ）完成与用户的交互任务。
3.4 三层C/S结构风格
与传统的二层结构相比，三层C/S结构具有以 下优点： （1）允许合理地划分三层结构的功能，使之 在逻辑上保持相对独立性，从而使整个系统 的逻辑结构更为清晰，能提高系统和软件的 可维护性和可扩展性。 （2）允许更灵活有效地选用相应的平台和硬 件系统，使之在处理负荷能力上与处理特性 上分别适应于结构清晰的三层。并且这些平 台和各个组成部分可以具有良好的可升级性 和开放性。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 这种体系结构风格的优点有： ①由于对象的封装和信息隐蔽性，提高了 对象的可维护性； ②使设计人员划分问题更容易。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 这种体系结构风格的缺点有： ①当对象访问其它对象时，必须先得到对方的 对象标识，因此，若一个对象的标识改变了， 则那些显式调用它的对象必须做相应的修改； ②副作用问题：假设对象A用于B，而C作用于B ，则C对B的影响显然可能会对A产生预想不到 的副作用。
3.1 概述
1）数据流风格(Dataflow) 这种风格的典型代表有批处理序列、管 道一过滤器。其中每个部件有一组输人和输 出，部件从其输人读取数据流，并且产生数 据流到输出，因此，部件可称为“过滤器” ，这种风格中的“连接器”充当了数据流的 传送渠道，将数据从“过滤器”的输出端传 送到另一个“过滤器”的输人端，因此称为 “管道”。
第三章 软件体系结构风格
3.1 概述 3.2 经典软件结构风格 3.3 客户/服务器风格 3.4 三层C/S结构风格 3.5 浏览器/服务器风格 3.6 公共对象请求代理体系结构 3.7 正交软件体系结构 3.8 基于层次消息总线的体系结构风格 3.9 异构结构风格 3.10 互联系统构成的系统及其体系结构 3.11 特定领域软件体系结构
3.1 概述
1）数据流风格(Dataflow) 这种风格的缺点是： ①结构单一，系统通常易被组织成线形的批处理形 式； ②相关数据流的一致性难以保持； ③在实现方面，数据的传输增加了过滤器的工作量 ，从而降低了系统的性能。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 这种风格分两类： 一类的典型代表有面向对象系统、 层次结构(Hierarchicallayer。)等。该风 格是基于数据抽象和面向对象机制的， 其中数据的表示及相关的操作被封装在 类或对象中。该风格的部件是对象(或 者说是类实例)，对象之间通过函数或 过程调用产生交互。
2）调用/返回风格(call-and-return) 这种风格的优点是： ①支持重用：任何部件都可以通过注册系统 中的事件而“插入”到系统中； ②部件的“无缝”替换缓和了系统的演变， 即部件替换时，不会对部件的接口造成任何 影响。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return)
这种风格的缺点是： ①部件无法控制系统的运行次序，因为声明事件的部件 不知道哪些部件会对该事件作出响应。 ②第二个问题是关于数据交换的。数据有时是通过事件 进行传递，有时通过全局共享仓库进行传递，这时需要 加强全局操作和资源管理的控制； ③无法预测或事先检测过程的正确性。在隐式调用风格 的系统中，过程的语义依赖调于它的上下文(context)， 而上下文只有在系统运行时才知道。这一点不同于传统 的过程调用，只需考虑过程的前置和后置条件即可。
3.1 概述
总而言之，不同的体系结构风格具有 各自的不同特点，通常采用框架 (Framework)来描述体系结构风格。即一个 特定的体系结构可看作是由一组“部件 ”(Components)和描述部件间交互作用关 系的“连接”(connectors)构成。如客户、 服务器、过滤器、层次、数据库等都是部 件，过程调用、事件广播、数据库协议和 管道等都是连接。
3.1 概述
5）数据中心或数据仓库风格(Data-Centered or Repositories) 这种风格的典型代表有数据库系统、超 文本系统、黑板系统。 该风格中主要有两类部件： 一类是中心数据结构部件(又可称作“数 据仓库”：Repository)，表示系统的当前状态 ； 另一类是一组相对独立的部件集，它们 可以以不同方式与数据仓库进行交互。
3.1 概述
Shaw等人在体系结构风格上强调的是构 成软件系统的组成元素 (构件 )和连接关系 ( 连接器 )的类型、构件和连接器间的组织方式 以及系统的属性。他们采用基于不同连接方 Байду номын сангаас的分类方式首次将熟知的软件体系结构风 格分为数据流系统、调用与返回系统、独立 构件系统、虚拟机和以数据为中心的系统五 大类。
