软件架构设计(3)——软件架构视图实例
【软件架构】运用RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和用例视图）
【软件架构】运⽤RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和⽤例视图）RUP概述RUP（Rational Unified Process），统⼀软件开发过程，统⼀软件过程是⼀个⾯向对象且基于⽹络的程序开发⽅法论。
在RUP中采⽤“4+1”视图模型来描述软件系统的体系结构。
“4+1”视图包括逻辑视图、实现视图、进程视图、部署视图和⽤例视图。
最终⽤户关⼼的是系统的功能，因此会侧重于逻辑视图；程序员关⼼的是系统的配置、装配等问题，因此会侧重于实现(开发)视图；系统集成⼈员关⼼的是系统的性能、可伸缩性、吞吐率等问题，因此会侧重于进程(处理)视图；系统⼯程师关⼼的是系统的发布、安装、拓扑结构等问题，因此会侧重于部署(物理)视图。
分析⼈员和测试⼈员关⼼的是系统的⾏为，因此会侧重于⽤例(场景)视图；原⽂链接：https:///turbock/article/details/102930810（2）4+1视图介绍：（3）UML 4+1视图：（）运⽤RUP 4+1视图⽅法进⾏软件架构设计下⽂摘⾃：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。
《软件架构设计文档》模板
《软件架构设计文档》模板软件架构设计文档模板1. 引言1.1 背景在当今数字化时代，软件的需求日益增加，对高质量、可维护和可扩展的软件架构需求也越来越高。
软件架构设计文档是为了规划和指导软件开发团队在开发过程中的工作，保证软件系统的稳定性和可靠性。
1.2 目的本文档旨在定义软件架构设计的要素和所需的技术、工具以及规范，以确保软件开发项目的成功实施。
2. 系统架构2.1 设计原则2.1.1 模块化2.1.2 可重用性2.1.3 可扩展性2.1.4 松耦合2.1.5 高内聚2.2 架构风格2.2.1 分层架构2.2.2 客户端-服务器架构2.2.3 事件驱动架构2.3 架构图示在此处插入架构图示，包括主要组件和它们之间的关系。
3. 体系结构设计3.1 模块描述3.1.1 模块一描述模块一的功能和职责，包括输入、输出和内部数据流程等。
3.1.2 模块二描述模块二的功能和职责，包括输入、输出和内部数据流程等。
...3.2 接口设计3.2.1 内部接口描述模块之间的内部接口，包括输入输出参数、数据格式等。
3.2.2 外部接口描述软件系统与外部系统或第三方服务的接口，包括输入输出参数、协议规范等。
3.3 数据库设计描述软件系统的数据库设计，包括表结构、关系、数据类型等。
3.4 数据流程设计描述软件系统的数据流程设计，包括数据的输入、处理和输出流程。
3.5 安全性设计描述软件系统的安全性设计，包括用户验证、数据保护、权限控制等。
4. 技术选型4.1 编程语言选择根据项目需求和开发团队的技术实力，选择适合的编程语言或技术框架进行开发。
4.2 开发工具描述使用的开发工具，包括IDE、版本控制系统等。
4.3 第三方库和组件描述使用的第三方库和组件，包括功能描述、版本信息等。
5. 质量保障计划5.1 单元测试计划描述针对各个模块的单元测试计划和策略，确保软件的稳定性和可靠性。
5.2 集成测试计划描述软件集成测试的计划和策略，确保软件各个模块之间的协同工作。
软件架构设计模式与实践
• Ruby On Rails
• Rup
• BPEL
• Workflow Engine
• LBS
• Oracle
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软件架构师在干什么？
• 思考、思考、再思考
– 深入理解、准确把握建设的业务需求 – 分析所有可见的问题、障碍、风险 – 充分参考已有的成功方案，降低风险
• 交流、讨论、博弈、质疑
– 胶着Viscosity——以与原有设计保持一致的方 式来对实施变更已经非常困难,诱使开发人员绕
• 什么是软件架构
– 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：
