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软件体系结构设计方法ppt课件
2.1.3 模式驱动的方法
模式驱动的体系结构设计方法从模式导出体系结构 抽象。软件设计模式的目的在于编制一套可重用的 基本原则，用于开发高质量的应用系统。体系结构 模式类似于设计模式，但它关心更粗粒度的系统结 构及其交互。
15
客户 需求规格说明书
通用知识 2：实现
体系结构模式 描述 意图
上下文
问题
解决方案
体系结构描述Biblioteka 4：组合3：应用 体系结构模式
图4 模式驱动的体系结构设计的概念模型
16
3. 系统的管理端业务处理模块
3.1 总的网络拓补结构
系统管理员
数据库 和
Web程序 都在这上
导师
导师
导师
17
3. 系统的管理端业务处理模块
在该系统中采用面向对
象分析作为主要的系统
建模方法，用不同的设
计角度描述角色（管理
有所不同。
3
客户
领域知识
捕捉需求 需求规格 说明书
提取解决方 案的结构
领域知识 工作
解决方案抽象
体系结构 规格说明
领域知识
体系结构
图1 体系结构设计方法的元模型 4
2.软件体系结构设计方法的分析
为了获取对体系结构设计的抽象，人们已经提出 了许多方法。
2.1 体系结构设计方法的分类
（1）工件驱动（Artifact-Driven）的方法 （2）用例驱动（Use-Case-Driven）的方法 （3）模式驱动（Pattern-Driven）的方法 （4）领域驱动（Domain-Driven）的方法
*
者）与系统的其它的 管理员
构件是如何联系的。管
管理端子系统 *
理端的主用例图如右图：
模式驱动的体系结构设计方法从模式导出体系结构 抽象。软件设计模式的目的在于编制一套可重用的 基本原则，用于开发高质量的应用系统。体系结构 模式类似于设计模式，但它关心更粗粒度的系统结 构及其交互。
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客户 需求规格说明书
通用知识 2：实现
体系结构模式 描述 意图
上下文
问题
解决方案
体系结构描述Biblioteka 4：组合3：应用 体系结构模式
图4 模式驱动的体系结构设计的概念模型
16
3. 系统的管理端业务处理模块
3.1 总的网络拓补结构
系统管理员
数据库 和
Web程序 都在这上
导师
导师
导师
17
3. 系统的管理端业务处理模块
在该系统中采用面向对
象分析作为主要的系统
建模方法，用不同的设
计角度描述角色（管理
有所不同。
3
客户
领域知识
捕捉需求 需求规格 说明书
提取解决方 案的结构
领域知识 工作
解决方案抽象
体系结构 规格说明
领域知识
体系结构
图1 体系结构设计方法的元模型 4
2.软件体系结构设计方法的分析
为了获取对体系结构设计的抽象，人们已经提出 了许多方法。
2.1 体系结构设计方法的分类
（1）工件驱动（Artifact-Driven）的方法 （2）用例驱动（Use-Case-Driven）的方法 （3）模式驱动（Pattern-Driven）的方法 （4）领域驱动（Domain-Driven）的方法
*
者）与系统的其它的 管理员
构件是如何联系的。管
管理端子系统 *
理端的主用例图如右图：
精品PPT课件--第9章软件体系结构与设计模式
在组织形式上，框架是一个待实例化的完整系统，定义 了软件系统的元素和关系，创建了基本的模块，定义了涉 及功能更改和扩充的插件位置。典型的框架例子有MFC框 架和Struts框架。
9.1 软件体系结构的基本概念
• 体系结构的重要作用
体系结构的重要作用体现在以下三个方面 ： （1）体系结构的表示有助于风险承担者（项目干系
层次结构具有以下优点: （1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者可以把
一个复杂系统按递增的步骤进行分解。 （2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交
互，因此，功能的改变最多影响相邻的内外层。
9.2 典型的体系结构风格
（3）支持复用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的 不同实现可以交换使用。这样，就可以定义一组标准 的接口，从而允许各种不同的实现方法。
9.1 软件体系结构的基本概念
2．风格
风格是带有一种倾向性的模式。同一个问题可以有不同 的解决问题的方案或模式，但我们根据经验，通常会强烈 倾向于采用特定的模式，这就是风格。
每种风格描述一种系统范畴，该范畴包括： （1）一组构件（如数据库、计算模块）完成系统需要的某
种功能； （2）一组连接件，它们能使构件间实现“通信”、“合作”
