软件体系结构综述
计算机体系结构综述
计算机体系结构综述
计算机体系结构是指计算机系统的结构，它是计算机软件和硬件设备的综合体，决定了一台计算机如何处理信息。
它包括：处理器、存储器、输入/输出系统和总线。
1. 处理器：处理器是计算机体系结构中最重要的部分，它由一个或多个中央处理单元（CPU）和支持元件组成，它们负责执行计算机程序并处理信息。
2. 存储器：存储器是计算机体系结构中的一个重要部分，它用于存储程序和数据。
它可以是内存或外存，如硬盘或闪存，它们可以帮助处理器快速访问需要的信息。
3. 输入/输出系统：输入/输出系统是计算机体系结构中的一个重要部分，它用于将信息传输到处理器和存储器中，以便处理器能够处理它们。
它还可以将处理器处理后的信息发送给外部设备，以供使用。
4. 总线：总线是计算机体系结构中的一个重要部分，它负责在处理器、存储器和输入/输出系统之间传输信息。
它将各个部件连接起来，使它们能够交换信息，以便处理器能够正确执行程序。
多核处理器体系结构软件仿真技术：研究综述
（ ｃ ｏ ｌｏ ｍｐ ｅ ｉｎ ｅ Ｓ ｈ ｏ ｆＣｏ ｕｔｒＳ ｅ ｃ ，Ｈ ｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｎ ｃ ｏｏ ｙ、Ｗ ｕ ａ ３ ０ ４ ｃ ａ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅｈｎ ｌｇ ｈ ｎ４ ０ ７ ）
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软件技术架构范文
软件技术架构范文
一、软件技术架构概述
软件技术架构是指用来构建、管理和维护软件系统的基础架构。
软件技术架构是一个软件系统的重要组成部分，与软件设计相辅相成，既有助于软件产品的可维护性、可扩展性和可重用性，又有助于降低系统的维护和更新成本，从而提高它的技术效率。
二、软件技术架构体系结构
1、基础架构：基础架构是软件技术架构的最基本部件，它们提供了一个共同的软件设计平台。
基础架构包括：应用程序开发框架、架构图、基础结构组件、业务模型和中间件。
2、技术组件：技术组件提供了软件系统的实现语言和开发环境，主要包括：内核语言语言、数据库技术语言、中间件组件和编程框架等。
3、安全交换机制：安全交换机制提供了系统与其他系统和外部信息拓扑的路由和控制，以确保系统的安全性。
它可以使用加密算法、访问控制策略和防火墙阻止未经授权的访问。
三、软件技术架构的优势
1、可维护性：软件技术架构的可维护性指的是软件能够更容易地进行修改和重构，从而更好地支持以后的功能开发和维护。
软件体系结构风格简析
序 的 。 件 之 间 不 共 享 任 何状 态信 息 。 构 即一 个 构 件 不知 道 上 一 个 构 件对 数 据 进 行 了什 么 处 理 。 数 据 流 风 格包 括批 处 理 、 道过 滤 器 、 管 任务 处 理 三 种 体 系 结 构。 批 处 理 中的 每 个 构 件都 是一 个 独 立 的 程序 。 只有 当前 构 件 处 理 完后 ． 一 个 构 件 才 会启 动 。 据 以 整 体 的形 式 在构 件 间 传 下 数 输 。批处 理 的 例 子包 括 批 处 理 操 作 系 统 。 管 道 过 滤 器 包 括 管 道 和 过 滤 器两 种 构 件 过 滤 器用 于 增 量 式 的处 理 数 据 ， 们 之 间 不共 享 ， 据 在 过 滤 器 中以 流到 流 的形 它 数 式 传 输 。 道 用 于 连 接过 滤器 ． 是单 方 向 的。 数据 到 来 时 ， 管 它 当 管 道 过 滤 器 开 始 工 作 ， 到 数 据 传 输完 毕 。Ｕ Ｉ 环 境 中 的有 名 管 直 ＮＸ 道 、 名 管 道 就 是 管 道 过 滤 器 风 格 的典 型例 子 。 无 任 务处 理 体 系 结 构 用 于 控 制 系 统 中 ． 它包 括 前 反 馈 系 统 、 后 反 馈 系统 等 等 。 １ ． 据流 优 点 ２数 １ ）构 件之 间不 共 享 状 态 ， 低 了构 件 的 复杂 性 ； 降 ２ ）支 持构 件复 用 ： ３ ）支 持 并 发执 行 ；
高性能计算机体系结构研究综述
高性能计算机体系结构研究综述引言随着计算机技术的不断发展，高性能计算机的应用范围越来越广泛。
高性能计算机是指能够提供高性能计算能力的计算机体系结构，主要用于进行复杂的科学计算、工程仿真等领域。
