软件架构设计(2)——子系统、框架与架构
软件架构模式：掌握常见的软件架构模式和设计原则
软件架构模式：掌握常见的软件架构模式和设计原则软件架构是软件系统整体结构的框架，负责定义软件系统的各个组成部分之间的关系和交互方式。
在软件开发过程中，选择合适的软件架构模式可以提高软件系统的可维护性、扩展性和性能。
下面我们将介绍一些常见的软件架构模式和设计原则。
1.分层架构模式分层架构模式是将系统分为若干层次，每一层次有各自的功能和责任，各层之间通过明确的接口进行通信。
常见的分层架构包括三层架构和N层架构。
三层架构包括表示层（Presentation Layer）、业务逻辑层（Business Logic Layer）和数据访问层（Data Access Layer），分别负责显示用户界面、处理业务逻辑和与数据存储进行交互。
2. MVC模式MVC（Model-View-Controller）模式是一种将应用程序分为数据模型（Model）、视图（View）和控制器（Controller）三个部分的软件架构模式。
Model负责数据的管理和处理，View负责界面的展示，Controller负责处理用户的输入和决定视图和模型之间的交互。
3.微服务架构微服务架构是一种将一个大型软件系统拆分成多个小型、可独立部署的服务的架构模式。
每个微服务都可以独立开发、部署和运行，各个微服务之间通过API进行通信。
微服务架构可以提高系统的灵活性和可扩展性，有利于团队间的协作和部署的快速迭代。
4.事件驱动架构事件驱动架构是一种基于事件和消息传递的软件架构模式，系统中的各个组件相互之间通过事件的方式进行通信。
当一个组件的状态发生变化时，它会发布一个事件，其他组件可以订阅这个事件并做出相应的响应。
事件驱动架构可以降低系统组件之间的耦合度，提高系统的可扩展性和灵活性。
5.领域驱动设计（DDD）领域驱动设计是一种将软件设计与业务领域相结合的设计方法。
DDD将系统分为领域层、应用层和基础设施层，通过模型驱动的方式建模业务领域，并将业务规则和逻辑体现在软件设计中。
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。
软件架构设计说明书完整版
软件架构设计说明书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】<XXX>架构设计说明书版本1.0.0目录1.引言[对于由多个进程构成的复杂系统，系统设计阶段可以分为：架构设计（构架设计）、组件高层设计、组件详细设计。
对于由单个进程构成的简单系统，系统设计阶段可以分为：系统概要设计、系统详细设计。
本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。
][架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档，它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南，相关组件（粒度最粗的子系统）的内部设计由组件高层设计提供。
][系统：指待开发产品的软件与硬件整体，其软件部分由各个子系统嵌套组成，子系统之间具有明确的接口；组件：指粒度最粗的子系统；模块：指组成组件的各层子系统，模块由下一层模块或函数组成；][此文档的目的是：1）描述产品的逻辑结构，定义系统各组件（子系统）之间的接口以及每个组件（子系统）应该实现的功能；2）定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式；3）描述系统部署，说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络（硬件）配置。
对于每种配置，应该指出执行该系统的物理节点（计算机、网络设备）配置情况、节点之间的连接方式、采用何种通信协议、网络带宽。
另外还要包括各进程到物理节点的映射；4）系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计；5）定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南，各个编程人员应该遵循的编码规范。
][建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。
][架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。
它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。