个对象的表示，而不影响其他对象。 （2）设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互
的代理程序的集合。
9.2 典型的体系结构风格
其缺点如下: （1）为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行
交互，必须知道对象的标识。只要一个对象的标识 改变了，就必须修改所有其他明确调用它的对象。 （2）必须修改所有显式调用它的其他对象，并消除由此 带来的一些副作用。例如，如果A使用了对象B，C 也使用了对象B，那么，C对B的使用所造成的对A 的影响可能是料想不到的。
9.1 软件体系结构的基本概念
• 体系结构的重要作用
体系结构的重要作用体现在以下三个方面 ： （1）体系结构的表示有助于风险承担者（项目干系
层次结构具有以下优点: （1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者可以把
一个复杂系统按递增的步骤进行分解。 （2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交
互，因此，功能的改变最多影响相邻的内外层。
9.2 典型的体系结构风格
（3）支持复用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的 不同实现可以交换使用。这样，就可以定义一组标准 的接口，从而允许各种不同的实现方法。
9.1 软件体系结构的基本概念
2．风格
风格是带有一种倾向性的模式。同一个问题可以有不同 的解决问题的方案或模式，但我们根据经验，通常会强烈 倾向于采用特定的模式，这就是风格。
每种风格描述一种系统范畴，该范畴包括： （1）一组构件（如数据库、计算模块）完成系统需要的某
种功能； （2）一组连接件，它们能使构件间实现“通信”、“合作”
个对象的表示，而不影响其他对象。 （2）设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互
的代理程序的集合。
9.2 典型的体系结构风格
其缺点如下: （1）为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行
交互，必须知道对象的标识。只要一个对象的标识 改变了，就必须修改所有其他明确调用它的对象。 （2）必须修改所有显式调用它的其他对象，并消除由此 带来的一些副作用。例如，如果A使用了对象B，C 也使用了对象B，那么，C对B的使用所造成的对A 的影响可能是料想不到的。
软件工程结构化软件设计(共98张PPT)
➢ 传出模块 ：从上级模块获得数据，进行某些处理，再将 其传送给下属模块。
➢ 变换模块 ：即加工模块。它从上级模块取得数据，进 行处理，转换成其它形式，再传送回上级模块。
➢ 协调模块 ：对所有下属模块进行协调和管理的模块。
第五页，共98页。
7.1.1 系统结构图中的模块
在系统结构图中不能再分解的底层模块为原 子模块。
模块 软件包应满足设计约束和可移植性
第二十六页，共98页。
7.5.1 模块功能的完善化
一个完整的功能模块，不仅应能完成指定的 功能，而且还应当能够告诉使用者完成任务 的状态，以及不能完成的原因。
➢ 规定的功能部分。 ➢ 出错处理部分。当模块不能完成规定的功能时
，必须返回出错信息和标志，向它的调用者报 告出现这种例外情况的原因。 ➢ 给调用者返回一个该模块执行是否正确结束的 “标志”。
第十页，共98页。
7.2 变换映射
变换映射是一组设计步骤，将具有变换流特征的数据流图 映射为一个预定义的程序结构模版。
运用变换映射方法建立初始的系统结构图，然后进行多 次改进，得到系统的最终结构图。
➢ （1）复审并评估分析模型； ➢ （2）复审并重画数据流图； ➢ （3）确定数据流图中的变换和事务特征； ➢ （4）区分输入流、输出流和中心变换部分，即标明数据
在具体的应用中一般以变换型为主，事务型 为辅的方式进行软件结构设计。
第二十三页，共98页。
7.4 变换-事务混合型的系统结构图
第二十四页，共98页。
课堂作业
在医院就诊系统中，挂号子系统的数据流图 如下图所示：
挂号请求
科室信息
查询科室 排队信息
科室排队 信息
确 科定 室挂 医号 生挂医号生的信科息室确费定用挂号
➢ 变换模块 ：即加工模块。它从上级模块取得数据，进 行处理，转换成其它形式，再传送回上级模块。
➢ 协调模块 ：对所有下属模块进行协调和管理的模块。
第五页，共98页。
7.1.1 系统结构图中的模块
在系统结构图中不能再分解的底层模块为原 子模块。
模块 软件包应满足设计约束和可移植性
第二十六页，共98页。