随着计算机应用场景的不断扩大，如何提高高性能计算机的计算能力和效率成为了计算机领域的核心问题。
本文综述了高性能计算机体系结构相关的研究进展和热点问题。
第一章高性能计算机体系结构概述高性能计算机体系结构是指计算机硬件系统的组成部分和相互连接方式。
高性能计算机与传统计算机系统的差别在于，高性能计算机使用了一种特殊的并行处理技术和高速通信技术。
高性能计算机主要由计算节点、存储节点、网络节点三个部分组成。
其中，计算节点用于执行计算任务，存储节点用于存储数据，网络节点用于实现节点之间的通信。
第二章并行计算体系结构并行计算体系结构是高性能计算机体系结构的重要组成部分，也是高性能计算机计算能力提高的核心。
并行计算体系结构主要有集中式共享存储架构、分布式存储架构、混合存储架构等。
其中，集中式共享存储架构具有计算能力强、资源利用率高等优点，是高性能计算机比较成熟的体系结构之一。
第三章高性能计算机并行计算模型高性能计算机并行计算模型是指对高性能计算机进行并行计算的理论模型和计算模型。
高性能计算机并行计算模型主要包括共享存储模型、分布式存储模型、混合存储模型等。
其中，共享存储模型是高性能计算机并行计算模型中的重要一种模型，具有良好的可扩展性和灵活性。
第四章高性能计算机芯片架构高性能计算机芯片架构是指高性能计算机中的处理器芯片架构。
高性能计算机芯片架构主要采用多核处理器的设计方式，如Intel的Xeon、AMD的Opteron、IBM的PowerPC等。
这些多核处理器的设计方式具有计算能力强、性能高等优点，可以提高高性能计算机的计算能力和效率。
第五章高性能计算机网络架构高性能计算机网络架构是指高性能计算机中节点之间的通信方式和通信协议。
软件体系结构风格综述
LOGO
数据抽象和面向对象组织
对象A
对象B
优点：对象对它的客 户隐藏了自己的表示, 所以对象可以不影响 这些客户就改变其实 现方法
对象C
缺点：对象之间的交互 必须知道对方的标识,增 强了对象之间的依赖关 系,降低了独立性。而且 一旦一个对象身份改变 , 则必须修改所有与之相 关的对象,进而可能带来 副作用问题。
LOGO
参考文献
[1]GARLAN D ,SHAW M. An Introduction to Software Architecture[R] . CMU-CS94-166 ,1994. [2]Liliana Dobrica and Eilaniemela. A Survey on Software Architecture Analysis Methods[J]. IEEE Transactions on Software Engineering,2002, 28(7):638- 653. [3]SHAW M, CLEMENTS P . A field guide to boxology : preliminary classification of architectural styles for software systems[C]//Proc of the 21st International Computer Software and Applications Conference . Washington DC: IEEE Computer Society , 1997: 6-13. [4]ABOWD G, ALLEN R, GARLAN D. Using style to understand descriptions of software architecture[J] .Software Engineering Notes , 1993 , 18(5) : 9-20 . [5]PERRY D E, WOLF A L . Foundations for the study of software architecture[J] . ACM SIGSOFT Software Engineering Notes ,1992, 17(4) : 40-52 . [6]李树澍.软件体系结构风格综述[J]. 安庆师范学院学报, 2006,12(4):1-4. [7]何炎祥,黄浩,石莉,张戈,李超. 软件体系结构中五种常见风格的剖析[J]. 计算机工 程,2000,26(10):30-32. [8]张广泉. 软件体系结构: 概念、风格与描述语言[J]. 重庆师范学院学 报,2000,17(3):1-5. [9]毛斐巧,齐德昱. 软件体系结构风格研究现状及存在的问题[J]. 计算机应用研 究,2008,25(8):2270-2273.
