软件架构-案例分析
软件体系结构设计案例分析
ISSS系统所处的物理环境
外部系统接口 （ESI）
主计算机负责对监控数据 和飞行计划数据进行处理 4个并行令牌环 网 双LCN接口单元 与LCN相连
增强直接访问雷达 信道
测试培训子系统
本地通信网络（LCN）
BCN
监控控制台
监控控制台
通用控制台
通用控制台
通用控制台
通用控制台
空中交通管制人员的工作站；一个区 段组可以有1~4台通用控制台
各中心的信息存储结构
数据中心的分层体系结构
数据中心的分层体系结构
分层体系结构：某一层功能和实现的变化只是上下层有关 （低耦合，可扩展、组件复用） 安全管理：访问权限 日志管理：多种操作的记录 数据访问层：审查、发布数据的操作 应用服务层：多个共享服务组件 共享服务接口：访问接口、入口，重用部分应用服务组件
体系结构说明
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主数据中心作为整个系统共享服务的一个入口，它提供了 查询主数据中心上元数据信息的服务；负责向分数据中心 转发用户访问科学数据的请求。 分数据中心也可以作为共享服务的入口。每个分数据中心 都具有各自的管理信息系统，收集和管理某个研究领域内 的科学数据，用户可以直接登录某个分数据中心上访问数 据。 加入了安全中心。用户的基本信息，如密码、住址、所属 单位等，都由安全中心保存和维护。安全中心为所有数据 中心提供了用户的身份验证、维护的安全服务。 但是用户访问数据的权限则由各个数据中心独立地设置和 管理。
Suite System，ISSS）
ISSS是针对22个中途中心的软硬 件升级系统
需求与质量分析
空中交通管制系统若运行不好，可能会造成生命财产损失 极高的可用性
单体架构 开发案例
单体架构开发案例单体架构（Monolith Architecture）是一种传统的软件架构，它将所有功能集成到一个单独的应用程序中。
这种架构通常在小型项目或初创公司中采用，因为它的开发速度快，部署简单，维护方便。
下面是一个简单的单体架构开发案例：案例：在线书店1. 需求分析在线书店需要实现以下功能：用户注册和登录图书浏览和搜索购买图书订单管理用户评论和评分2. 技术选型为了快速开发，我们选择以下技术栈：后端：Spring Boot（Java）前端：React（JavaScript）数据库：MySQL3. 架构设计单体架构将所有功能集成到一个应用程序中，因此我们只需要设计一个项目结构。
主要模块包括：用户模块：实现用户注册、登录和信息管理。
图书模块：实现图书的展示、搜索和购买功能。
订单模块：实现订单的创建、查看和管理。
评论模块：实现用户对图书的评论和评分功能。
4. 开发流程创建项目：使用Spring Initializr创建一个Spring Boot项目，并添加所需的依赖项。
设计数据库：根据需求设计数据库表结构，并使用JPA进行实体映射。
编写代码：根据模块划分，分别实现各个功能模块的代码。
使用Spring MVC或Spring WebFlux作为后端框架，使用React作为前端框架。
测试和部署：进行单元测试和集成测试，确保代码质量。
将应用程序打包为WAR文件，并部署到Tomcat服务器上。
5. 总结单体架构虽然简单，但也有其局限性。
随着应用程序的增长，维护和扩展将变得越来越困难。
因此，对于大型项目或需要高可扩展性的应用程序，建议采用微服务架构或其他分布式系统架构。
架构模式的实践案例分析
架构模式的实践案例分析随着科技的不断进步和应用的广泛推广，软件架构设计变得愈发重要。
在众多架构模式中，每一种都有其独特的应用场景和优缺点。
本文将通过对一些常见的架构模式的实践案例进行分析，探讨它们在实际项目中的应用情况以及其效果。
一、客户端-服务器模式1. 简介客户端-服务器模式是最常见的架构模式之一，它将应用程序分为两个独立的部分：客户端和服务器。
客户端负责用户界面和用户交互，而服务器则负责处理和存储数据。
2. 实践案例假设我们要开发一个在线购物网站，客户端通过浏览器与服务器进行通信。
用户在浏览器中输入地址后，服务器接收到请求并将网页内容返回给客户端，然后客户端显示在用户的浏览器中。
当用户点击某个商品并下订单时，客户端将订单信息发送给服务器进行处理和存储。
3. 结果与评价客户端-服务器模式的好处在于明确的角色划分，使得开发人员可以分别关注客户端和服务器的开发。
客户端可以通过各种设备访问服务器，例如电脑、手机等。
而且服务器可以进行扩展和分布式部署，提高系统的性能和响应能力。
二、发布-订阅模式1. 简介发布-订阅模式是一种松散耦合的架构模式，其中发布者（或生产者）将消息发送到某个中心，而订阅者（或消费者）注册并接收感兴趣的消息。
2. 实践案例考虑一个新闻发布系统，新闻发布者将新闻发布到消息中心，而订阅者可以选择订阅自己感兴趣的新闻类别，只接收到相关的新闻。
同时，订阅者也可以取消订阅或更改订阅偏好。
3. 结果与评价发布-订阅模式实现了解耦合和灵活性，发布者和订阅者互不依赖，可以独立进行扩展和维护。
此外，可以根据需要动态添加或移除发布者和订阅者，提高了系统的可拓展性。
三、分层架构模式1. 简介分层架构模式将应用程序划分为多个层次，每个层次各司其职，有明确定义的接口进行通信。
常见的分层包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。