7.5.1 模块功能的完善化
一个完整的功能模块，不仅应能完成指定的 功能，而且还应当能够告诉使用者完成任务 的状态，以及不能完成的原因。
➢ 规定的功能部分。 ➢ 出错处理部分。当模块不能完成规定的功能时
，必须返回出错信息和标志，向它的调用者报 告出现这种例外情况的原因。 ➢ 给调用者返回一个该模块执行是否正确结束的 “标志”。
第十页，共98页。
7.2 变换映射
变换映射是一组设计步骤，将具有变换流特征的数据流图 映射为一个预定义的程序结构模版。
运用变换映射方法建立初始的系统结构图，然后进行多 次改进，得到系统的最终结构图。
➢ （1）复审并评估分析模型； ➢ （2）复审并重画数据流图； ➢ （3）确定数据流图中的变换和事务特征； ➢ （4）区分输入流、输出流和中心变换部分，即标明数据
在具体的应用中一般以变换型为主，事务型 为辅的方式进行软件结构设计。
第二十三页，共98页。
7.4 变换-事务混合型的系统结构图
第二十四页，共98页。
课堂作业
在医院就诊系统中，挂号子系统的数据流图 如下图所示：
挂号请求
科室信息
查询科室 排队信息
科室排队 信息
确 科定 室挂 医号 生挂医号生的信科息室确费定用挂号
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3. 过程：软件工程的过程则是将软件工程的方法 和工具综合起来以达到合理、及时地进行计算 机软件开发的目的。
软件工程的组成
• 人员管理 • 项目管理 • 过程管理
瀑布模型
• 瀑布模型将软件生命周期的各项活动顺序进行，形如瀑布流水， 最终得到软件产品
•
是最早的软件工程模型，是其他所有现代模型的基础
模团队开发；从稳定、相对稳定到全员流动
软件开发的发展与变化
• 应对这些变化的是： • 1 市场化：软件开发由个人爱好行为转变为企业行为，需
要大量的投资、大量的人力，并且要按照市场规律来运作 • 2 知本化：要求技术的积累、模块的积累和成果的积累； • 3 开发过程的规范化：来应对需求多变，人员流动 • 4 标准化：能力成熟度，质量控制
• 由于用户的需求并不能在一开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段 中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。
迭代模型和瀑布模型的差别
• 最大的差别在于风险的暴露时间上。 • 任何项目都会涉及到一定的风险。如果能在生命周期
中尽早确保避免了风险，那么计划自然会更趋精确。 • 有许多风险直到已准备集成系统时才被发现。不管开
• 部署要求
– 增强自动化程度，用ant等工具 – 培训最终用户 – 要有详细计划 – 记录详细的过程数据 – 及时反馈软件兼容性缺陷
维护
• 一般维护分三类：
– 纠错性维护
• 改正软件漏洞、发布补丁程序
– 适应性维护
• 使得软件在新的硬件、操作系统、编译器和解释器下 运行
– 完善性维护
• 增加新功能、更改原有的设计等
第二章 软件项目管理
本章要点
• 项目管理一般原理 • Project 2002中的项目管理概念 • 用Project2002做项目计划 • 关键路径、关键任务计算法则
软件工程的组成
• 人员管理 • 项目管理 • 过程管理
瀑布模型
• 瀑布模型将软件生命周期的各项活动顺序进行，形如瀑布流水， 最终得到软件产品
•
是最早的软件工程模型，是其他所有现代模型的基础
模团队开发；从稳定、相对稳定到全员流动
软件开发的发展与变化
• 应对这些变化的是： • 1 市场化：软件开发由个人爱好行为转变为企业行为，需
要大量的投资、大量的人力，并且要按照市场规律来运作 • 2 知本化：要求技术的积累、模块的积累和成果的积累； • 3 开发过程的规范化：来应对需求多变，人员流动 • 4 标准化：能力成熟度，质量控制
• 由于用户的需求并不能在一开始就作出完全的界定，它们通常是在后续阶段 中不断细化的。因此，迭代过程这种模式使适应需求的变化会更容易些。
迭代模型和瀑布模型的差别
• 最大的差别在于风险的暴露时间上。 • 任何项目都会涉及到一定的风险。如果能在生命周期
中尽早确保避免了风险，那么计划自然会更趋精确。 • 有许多风险直到已准备集成系统时才被发现。不管开
• 部署要求
– 增强自动化程度，用ant等工具 – 培训最终用户 – 要有详细计划 – 记录详细的过程数据 – 及时反馈软件兼容性缺陷
维护
• 一般维护分三类：
– 纠错性维护
• 改正软件漏洞、发布补丁程序
– 适应性维护
• 使得软件在新的硬件、操作系统、编译器和解释器下 运行
– 完善性维护
• 增加新功能、更改原有的设计等
第二章 软件项目管理
本章要点