软件体系结构描述语言ADL综述_bycs
软件体系结构描述语言ADL综述Advancement of Architecture Description Language (ADL) 引言60年代的软件危机使得人们重新开始重视软件工程的研究。
最初人们选择了“算法+数据结构=程序”的设计模式。
但随着软件系统的规模和复杂性越来越大，传统的设计模式已经不能适应要求。
同时为了保证软件质量，提高软件的可靠性、可重用行和可维护性，软件设计的核心逐渐转向对系统的总体结构即软件体系结构(Software Architecture)的设计和规范。
这类方法主要着眼于软件系统的全局组织形式，在更高层次上把握系统各组件之间的内在联系。
并从全局的，整体的角度去理解和分析整个系统的行为和特性，有助于解决当前开发复杂的大型软件所存在的困难。
研究软件体系结构的首要问题是如何描述软件体系结构。
目前已有很多表现形式和方法表法、模块连接语言、软构件描述法和体系结构描述语言ADL等。
而其中ADL作为形式化的表示软件体系结构的工具呈现出强大的生命力。
它提供了规范化的体系结构描述，同时是对软件体系结构进行求精、验证、演化和分析的前提与基础。
目前已经成为软件体系结构方向的研究热点。
实践工作者将这些ADL应用于实践中，获得了成功。
同时，我们应注意到不同的ADL所支持的抽象能力及其提供的分析能力变化很大，学术领域目前对ADL的定义尚未取得一致。
一、软件体系结构的概述由于对软件体系结构的研究和应用刚刚兴起，许多专家学者从不同的角度和侧面对软件体系结构进行刻画，因此，目前软件体系结构还没有一个标准定义。
这里给出一个目前学术领域广泛接受的定义。
(D.Garlan＆M Shaw，1993)软件体系结构是软件设计过程中的一个层次，在计算过程中的算法设计和数据结构之上，处理总体系统结构设计和描述方面的一些问题。
包括总体组织与全局控制结构、通讯协议、同步、数据存取、设计元素的功能分配，物理分布，设计元素的复台，设计方案的选择、评估和实现等。
体系架构设计综述：原理,实践与未来发展
体系架构设计综述：原理，实践与未来发展一、引言体系架构设计是软件工程和系统工程中的核心环节，负责定义系统的整体结构，组件间的关系，以及决定系统如何与外部环境进行交互。
好的体系架构设计能够提升系统的质量，灵活性，可维护性，和性能。
本文将详细探讨体系架构设计的原理，当前主流的实践方法，以及未来的发展趋势。
二、体系架构设计的原理1. 分离关注点：通过将不同的问题和关注点分离到不同的组件或层次中，使得系统更加模块化，降低复杂性。
2. 抽象：隐藏复杂细节，只暴露必要的接口和信息，使得用户可以更加简单地理解和使用系统。
3. 封装：将数据和操作封装在一起，隐藏内部状态和实现，只通过定义好的接口进行交互。
4. 继承和多态：通过继承和多态机制，实现代码的重用和扩展，提高开发效率。
三、体系架构设计的实践1. 微服务架构：微服务架构将应用程序拆分成一系列小型的、独立的服务，每个服务都有其专门的业务逻辑和数据库。
这种架构提供了高度的可扩展性、灵活性和可维护性。
2. 面向服务的架构（SOA）：SOA是一种设计方法，它将应用程序拆分成一系列可独立部署的服务，这些服务通过标准的、中立的协议进行通信。
3. 插件架构：插件架构允许第三方开发者为应用程序添加新的功能，而不需要修改应用程序的源代码。
这种架构可以大大提高系统的扩展性和灵活性。
4. 事件驱动架构：事件驱动架构是一种异步的、基于事件的通信模式，它可以在分布式系统中实现高效的数据传输和处理。
四、体系架构设计的未来发展1. 云端原生架构：随着云计算的发展，云端原生架构正在成为主流。
这种架构充分利用了云计算的特性，如弹性伸缩、按需付费、全球分布等，实现了应用程序的高效运行和管理。
2. 无服务器架构：无服务器架构是一种新的计算模式，其中开发者无需管理服务器等基础设施，只需编写和上传代码，由云服务提供商负责底层的资源调度和管理。
3. 人工智能和机器学习驱动的架构：随着人工智能和机器学习技术的发展，未来的体系架构设计将更加智能化，能够自动学习、优化和调整自身的结构和行为。
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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)
1 软件体系结构起源与发展
1.1 软件体系结构研究的必要性和重要意义
自NATO于1968年提出软件工程概念以来,软件工程界已经提出了一系列的理论、方法、语言和工具,解决了软件开发过程中的若干问题.但是,软件固有的复杂性、易变性和不可见性,使得软件开发周期长、代价高和质量低的问题依然存在.大量实践统计表明:大系统软件开发中70％的错误是由需求和软件设计阶段引入的;而且错误在系统中存在的时间愈长则愈难发现,解决这些错误的代价也愈高.