• 组成派：软件架构 = 组件 + 交互。 • 决策派：软件架构 = 重要决策集。
– 组成派和决策派的概念相辅相成。
• 软件架构要层次化并隔离关注点
– 复杂性是层次化的。 --《人月神话》 – 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)。 – 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”的目标。
• 软件单元的粒度：
– 粒度最小的单元通常是“类”。 – 几个类紧密协作形成“模块”。 – 完成相对独立的功能的多个模块构成了“子系
• 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 – 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“安装和部署需求”。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。
MVC架构模式实例
MVC架构模式实例⼀、简介 什么是MVC呢？MVC架构模式，也就是Model View Controller模式。
它是⼀种软件设计典范，⽤⼀种业务逻辑、数据、界⾯显⽰分离的⽅法组织代码，将业务逻辑聚集到⼀个部件⾥⾯，在改进和个性化定制界⾯及⽤户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。
MVC被独特的发展起来⽤于映射传统的输⼊、处理和输出功能在⼀个逻辑的图形化⽤户界⾯的结构中。
说起来好像是很复杂，但是我对它的理解也就是各⾃处理⾃⼰的任务。
模型:负责封装并实现应⽤的具体功能。
可以实现系统中的业务逻辑，通常可以⽤JavaBean来实现。
视图:⽤于与⽤户的交互。
⽤来将模型的内容展现给⽤户。
⽤户可以通过视图来请求模型进⾏更新。
视图从模型获得要展⽰的数据，然后⽤⾃⼰的⽅式展⽰给⽤户，相当于提供页⾯来与⽤户进⾏⼈机交互。
⽐如⽤户在登陆注册界⾯完成信息的填报后点击确定，由此来向控制器发出这个请求。
控制器:是Model与View之间沟通的桥梁。
⽤来控制应⽤程序的流程和处理视图所发出的请求。
当控制器接收到⽤户的请求后，会将⽤户的数据和模型相映射，也就是调⽤模型来实现⽤户请求的功能。
然后控制器会选择⽤于响应的视图，把模型更新后的数据展⽰给⽤户。
MVC模式的这三个部分的职责⾮常明确，⽽且相互分离，因此每个部分都可以独⽴地改变⽽不影响其他部分，从⽽⼤⼤提⾼应⽤的灵活性和重⽤性。
⼆、⽬的 使⽤MVC的⽬的是将Model和View实现代码分离，也就是前台html表现层和后台php逻辑层分离。
这样做便于开发，代码优化，界⾯交互性好。
归根结底，其⽬的就是便宜项⽬开发。
三、特点 MVC重要特点就是两种分离：1.视图和数据模型的分离：使⽤不同的视图对相同的数据进⾏展⽰；分离可视和不可视的组件，能够对模型进⾏独⽴测试。
因为分离了可视组件减少了外部依赖利于测试。
（数据库也是⼀种外部组件）2.视图和表现逻辑(Controller)的分离：Controller是⼀个表现逻辑的组件，并⾮⼀个业务逻辑组件。
软件架构实践-
大家学习辛苦了,还就是要坚持
继续保持安静
1、2.2 软件架构得作用
(2)除了描述系统得构成与结构关系外,软件 构架还表达了系统关键需求与系统构成之 间得对应关系,这为系统得设计,提供了分 析与评价得依据
• 因为
软件架构实践
软件架构实践
第1章 认识软件架构
第1章 认识软件架构
• 1.1 软件架构与软件工程 1.2 软件架构概述 1.3 感受身边得架构存在 1.4 两个简单程序得架构实现与分析 1.5 本章小结
ห้องสมุดไป่ตู้
1.2 软件架构概述
1、2.1 软件架构得定义
什么就是软件架构,网上有60多个定义 多数人认可得定义:
品对象、实现AbstractProduct接口 • Client:仅使用声明得接口
MVC构架得并发视图
软件系统得一个或多个结构,包括软件组 件、这些组件得外部可见特性,以及这些 组件之间得相互关系。
软件架构包含了 组件 组件得外部可见特性 组件之间得相互关系