• 项目管理一般原理 • Project 2002中的项目管理概念 • 用Project2002做项目计划 • 关键路径、关键任务计算法则
软件架构设计PPT课件
11
• 架构师应当为项目相关的不同角色而设计： – 架构师要为客户负责，满足他们的业务目标和约束条件。 – 架构师要为用户负责，满足他们关心的功能需求和运行期质 量属性。 – 架构师必须顾及处于协作分工“下游”的开发人员。 – 架构师必须考虑“周边”的管理人员，为他们进行分工管理 、协调控制和评估监控等工作提供清晰的基础。
• 三、写作、沟通表达、培训。
24
• 角色 • 软件架构师Software Architect • 定义 • 主导系统全局分析设计和实施、负责软件构架和关键技术决策
的角色
25
• 职责 – 领导与协调整个项目中的技术活动（分析、设计和实施等） – 推动主要的技术决策，并最终表达为软件构架 – 确定和文档化系统的相对构架而言意义重大的方面，包括系统的 需求、设计、实施和部署等“视图” – 确定设计元素的分组以及这些主要分组之间的接口 – 为技术决策提供规则，平衡各类涉众的不同关注点，化解技术风 险，并保证相关决定被有效的传达和贯彻 – 理解、评价并接收系统需求 – 评价和确认软件架构的实现
框架和业务框架） • 二、对系统框架相关技术和业务进行培训，指导开发人员开发。
并解决系统开发、运行中出现的各种问题。
• 系统架构师的目的： • 对系统的重用、扩展、安全、性能、伸缩性、简洁等做系统级
的把握。
• 系统架构师能力要求：
• 一、系统架构相关的知识和经验。
• 二、很强的自学能力、分析能力、解决问题的能力。
5
• 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。
• 架构师应当为项目相关的不同角色而设计： – 架构师要为客户负责，满足他们的业务目标和约束条件。 – 架构师要为用户负责，满足他们关心的功能需求和运行期质 量属性。 – 架构师必须顾及处于协作分工“下游”的开发人员。 – 架构师必须考虑“周边”的管理人员，为他们进行分工管理 、协调控制和评估监控等工作提供清晰的基础。
• 三、写作、沟通表达、培训。
24
• 角色 • 软件架构师Software Architect • 定义 • 主导系统全局分析设计和实施、负责软件构架和关键技术决策
的角色
25
• 职责 – 领导与协调整个项目中的技术活动（分析、设计和实施等） – 推动主要的技术决策，并最终表达为软件构架 – 确定和文档化系统的相对构架而言意义重大的方面，包括系统的 需求、设计、实施和部署等“视图” – 确定设计元素的分组以及这些主要分组之间的接口 – 为技术决策提供规则，平衡各类涉众的不同关注点，化解技术风 险，并保证相关决定被有效的传达和贯彻 – 理解、评价并接收系统需求 – 评价和确认软件架构的实现
框架和业务框架） • 二、对系统框架相关技术和业务进行培训，指导开发人员开发。
并解决系统开发、运行中出现的各种问题。
• 系统架构师的目的： • 对系统的重用、扩展、安全、性能、伸缩性、简洁等做系统级
的把握。
• 系统架构师能力要求：
• 一、系统架构相关的知识和经验。
• 二、很强的自学能力、分析能力、解决问题的能力。
5
• 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。
软件架构设计ppt课件
例：
可靠性和容错需求如何影响设计？ 采购子构建的许可费用如何影响收益率？ 可适应性和可配置性需求如何影响设计？ 商标名称的选择如何影响架构？
.
5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系（特别是可变性方面），但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常，这些都 被称为架构因素（或者称为架构驱动者）
P24 图2-9
.
16
框架和架构的关系
P25 图2-10
.
17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的：
组件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定，必须在具体的实践上下文中才有意义 ；你的大粒度组件，对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
.
1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
.
2
通用过程太笼统
.