2. 实践案例假设我们正在开发一个银行系统，表示层负责用户界面的展示和用户交互，业务逻辑层处理具体的业务逻辑，例如账户管理和转账操作，数据访问层则负责与数据库进行交互。
RUP及大型软件架构设计案例分析
RUP及大型软件架构设计案例分析RUP（Rational Unified Process）是一种在软件开发过程中使用的迭代、增量和演进式方法。
它是一种基于用例驱动的软件开发方法，强调需求管理和可靠性。
大型软件架构设计案例分析可以涵盖各种应用场景，例如云计算平台、电子商务系统、大数据处理系统等。
下面我们以一个电子商务系统的设计案例为例，进行RUP及大型软件架构设计案例分析。
一、需求分析阶段在电子商务系统的需求分析阶段，我们要对系统的功能、性能、可靠性、安全性等方面进行详细的定义和描述。
例如，系统需要提供商品展示、购物车管理、支付等基本功能，同时还需要具备强大的和推荐功能，以及良好的用户体验和安全保障措施。
二、设计阶段在设计阶段，我们采用面向对象的设计方法，根据用例和需求进行系统结构的设计，包括系统的分层、模块划分、组件设计等。
同时，我们还要考虑系统的性能、可拓展性、可维护性等方面的需求。
在电子商务系统的设计中，我们可以采用分层架构，将系统划分为表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责用户界面的展示和交互，业务逻辑层负责处理业务逻辑和流程，数据访问层负责与数据库进行数据交互。
三、实施阶段在实施阶段，我们按照设计完成系统的编码和测试工作，并逐步进行功能迭代。
在编码阶段，我们要遵守RUP的原则和规范，使用合适的开发工具和技术进行开发。
在测试阶段，我们要针对不同的功能模块进行单元测试、集成测试和系统测试，确保系统的功能和质量达到要求。
四、部署阶段在部署阶段，我们将系统部署到生产环境中进行运行和使用。
在部署过程中，我们需要考虑系统的可靠性、可用性和性能要求，同时还要进行系统监控和故障处理，确保系统的稳定运行。
总结通过RUP及大型软件架构设计案例分析，我们可以看到在软件开发过程中，需求分析、设计、实施和部署等阶段的细节和要求。
通过RUP的迭代和增量开发方法，我们能够有效管理需求和风险，并确保软件开发过程的可控性和可预测性。
软件体系结构案例
软件体系结构案例分析案例一：学生管理系统功能如下面业务分解图所示，将一个开发的软件——学生管理系统分成五个子系统，学生档案管理：学生的一般情况，及奖励，处分情况；学生成绩管理：学习成绩，补考成绩；学籍处理：学生留降级处理，休复学处理，退学处理；日常教务管理：日常报表，如通知书，补考通知书等，学生学成绩的各种分类统计；毕业生学籍处理：结业处理，毕业处理，授位处理，学籍卡片等。
3、信息采集与各部门的使用权限每学期考试完毕由各系录入成绩，然后由教务科收集。
为了信息的安全和数据的权威性，对于网上信息的使用权限和责任规定如下：性能1、网络环境下的多用户系统在上述已有的硬件环境下，信息由各用户在规定的权限下在各自的工作站上录入，信息上网后各用户可查询，调用，达到信息共享。
2、数据的完整性，准确性a、录入数据采用表格方式，限制录入数据类型及取值范围以保证数据的完整性及准确性。
b、系统具有部分反悔修改功能，系统备有的修改功能均可反悔3、数据完成的时间性，如成绩的录入，仅当师资科录入教学进程，教务科分发教师教学任务安排之后，各系方可录入成绩。
4、数据安全性本系统采用二级安全保障第一级：依赖于网络本身对用户使用权限的规定。
第二级：在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。
如上表5、成绩自动统计分析及学籍的自动处理本系统按学籍管理条例设计了若干个软件处理模块：1、按某学生某学期，学年考试及补考成绩，自动生成该学生是否升留降级，退学。
2、可按某学生在校期间累计补考科目门数和成绩自动生成该学生是否结业，毕业，授位。
3、可按某学生因非成绩原因所引起的学籍变更作自动处理。
4、可按每学期各年级班学生考试成绩自动生成补考名单，科目。
5、可按每学期各年级学生考试成绩自动生成某课程统计分析表。
*案例二：网上招聘系统项目来源及背景本项目是为北京某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较棘手的事情，为人力资源部的工作人员带来很多的工作量。
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍v1.0 可编辑可修改第一章【荐】共享平台架构图与详细说明1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计(逻辑指的是业务逻辑)注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面：1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。
整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。
2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。