1、2.1 软件架构定义
1、2.1 软件架构得定义
进一步理解软件架构定义 架构就是一个或多个系统得抽象 就是由抽象得组件来表示得 组件具有外部得可见特性 组件相互之间就是有联系得
系统抽象屏蔽了组件内部特有得细节 系统抽象:
组件与联系 用视图得方式表示
1、2.1 软件架构得定义
常见得软件架构: 由结构与功能各异、相互作用组件得 集合,按照层次构成。
软件架构包含了 系统得基础构成单元(组件) 它们之间得作用关系(连接/连接件) 在构成系统时,它们得集成方法以及对 集成约束得描述。
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。
软件架构设计文档
软件架构设计文档软件架构设计文档一、引言本设计文档旨在详细阐述一款软件系统的架构设计，包括系统的整体结构、主要功能模块、接口定义、数据流向、安全性和可扩展性等方面的内容。
本设计文档将帮助开发人员更好地理解系统的结构与实现方式，为后续的开发工作提供指导和支持。
二、系统概述本系统是一款面向广大用户的在线购物平台，旨在为用户提供便捷、安全的购物体验。
系统主要包括用户注册、商品展示、购物车管理、订单处理、支付结算、物流配送等功能模块。
通过本系统，用户可以轻松地浏览各种商品，将商品添加到购物车并进行结算，同时可以选择不同的支付方式进行支付。
三、系统架构设计1.系统整体结构本系统的整体结构如下图所示：系统整体结构图（请在此处插入系统整体结构图）由上图可知，本系统主要包括以下几个层次：（1）表示层：负责与用户进行交互，展示数据和接收用户输入。
（2）业务逻辑层：处理系统的核心业务逻辑，包括用户注册、商品展示、购物车管理、订单处理、支付结算等功能。
（3）数据访问层：负责与数据库进行交互，包括数据的读取和写入。
（4）数据库层：存储系统的数据。
2.主要功能模块（1）用户注册模块：该模块负责用户的注册功能，用户可以通过填写个人信息并设置密码进行注册。
注册成功后，用户可以登录系统并使用各种功能。
（2）商品展示模块：该模块负责展示各种商品的信息，包括商品的名称、价格、描述、图片等。
用户可以通过搜索或浏览方式查找自己需要的商品。
（3）购物车管理模块：该模块允许用户将选中的商品添加到购物车中，并进行结算操作。
用户可以查看购物车中的商品列表，并选择删除或修改商品数量。
在结算时，用户需要填写收货地址和支付方式等信息。
（4）订单处理模块：该模块负责生成订单并处理订单状态。
当用户提交结算请求时，系统会生成一个订单号并记录订单信息，包括商品信息、收货地址、支付方式等。
同时，系统会根据订单状态进行相应的处理，如等待支付、已发货等。
（5）支付结算模块：该模块允许用户选择不同的支付方式进行支付。
基于模块化的软件架构设计
基于模块化的软件架构设计引言：随着互联网软件产业的高速发展，软件产品呈现出复杂化、多功能化趋势，随之而来的是软件代码量及功能模块剧增，如果软件的结构与层次设计不清晰，会极大降低开发效率，影响软件产品质量。
本文通过分析软件模块化设计的优势与思想，研究设计一种软件模块化设计方案，该方案以微服务架构为基础，将软件从整体到部分进行层次划分，极大降低软件内部的耦合度，提高软件开发质量和效率。
关键词：软件设计，模块化，微服务1.引言随着软件工程发展，人们对软件的需求也不断增加，为满足客户的动态需求，软件编程思想也随之而变化，结构化编程、面对对象编程、com编程、微服务等一系列思想均是追求将软件进行模块化，把软件开发变为搭积木形式以完成复杂的功能，提高软件代码的扩展性。
由此软件模块化设计的相关研究逐渐成为业界关注的热点，软件模块化在软件设计中的应用也越来越广泛。
2.模块化设计概念2.1模块化设计概念软件模块化设计（modular programming）源于分工思想，是指在进行软件设计时根据软件所需的功能将软件划分为若干相对独立的功能模块，每个模块只需要完成一个确定的任务，不需要关心其它功能模块的实现方式与过程，一个模块对于其它模块就是一个可以实现特定功能的“黑盒”程序，模块需要制定对应自身功能的调用接口，模块与模块之间通过调用对方接口来建立必要的联系，并通过相互协作实现整个软件的需求。