3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化，其关注强烈 影响”架构“的需求。例如，为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素，理解这些 因素的可变性和优先级，并且解决这些问题
P32 图2-17
.
22
架构设计的5视图法
好的方法如路标，对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作：
要满足性能、持续可用性等方面的需求，架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策，这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”；
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求，则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况，制定相应的设计决策，这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”；
可靠性和容错需求如何影响设计？ 采购子构建的许可费用如何影响收益率？ 可适应性和可配置性需求如何影响设计？ 商标名称的选择如何影响架构？
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5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系（特别是可变性方面），但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常，这些都 被称为架构因素（或者称为架构驱动者）
P24 图2-9
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16
框架和架构的关系
P25 图2-10
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17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的：
组件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定，必须在具体的实践上下文中才有意义 ；你的大粒度组件，对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
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1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
.
2
通用过程太笼统
.
3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化，其关注强烈 影响”架构“的需求。例如，为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素，理解这些 因素的可变性和优先级，并且解决这些问题
P32 图2-17
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22
架构设计的5视图法
好的方法如路标，对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作：
要满足性能、持续可用性等方面的需求，架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策，这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”；
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求，则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况，制定相应的设计决策，这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”；
软件架构与设计模式ppt课件
Garlan & Shaw模型的基本思想是：软件体系结构={构件(component)、连 接件(connector)和约束(constrain)}：
构件可以是一组代码，如程序的模块；也可以是一个独立的程序； 连接件可以是过程调用、管道、远程过程调用(RPC)等，用于表示构件之 间的相互作用； 约束一般为对象连接时的规则，或指明构件连接的形式和条件，例如，上 层构件可要求下层构件的服务，反之不行；两对象不得递规地发送消息；
13