为了提高软件需求和软件设计的质量,软件工程界提出了需求分析工程技术和各种软件建模技术.但是在需求与设计之间仍存在一条很难逾越的鸿沟,即缺乏能够反映做决策的中间过程,从而很难有效地将需求转换为相应的设计.为此,软件体系结构概念应运而生,并试图在软件需求与软件设计之间架起一座桥梁,着重解决软件系统的结构和需求向实现平坦地过渡的问题.
从机器语言、汇编语言、过程式程序设计语言、面向对象程序设计语言、形式化(半形式化)规格说明语言(如体系结构描述语言)发展过程中,可以发现:计算机语言越来越适合于开发人员的思维活动模型,代码复用的级别也在不断地提升,如图1所示.体系结构技术的研究,使软件复用从代码复用发展到设计复用和过程复用.
鉴于软件体系结构的重要性,D.E.Perry将软件体系结构视为软件开发中第1类重要的设计对象,而Barry Boehm明确指出:“在没有设计出体系结构及其规则时,那么整个项目不能继续下去,而且体系结构应该看做是软件开发中可交付的中间产品”.由此可见,体系结构在软件开发中为不同的人员提供了共同交流的语言,体现并尝试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.
1.2 软件体系结构的发展史
软件系统的规模在迅速增大的同时,软件开发方法也经历了一系列的变革.在此过程中,软件体系结构也由最初模糊的概念发展到一个渐趋成熟的技术.
20世纪70年代以前,尤其是在以ALGOL 68为代表的高级语言出现以前,软件
开发基本上都是汇编程序设计.此阶段系统规模较小,很少明确考虑系统结构,一般不存在系统建模工作.70年代中后期,由于结构化开发方法的出现与广泛应用,软件开发中出现了概要设计与详细设计,而且主要任务是数据流设计与控制流设计.因此,此时软件结构已作为一个明确的概念出现在系统的开发中.
20世纪80年代初到90年代中期,是面向对象开发方法兴起与成熟阶段.由于对象是数据与基于数据之上操作的封装,因而在面向对象开发方法下,数据流设计与控制流设计则统一为对象建模,同时,面向对象方法还提出了一些其他的结构视图.如在OMT方法中提出了功能视图、对象视图与动态视图(包括状态图和事件追踪图);而BOOCH方法中则提出了类视图、对象视图、状态迁移图、交互作用图、模块图、进程图;而1997年出现的统一建模语言UML则从功能模型(用例视图)、静态模型(包括类图、对象图、构件图、包图)、动态模型(协作图、顺序图、状态图和活动图)、配置模型(配置图)描述应用系统的结构.
90年代以后则是基于构件的软件开发阶段,该阶段以过程为中心,强调软件开发采用构件化技术和体系结构技术,要求开发出的软件具备很强的自适应性、互操作性、可扩展性和可重用性.此阶段中,软件体系结构已经作为一个明确的文档和中间产品存在于软件开发过程中,同时,软件体系结构作为一门学科逐渐得到人们的重视,并成为软件工程领域的研究热点,因而Perry和Wolf认为,“未来的年代将是研究软件体系结构的时代!”.
纵观软件体系结构技术发展过程,从最初的“无结构”设计到现行的基于体系结构软件开发,可以认为经历了4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,划分了体系结构模型与传统的软件结构的界限,该阶段以Kruchten提出的“4+1”模型为标志.由于概念尚不统一、描述规范也不能达成一致认识、在软件开发实践中软件体系结构尚不能发挥重要作用,因此,我们认为软件体系结构技术达到成熟还需一段时日.
1.3 体系结构的主要研究方向
在基于构件和体系结构的软件开发方法下,程序开发模式也相应地发生了根。