]1.1目的[简要描述体系结构文档的目的。
]1.2范围[简要说明此文档的范围：它的相关项目以及受到此文档影响的任何其它事物]1.3预期的读者和阅读建议[说明此文档的阅读对象，简要说明此文档中其它章节包含的内容与文档组织方式，对于不同读者的阅读方式建议。
软件工程中的软件架构与系统设计
软件工程中的软件架构与系统设计在现代化的信息技术时代，软件工程扮演着重要的角色，它涵盖了软件开发的各个方面。
而软件架构和系统设计作为软件工程的核心部分，对于软件的质量、可靠性和可维护性起着至关重要的作用。
本文将深入探讨软件工程中的软件架构与系统设计的概念、原则、方法以及在实践中的应用。
一、软件架构的概念与原则1. 软件架构的定义软件架构是指软件系统中各个组件之间的组织方式，包括组件的结构、组件之间的关系以及组件的行为。
它为系统提供了整体的蓝图，指导系统的开发、演化与维护。
2. 软件架构的原则（1）模块化原则：将系统划分为多个相互独立的模块，实现高内聚、低耦合的架构设计。
（2）分层原则：按照功能将系统分为若干层次，实现高内聚、低耦合的系统结构。
（3）数据流原则：根据数据的流向和处理过程划分子系统，确保数据的正确流转。
（4）透明性原则：使系统的各个组成部分对用户和其他组件来说是透明的，降低了系统的复杂性。
二、软件架构的方法与模式1. 层次结构层次结构是软件架构中常用的一种方法，它将软件划分为若干个层次，每个层次都有特定的功能和责任。
通过层次结构，可以降低系统的复杂度，提高系统的可维护性和可扩展性。
2. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是分布式系统中常用的一种架构模式，将系统划分为客户端和服务器两部分。
客户端发送请求，服务器提供服务并返回结果。
这种模式可以提高系统的并发处理能力和可伸缩性。
3. MVC模式MVC（Model-View-Controller）模式是一种软件设计模式，用于实现用户界面和业务逻辑的分离。
其中，模型（Model）负责处理数据逻辑，视图（View）负责展示数据，控制器（Controller）负责协调模型和视图之间的交互。
MVC模式能够提高系统的可维护性和可测试性。
三、系统设计的过程与考虑因素1. 确定需求系统设计的第一步是对需求进行详细的分析和定义。
通过与用户的沟通，收集用户需求并进行整理，明确系统的功能、性能和可靠性等方面的要求。
软件工程 软件设计方法(二)2024
软件工程软件设计方法（二）引言概述：软件设计方法是软件工程领域中至关重要的一部分，它涉及到软件系统架构、模块设计、接口设计等多个方面。
本文将着重介绍软件设计方法的五个主要方面，包括需求分析、系统架构设计、模块划分、接口设计和可重用性。
正文：1. 需求分析- 确定用户需求：通过与用户沟通，明确软件系统的功能需求和性能需求。
- 业务流程分析：了解用户的业务流程，以便设计出符合实际业务需求的软件。
- 数据模型设计：根据需求对数据进行建模，定义数据实体、属性和关系。
2. 系统架构设计- 划分子系统：将整个软件系统分解为多个相对独立的子系统，每个子系统负责特定的功能。
- 确定系统层次：定义子系统之间的层次结构和依赖关系，保证系统的稳定性和可扩展性。
- 选择适当的架构风格：根据软件系统的特点和需求，选择适合的架构风格，如客户端-服务器、分层或微服务等。
3. 模块划分- 确定模块功能：根据系统需求和架构设计，将系统功能划分为不同的模块。
- 设计模块接口：定义模块之间的接口规范，确保模块之间的协同工作和信息交互。
- 模块详细设计：对每个模块进行详细设计，包括内部数据结构和算法的设计。
4. 接口设计- 定义接口规范：确定模块之间的接口规范，包括输入输出参数、数据格式等。
- 接口协议设计：设计合适的接口协议，包括数据传输格式、访问控制等。
- 接口测试和验证：进行接口测试，确保接口的正确性和稳定性。
5. 可重用性- 模块复用：设计和实现可重用的模块，以提高软件的开发效率和质量。
- 组件库开发：建立组件库，将常用的功能模块抽象为可重用的组件，方便后续开发过程中的重用。
- 框架设计：设计通用的框架，提供开发的基础设施和通用功能。
总结：通过本文对软件设计方法的介绍，我们可以看到，在软件工程中，软件设计方法的重要性不可忽视。
通过需求分析、系统架构设计、模块划分、接口设计和可重用性等方面的综合考虑，可以设计出高效、可靠、可维护的软件系统。
如何进行软件架构设计
如何进行软件架构设计软件架构设计是软件开发过程中至关重要的环节。
它决定了软件的整体结构和组织方式，能够有效地指导开发人员进行系统设计和开发工作。