软件架构的目标
可延伸性（Extensible）。在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术， 从而对现有系统进行功能和性能的扩展； 可维护性（Maintainable）。软件系统的维护包括两方面：1。排除现有的错 误，2。将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效 地降低技术支持的花费 客户体验（Customer Experience）。软件系统必须易于使用。 市场时机（Time to Market）。软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面 临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。
它是建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的，商业的和技术的决定。这 样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定，必须经过非常慎重的研究和考察。
在决定时，要考虑独特的架构风格和恰当的架构模式。
12
软件架构的目标
可靠性（Reliable）。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件 系统必须非常可靠。 安全性（Secure）。软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非 常重要。 可扩展性（Scalable）。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况 下，保持合理的性能，才能适应用户的市场扩展得可能性。 可定制化（Customizable）。同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的 变化进行调整。
构件可以是一组代码，如程序的模块；也可以是一个独立的程序； 连接件可以是过程调用、管道、远程过程调用(RPC)等，用于表示构件之 间的相互作用； 约束一般为对象连接时的规则，或指明构件连接的形式和条件，例如，上 层构件可要求下层构件的服务，反之不行；两对象不得递规地发送消息；
13
软件架构的目标
可延伸性（Extensible）。在新技术出现的时候，一个软件系统应当允许导入新技术， 从而对现有系统进行功能和性能的扩展； 可维护性（Maintainable）。软件系统的维护包括两方面：1。排除现有的错 误，2。将新的软件需求反映到现有系统中去。一个易于维护的系统可以有效 地降低技术支持的花费 客户体验（Customer Experience）。软件系统必须易于使用。 市场时机（Time to Market）。软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面 临同业竞争。以最快的速度争夺市场先机非常重要。
它是建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的，商业的和技术的决定。这 样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定，必须经过非常慎重的研究和考察。
在决定时，要考虑独特的架构风格和恰当的架构模式。
12
软件架构的目标
可靠性（Reliable）。软件系统对于用户的商业经营和管理来说极为重要，因此软件 系统必须非常可靠。 安全性（Secure）。软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非 常重要。 可扩展性（Scalable）。软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况 下，保持合理的性能，才能适应用户的市场扩展得可能性。 可定制化（Customizable）。同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的 变化进行调整。
软件体系结构 PPT
•
1.1what is SA ？
• 这种全局结构的设计和规划问题包括 全局组织 结构；全局控制结构；通信和同步以及数据存 取协议；规定设计元素的功能；设计元素的组 合；物理分布；规模和性能；演化的维度；设 计方案的选择等。 • 1随着软件系统的规模和复杂性不断增加，系 统的全局结构的设计和规划变得比算法的选择 以及数据结构的设计更加重要。 • 2人们普遍认为，为系统设计一个合适的体系 结构是系统取得长远的成功的关键因素。 • 3非形式化的。