3.4 三层C/S结构风格
与传统的二层结构相比，三层C/S结构具有以 下优点： （3）应用的各层可以并行开发，各层也可以 选择各自最适合的开发语言。 （4）允许充分利用功能层有效地隔离开表示 层与数据层，未授权的用户难以绕过功能层 而利用数据库工具或黑客手段去非法地访问 数据层，这就为严格的安全管理奠定了坚实 的基础。整个系统的管理层次也更加合理和 可控制。
3.1 概述
一种软件体系结构风格以样本 (Pattern)的形式定义了一类同族系统的 体系结构。更具体地说，一种软件体系 结构风格定义了一个由部件和连接组成 的词汇库，及将它们“粘合”在一起的 一组约束(constraints)。此外，许多体系 结构风格还提供语义模型(semantic models)，以说明组件的特性如何决定系 统的总体特性。
3.1 概述
5）数据中心或数据仓库风格(Data-Centered or Repositories) 根据控制原则的不同，这种风格的体系 结构主要有两大分支：如果系统输人业务流 的类型是激发进程执行的主要原因，则数据 仓库是传统的数据库；如果中心数据结构的 当前状态是激发进程执行的主要原因，则数 据仓库是黑板(Blackboard)，其中黑板体系结 构风格主要应用于需进行复杂解释的信号处 理领域中，如语音与模式识别。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 这种风格的一个主要特点是事件声明方( 部件)并不知道哪些部件会对该事件作出响应 。因此，部件无法预测响应顺序，甚至无法 预测有哪些响应。基于这点原因，许多系统 通常增加显式调用(一般的过程调用)作为部件 间交互的补偿方式。
3.1 概述
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 另一类的典型代表是主程序/子程序、客户/服务 器。这种风格的实现机制是：部件事先声明或广播 一个或多个事件，其它的部件通过过程对感兴趣的 事件进行注册登记。当某个事件发生时，系统就自 动调用注册过该事件的那些过程。也就是说，在隐 式调用软件体系结构风格中，部件是模块，其接口 由一组过程和事件构成。过程可以以一般方式调用 ，也可以以事件注册方式同部件产生联系，这样， 系统运行中当某个事件发生时过程会自动地被调用 。
3.1 概述
1）数据流风格(Dataflow) 这种风格的优点是： ①支持数据的分解，从而降低了问题的复杂度； ②支持重用：只要输人输出“一致”，过滤器可以 方便地组装； ③系统易于维护：过滤器可以方便地被替换； ④支持一定的系统性能分析，如死锁、吞吐率等； ⑤支持并发：过滤器可独立执行，也可并行执行。
3.1 概述
体系结构风格概念率先由 Perry等 人在 1992年引入：软件体系结构风格是 由从各种相似的、具体详细的体系结构 中抽象出的组成元素及其组成关系表示 的，比软件体系结构受到的限制更少、 更不完全。
他们在软件体系风格上关注的主要 是软件系统的组成元素以及元素间的连 接关系。
3.1 概述
Buschmann等人进一步完善了此定义： 软件体系结构风格根据软件系统的结构组织定 义了软件系统族； 通过构件应用的限制及其与系统结构、构建有 关的组成和设计规则，来表示组成元素和组成元素 之间的关系； 为一个软件系统及其怎样构造该系统表示一种 特殊的基本结构； 也包括何时使用它所描述的体系结构、它的不 变量和特例，以及其应用的效果等信息。
缺点： （1）客户端很庞大，以致于应用程 序升级和维护时十分困难且耗资很大 。 （2）事务层不能与跨平台的客户端 共享。 （3）孤立了不同的逻辑组件。 （4）没有统一的数据逻辑层来提供 不同种类的数据存储层。
3.4 三层C/S结构风格
与二层C/S结构相比，在三层C/S 体系结构中，增加了一个应用服务器 。 三层C/S体系结构是将应用功能 分成表示层、功能层（业务逻辑层、 业务层、逻辑层、商务层等）、数据 层三个部分。
3.1 概述
2）调用/返回风格(call-and-return) 该风格具有两个重要特点： ①对象保持了表示的完整性，这一点 通常通过控制对象中的变量来实现； ②对象的表示隐蔽性。也就是说，一 个对象相对于另一个对象来说其表示是透 明的；对象之间通过函数或过程调用产生 交互，而不必关心对方的内部表示和具体 实现。
3.1 概述
并且，他们将体系结构风格与体系结构 模式两个概念区别开来，不仅关注构成软件 系统的组成元素及其之间的连接关系，而且 关注组成元素使用的约束条件、表示组成元 素间关系的角度，以及体系结构风格的适用 场合和应用效果。