本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。
对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。
对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。
3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。
4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。
综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计注:技术架构图 --主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
下面我们将分别进行说明。
1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构)上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：注:系统整体/总体架构图 --主要突出从物理硬件（物理层/基础层）、数据库（数据层）、后台底层（支撑层）、业务逻辑（业务层/应用层）、UI描述（展示层）、系统用户分类（用户层），项目实施与运维管理，标准与规范体系和安全保障体系（贯穿各层的保障系统）一般我们只画大虚框内的部分就行了，外面的是说明与其他系统的对接描述，可以省略综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍第一章【荐】共享平台架构图与详细说明1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计(逻辑指的是业务逻辑)注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面：1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。
整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。
2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。
本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。
对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。
对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。
3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。
4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。
综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计注:技术架构图--主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
下面我们将分别进行说明。
1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构)上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：注:系统整体/总体架构图--主要突出从物理硬件（物理层/基础层）、数据库（数据层）、后台底层（支撑层）、业务逻辑（业务层/应用层）、UI描述（展示层）、系统用户分类（用户层），项目实施与运维管理，标准与规范体系和安全保障体系（贯穿各层的保障系统）一般我们只画大虚框内的部分就行了，外面的是说明与其他系统的对接描述，可以省略综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
软件工程中的软件工程案例分析
软件工程中的软件工程案例分析软件工程案例分析是软件工程中非常重要的一项工作，它可以帮助我们深入了解和掌握软件工程的实际应用。
通过对各种软件工程案例的分析，可以帮助我们了解软件开发过程中的问题和挑战，以及如何应对这些问题和挑战。
本文将分析几个典型的软件工程案例，以帮助读者更好地理解软件工程的实践。
案例一：银行系统软件开发在银行系统软件开发方面，软件工程团队面临着许多挑战。
首先，银行系统软件需要具备高度的安全性，以保证客户的资金安全。
其次，银行系统通常需要支持大量的并发事务处理，因此软件工程团队需要设计出高性能的系统架构。
此外，银行系统软件还需要具备良好的可维护性和可扩展性，以适应日益增长的业务需求。
针对这些挑战，软件工程团队可以采用敏捷开发方法，通过迭代和增量的方式开发银行系统软件。
同时，团队成员之间需要密切合作，以确保软件开发的顺利进行。
在开发过程中，软件工程团队还需要进行充分的测试和质量保证，以确保银行系统软件的质量达到标准，并符合用户的需求。
案例二：电子商务网站开发电子商务网站开发是现代软件工程中的一个重要领域。
电子商务网站需要具备用户友好的界面设计、高效的搜索和推荐功能、可靠的支付系统等特点。