1.1what is SA ？
e.g. 每个Filter都有输入端和输出端，例如一个MPEG-1解码Filter它的输入是MPEG编码的 流数据，它的输出端是一解码过的流数据。DirectShow正是通过将不同的Filter连接在一起 完成特定的功能的，我们将这些Filter的连接叫做Filter Graph，如下图A给出是播放AVI的 Filter Graph：
1概述
• 它是一种简单的、清楚的、完善的方式 形成的 • 软件工程师需要一种更好的视角来理解 软件，并试图找到一种新的方法来构建 更复杂的大型软件系统 • SA (software architecture) • 一个简单程序到复杂系统软件的距离是 十年
1概述－需求开发的主要困难
1概述－软件危机的原因
• 软件规模越来越大 • 随着软件应用范围的增广，软件规模愈来愈大。 随着软件应用范围的增广，软件规模愈来愈大。大 型软件项目需要组织一定的人力共同完成， 型软件项目需要组织一定的人力共同完成，而多数管 理人员缺乏开发大型软件系统的经验， 理人员缺乏开发大型软件系统的经验，而多数软件开 发人员又缺乏管理方面的经验。 发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交流 不及时、不准确、有时还会产生误解。 不及时、不准确、有时还会产生误解。 软件项目开发人员不能有效地、 软件项目开发人员不能有效地、独立自主地处理大 型软件的全部关系和各个分支， 型软件的全部关系和各个分支，因此容易产生疏漏和 错误。 错误。
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- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
事务控制模块
由事务分 析产生 接受模块 动作发送模块
动作1模块 动作2模块 动作3模块
接收 路径
总控 调度
A路径
B路径
C路径
A路径
C路径 B路径
事务流设计举例
B A
L
C
E
I
M
N
F G
D
事务中心
事务流设计举例(另一种画法)
总控
A
B
E
C
F
G D
取 A
L
M
N
动作1 …. 动作n
（操作模块）
细节模块1
3
c1
2
T
c2 CD
变换中心 传出 m EH LM h e d g k Ｌ
DE
HK KL
b3 c3
T 事务流子系统
f
FJ
j
混合流设计举例
d 输入D d c c 输入C CD
XX系统
d k 变换控制
k 输出K k
L
DE FJ EH HK
L
KL 输出L
事务子系统
L
m
m
LM 输出M
4.结构设计优化
将初始SC根据模块独立性原 则进行精化,对模块进行合并、分 解修改、调整，得到高内聚、低 耦合模块，以及易于实现、易于 测试和易于维护的软件结构，产 生设计文档的最终SC。
w,u
ME
w,u ME
w
W
u
U
w
Write
u
Put U v
Write
v
V
(1)
W u
v
U to V V (2)
中心加工分支的分解
M
T
e p
Q
c,p
P
r
u,w r
R
第一级分解后的SC(另一种画法)
M
p
C
c
e
e
c,p
Q P
r
w
u,w
w,u
R
r
MA1 MA2
ME1
ME2
传入分 支模块
中心加工 分支模块
读者类别 管理
读者信息 管理
续借管理
还书管理
借书管理
过期罚款 管理
图书丢失 管理
例子：酒店管理信息系统功能层次图
HMIS 客房管理子系统 客 人 登 记 预 定 登 记 客 房 处 理 历 史 记 录 客 房 查 询
收银管理子系统
预 定 查 询 客 帐 处 理 退 房 处 理 夜 审 处 理 客 帐 查 询 餐 桌 安 排 报 表 打 印
(1) 模块功能的完善化
完整的模块应包括三部分： 1)执行规定功能部分
2)出错处理部分 3)需返回给调用者数据时， 返回是否正确结束标志。
(2)消除重复功能
X
Y
X
Q’
Y
X
Q1
Y
Q2
Q1 Q2 C C
重复部分
改进前 Q1、Q2功 能相似
改进方法1： C 将Q1、Q2 改进方法 2 ： 合并为Q’ 将 Q1 、 Q2 的公共 不可取
信息
外部 表示
信息流
输入流
输出流
交换流
内部 表示
时间
事务型数据流图举例
L
C D
E
B A
I
M N
F G
O
H
有效图书 管理要求
入库单
新书入库
2.2
借书单
要求类 当前 型处理 日期
2.1
2.3
借书
注销单
2.5 借 注销图书 书 单 2.4
借书
目 录 文 件
事务型数据流图举例
罚款单
•设计步骤
(1)精化DFD
出库 处理
常规 处理
进药 管理
6.5.2 面向数据流的设计方法 (结构化设计方法SD)
• 面向数据流设计方法的基本概念