2.2模块化设计优势（1）控制程序设计的复杂性软件模块化设计对软件整体进行层次划分、对功能进行模块划分，使软件整体结构更加清晰。
在进行程序设计时，不同的层次做自身应该做的事情，在设计系统架构时，可针对不同的层次的需求选择对应优势框架，使程序设计的条理标准化，提高后期开发效率。
（2）提高代码的重用性模块与模块之间是相对独立的，每个模块只实现单一的功能，可以将模块看做一个独立完整的小程序或者项目，可在多个项目中使用，使用时只需要根据所制定的接口规范调用即可。
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6种软件架构设计视图：用例视图、逻辑视图、开发
视图、过程视图、物理视图、数据视图。
构成每个架构设计视图的元素不同，这些元素支撑起
了不同的思维空间，从而使每个架构视图重点覆盖不 同种类的需求。
最终，所有架构设计视图所表达的语义综合在一起，
就构成了软件架构设计方案。
设备调试系统——需求分析
非功能需求 功能需求 质量属性 运行期质量属性 开发期质量属性 查看设备状态 发送调试命令 约束 程序的嵌入式部分必须用 C语言开发 一部分开发人员没有嵌入 式开发经验
高性能
易测试性
设备调试系统——用例视图
System
查看设备状态 数据采集器
设备调试员 发送调试命令 设备
郝源春 2012年8月1日
一个架构视图是对于从某一角度或某一点上看到 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，而省略了与此方面无关的实体。 ——Philippe Kruchten 《Rational统一过程引论》
Logical View Scenarios Process View
cpp文件
某RS232 SDK
c文件
桌面部分
嵌入式部分
设备调试系统——过程视图
应用层 主窗口
消息
调用
通讯层 应用协议模块
消息
RS232通讯模块
调用 RS232异 步 通 信 RS232异 步 通 信
嵌入层 轮询 数据采集器 设备控制模块 设备
设备调试系统——数据视图
由于没有持久化数据，因此不需要数据视图设计。
设备控制层
•负责对调试设备的具体控制 •高频度地从数据采集器读取设备状态数据 •将指令按设备控制指令的物理规格发送给设备
设备调试系统——物理视图（1）
数据采集器 PC机 桌面部分
应用层 通讯层
调试机 RS232 嵌入式部分
设备控制层
专有连接
专有连接 设备
设备调试系统——物理视图（2）
PC机
消息接收器
调试机 数据采集器
消息发送器
数据收集器 用户界面 命令执行器
命令发送器
命令接收器
设备
设备调试系统——开发视图（1）
应用层
通讯层
MFC
某串口通信SDK
桌面部分
设备调试系统ห้องสมุดไป่ตู้—开发视图（2）
pc-module.exe
embeded-module
VC++ project
C project
设备调试系统——逻辑视图
应用层
•负责设备状态的显示 •提供模拟控制台供用户发送调试命令 •使用通讯层和设备控制层进行交互
通讯层
•负责在RS232协议上实现一套专有的应用协议 •应用层—>应用协议—>通讯层—>RS232协议—>设备控制层 •设备控制层—>RS232协议—>通讯层—>应用协议—>应用层
架构视图的UML描述方法
用例视图 用例图 逻辑视图 静态：包图、类图、对象图 动态：序列图、协作图、状态图、活动图 开发视图 包图、类图、组件图 过程视图 静态：包图、类图、对象图 动态：序列图、协作图 物理视图 部署图、组件图 数据视图 E-R图（特定版型的类图）、数据流图（带对象流的活动图）
Development View
Physical View
逻辑 视图
数据 视图
物理 视图
用例 视图
开发 视图
过程 视图
架构视图关注点
用例视图 应用场景需求 逻辑视图 功能需求 逻辑单元的划分以及交互机制 开发视图 开发期质量属性（可扩展性、可重用性、可移植性、易理解性、易 测试性等） 源程序、第三方SDK、框架、类库、中间件等 过程视图 运行期质量属性（易用性、性能、可伸缩性、鲁棒性、安全性等） 进程、线程、任务、对象，并发、同步、通信等 物理视图 安装和部署需求 数据视图 数据需求（数据存储、数据传递、数据复制、数据同步等）