此外，电子商务网站还需要支持大量的用户同时访问，因此需要具备良好的性能和可扩展性。
对于电子商务网站开发的案例分析，软件工程团队可以采用面向对象设计和开发的方法。
通过合理的系统架构和模块划分，可以提高软件系统的可维护性和可扩展性。
团队成员可以按照敏捷开发的方式进行工作，不断迭代和改进系统功能。
此外，软件工程团队还需要对电子商务网站进行全面的测试，以确保系统的稳定性和安全性。
案例三：智能家居系统开发随着智能科技的不断发展，智能家居系统成为了一个新兴的领域。
智能家居系统需要实现家庭设备的自动化控制，如智能灯光、智能家电等。
此外，智能家居系统还需要与用户的手机和其他设备进行互联，提供智能化的家庭管理和控制功能。
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票务系统架构案例分析•10.1 ATAM方法表述
•10.2 商业动机的表述
•10.3 构架的表述
•10.4 质量属性效用树
•10.5 质量场景的构架分析
•10.6 对系统构架的再分析
•10.7 评审结论
10.1 ATAM方法表述
(1) 概述
ATAM（Architecture Tradeoff Analysis Method）：
SEI提出的一种软件构架评估方法。
ATAM评估方法的主
要目的：
1) 提炼出软件质量属性需求的精确描述；
2) 提炼出构架设计决策的精确描述；
3) 评估这些构架设计决策，并判定其是否令人满意的实现了这些质量需求。
ATAM评估方法：
并非把每个可以量化的质量属性都进行详尽的分析，而是使众多的风险承担者（包括经理、开发人员、测试人员、用户、客户等等）都参与进来，由此而达到上述目标的。
ATAM是一种挖掘潜在风险，降低或者缓和现有风险的软件构架评估方法。
因此，以下三点是评估中要特别注重的：风险、敏感点和权衡点。
(2) 构架涉众
·普通用户
·用户管理员
·票务管理员·开发人员·测试人员
(3) 评估步骤
ATAM主要分以下几个步骤：
1)ATAM描述；
2)商业动机表述；
3)软件构架表述；4) 确定构架方式；
5)生成效用树；
6)分析构架方式；
7)确定场景及其优先级；
8)进一步分析构架方式；
9)得出结论。
10.2 商业动机的描述
项目经理从开发组织和客户角度，来表述票务系统的商业目标，综合如下：
•从开发组织角度：开发一个模块性强、实时高效、界面良好、与外部其他系统兼容良好的系统，这使得开发组织能
够把整个产品或某个模块卖给其他客户，同时由于良好的界面和业务处理效率而受市场欢迎。
•从客户角度：系统容易操作，可维护性好、系统稳定、可以及时准确的处理用户的在线订票或查询业务。
根据上述目标，质量属性可以划分为两类：高优先级质量属性：
1)性能
2)安全性
3)易用性
4)可用性
重要但优先级较低的属性：
1)模块性
2)可维护性
3)可修改性
4)可测试性
10.3 架构表述
(1) 与构架商业周期的关系
(2) 系统的整体结构
(3)质量属性及采用的战术
10.4 质量属性效用树
10.5 质量场景的构架分析
在质量属性效用树中，我们对场景的优先级进行了划分，而同时由于分析时间宝贵，所以我们应该把宝贵的分析时间最先用于最重要且最难实现的场景上，即标注为(H,H)的场景。
在质量属性效用树的表格中，仅在性能和可用性这2个质量属性下发现标注有(H,H)的场景，下面根据系统的体系结构和实现质量属性所采用的战术分别给出这些重要场景的构架方法分析表格。
•性能
•可用性
10.6 对系统构架的再分析(1) 风险决策和敏感点
（2）问题分析
在前面对系统结构的描述中，系统采用基于B/S的分层结构，系统部署在一台应用服务器上，这种结构有它独特的优点。
但经过构架方法的分析，特别是对系统的关键质量属性和优先级最高的质量属性场景的分析，发现系统在上述场景下会出现如下的问题：
(1) 性能方面：在非常多的用户并发操作的情况下，单服务器系统将不能对用户的请求做出及时的响应，严重情况下服务器还会崩溃。
(2) 可用性方面：在仅有的一台应用服务器出现故障或者崩溃的情况下，用户将不能访问系统，故障恢复需要花费较长时间。
(3)改进系统的构架
考虑到使用票务系统的用户数目非常庞大，这样造成用户对系统的访问请求数目和对系统进行业务操作的请求数目也非常庞大，改进后的系统采用多层分布式结构，使用Web服务器集群和应用服务器集群来实现，这种集群机制支持动态负载平衡（Load Balance）和容错机制，可以将用户的请求以及对用户请求的处理分发到负载低的服务器中，非常适合具有并发用户数多，服务地点分散等这些特点，有较高的稳定性，能有效避免访问流量过多导致服务器瘫痪以及整个系统因为某台服务器
崩溃而彻底瘫痪。
为了使系统达到集群分布式的目的，在第一套方案的基础上，我们采用Spring介入EJB容器的方式，使用EJB 的无状态会话Bean来封装业务逻辑，即调用POJO中的业务逻辑操作(POJO中包含了业务逻辑处理，在原来的SSH 框架中它是指业务层的JavaBean，通过持久层与数据库交互，这些POJO通过IOC容器来管理)。
这相当于在Struts和业务逻辑层之间增加了EJB，重用原SSH框架
的业务逻辑，即系统框架变
Struts+EJB+Hibernate+Spring
，这种组合可以将视图和业务逻辑以及对数据库的操作很好的分离。
（4）新的框架如下：。