SD以数据流图为基础，它定义了把 DFD变换成软件结构的不同映射方法。 映射
DFD
(问题结构)
软件系统的结构
(程序结构)
•系统结构特征的两种典型形式：
• 变换型结构 • 事务型结构 对应于 数据流图可分为两种类型： • 变换型数据流 • 事务型数据流
(8)避免模块的病态连接
防止指向模块中间的分支或 引用（针对内容耦合）。
(9)根据设计约束和可移植性 需求对软件打包
打包指用来为特定环境组装软 件的技术。
E
第一层
传入模块
中心变 换模块
传出模块
传 入 分 支 的 分 解
(1)
c
C
b
c,e M
A
e
E
d
B
a
D
A
c,e
传 入 分 支 的 分 解
c
Get
C
M
A
e
Get d d
Read D D E
b
c b
e
to
E
Get B B to C b a a (2) A to B A
Read
传 出 分 支 的 分 解
更新处理 1.4
传统的IPO图举例
输入 处理 输出
读口令请求 口令文件 权限文件
1取得输入 2口令确认 3请求确认 4更新处理
请求记录
权限记录 状态报告
响应
命令监控器(1.0)的IPO图
改进的IPO图格式
系统： 模块： 编号：
IPO图
作者： 日期：
被调用： 输入：
调用： 输出：
输入： 局部数据元素：
接受 部分
接受
事务 中心 事务 分析
动作 1
动作 2
动作 3
事务控制模块 由事务分 析产生 接受模块 动作发送模块
动作1模块 动作2模块 动作3模块
1.变换分析设计方法
步骤：
(1)区分传入、变换中心、 传出部分，在 DFD 上 标明分界线;
步骤（续）
(2)第一级分解(建立初始SC框架)
设计顶层和第一层模块; 例子图上部
映射成变换结构
用启发式设计规则精化软件结构 变换分析
导出接口描述和全程数据结构 复查
详细设计
•两种映射过渡方法
变换型DFD
变换分析
初始SC
事务型DFD
事务分析
初始SC
变换型 数据流 结构
传入 部分 传入
变换 中心 变换
传出 部分
传出
初始的SC
主模块
由变换分 析产生
输入模块 主加工模块 输出模块
事务型 数据流 结构
传出分 支模块
2.事务分析设计方法
任何情况下都可使用变换 分析方法设计软件结构，但如 数据流具有明显的事务特点时 (有一个明显的事务中心),以采 用事务分析方法为宜。
步骤：
(1)在DFD上确定事务中心、接收部 分和发送部分; (2)画出SC框架，把DFD上的三部分 分别映射为事务控制模块、接收 模块和动作发送模块; (3)分解细化接收分支和发送分支， 完成初始SC。
细节模块2 …. （细节模块）
动作分支的典型结构
处理层
P
T2
主模块
事务加 T i 工模块
事务层 T 1
操作层 A 1 细节层 D 1
A2
D2
A3
Aj Dk
操作 模块 细节 模块
3.混合流设计 举例
接收 部分
事务 中心
传入
变换
传出
T
发 送 部 分
混合流设计举例
传入
b AB BC a
b
1
b
T
1 2
软件结构设计
• 概要设计确定：
•软件系统的组成结构； •各模块功能及模块间联系(接口)。
• 表示软件结构的图形工具
结构图 层次图和HIPO图
6.5.1 结构表示
1.层次图(H图)
表示软件的层次结构。
正文加工系统
输入 输出 编辑 加标题
存储 检索 编目录
添加 删除 插入 修改 合并
列表
带编号的层次图(H图)
注释：
3.结构图(SC
Structure Chart)
是SD方法在概要设计中的主要表达 工具。约定：
不加区分的数据 数据信息
控制信息
编辑学生记录 学生数据
学号
无此学生
读学生记录
•SC中的四种模块
A
传入模块
B
传出模块
C B
D
协调模块
变换模块
A
E E
F
F
(a)
(b)
(c)
(d)
•SC中的调用 （1）选择调用
正文加工系统
输入 输出 编辑 加标题 1.0 2.0 3.0 4.0
存储 检索 编目录 5.0 6.0 7.0
添加 删除 插入 修改 合并 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
列表 3.6
“图书管理系统”软件层次图
图书管理系统
书籍管理
读者管理
借阅管理
书籍类别 管理
书籍信息 管理
出版社 管理
注销管理
(6)降低模块接口的复杂性
接口传递信息应简单且和模 块功能一致。
(7) 模块功能可预测
模块看成黑盒子，相同输入 产生相同输出，其功能为可预 测的。模块带有内部状态其功 能可能是不可预测的。难理解、 难测试、难维护。
•防止模块功能过分局限
功能单一的模块具有高内聚。 但如任意限制局部数据结构的 大小，过分限制控制流中可做的选 择或外部接口的模式，模块功能就 过分局限，使用范围过分狭窄，缺 乏灵活性和可扩充性。