合理的软件架构能够提高软件的可维护性、可扩展性和可重用性，从而使软件开发过程更加高效和可靠。
本文将介绍如何进行软件架构设计。
一、需求分析在进行软件架构设计之前，首先要进行充分的需求分析。
需求分析的目标是明确系统的功能需求和非功能需求，以及系统与外部系统的接口需求。
通过仔细分析需求，可以大致确定系统的范围和复杂度，为后续的设计工作打下基础。
二、确定关键问题在对需求进行分析的基础上，需要确定关键问题，即软件架构设计中需要重点解决的问题。
关键问题可能包括系统的性能需求、可扩展性和可重用性的要求、系统安全性等。
对关键问题的明确理解，有助于在设计过程中避免出现重要问题的遗漏。
三、选择合适的架构风格软件架构设计中需要选择合适的架构风格。
架构风格是对软件系统整体结构的一种抽象描述，它决定了系统的基本组织方式和各部件之间的相互关系。
常见的架构风格包括客户端-服务器模式、分层架构、面向服务的架构、微服务架构等。
在选择架构风格时，需要综合考虑系统的需求和项目的实际情况，选择最适合的风格。
四、定义模块和组件基于所选择的架构风格，需要定义系统的模块和组件。
模块是系统的基本单元，是一组相关功能的集合。
组件是可重用的软件单元，封装了特定功能并具有清晰的接口定义。
在定义模块和组件时，需要明确它们的职责和功能，确保模块和组件的内部结构清晰，并且彼此之间的依赖关系合理。
五、确定数据结构和接口在进行软件架构设计时，需要确定系统的数据结构和接口。
数据结构是系统中用于存储和组织数据的方式，接口是模块和组件之间进行通信和数据交换的约定和规范。
合理的数据结构和接口设计能够提高系统的可维护性和可扩展性，降低系统的耦合度。
六、进行系统分解和组装在完成模块和组件的定义之后，需要对系统进行分解和组装。
系统分解是将系统划分为多个子系统或模块的过程，每个子系统或模块负责不同的功能。
软件架构设计三篇
软件架构设计三篇篇一：软件架构设计之常用架构模式1.分层架构：分层架构是使用最多的架构模式，通过分层使各个层的职责更加明确，通过定义的接口使各层之间通讯,上层使用下层提供的服务。
分层分为：严格意义上的分层，一般意义的分层。
严格意义的分层是n+1层使用n层的服务。
而一般意义的分层是上层能够使用它下边所有层的服务。
领域驱动设计的分层定义：UI层，UI控制层，服务层，领域层，基础设施层。
2.MVC架构：MVC架构相信做软件的都听说，主要是为了让软件的各部分松耦合，现在好多根据MVC思想构建的框架如：Spring MVC,Structs2, MVC等。
MVC是Model View Control的简写，他的原理是什么那，比如拿web来举例吧。
当一个web请求来了以后View接收这个请求，随即把请求转发给Control进行处理，Control通过分析请求的类型等信息决定加载哪些Model，当Model加载完成以后Control通知Model已经加载完毕，这是View就去读取Model数据进行显示自己。
MVC还有一个衍生架构叫MVP,因为MVC的View跟Control和Model 都有耦合关系所以为了解除View和Model之间的关系，View不直接读取Model 而是通过Control来转发View需要的数据。
还有一个衍生架构叫MVVP,就是增加了一个View Control的层，用来辅助视图的生成，这样View的功能更加简单只是用来显示不包含其它的功能，而且有了View Control使多视图或替换视图很方便。
MVP微软的WPF就是使用这种架构。
3.微内核架构：微内核架构就是做一个稳定通用的内核，也就是给软件设计一个强劲的心脏。
如果需要更多功能通过在内核外部再封装一层对软件进行扩充，微内核提供基本的接口供外部调用，这些接口一定要通用，并且提供事件的机制告诉外部内部发生的事件，这样就是内核与外部完全隔离。
如何进行合理的软件架构设计
如何进行合理的软件架构设计软件架构设计是开发一个成功的软件系统所必不可少的一项重要工作。
一个合理的软件架构可以使软件系统具备良好的可维护性、可扩展性和可重用性，同时也能提高开发效率和降低开发成本。
下面将从需求分析、模块划分、技术选择和系统交互等方面讨论如何进行合理的软件架构设计。
1. 需求分析- 了解用户需求：与客户或最终用户充分沟通，理解用户需要什么功能和性能，明确软件系统的主要目标和业务流程。
- 制定系统需求规格说明书：明确系统的功能、性能、非功能需求和约束条件，为后续的架构设计提供依据。
- 划分关键需求和非关键需求：将需求进行优先级排序，确保关键需求在软件架构设计中得到合理的考虑。
2. 模块划分- 根据功能进行模块划分：将系统的功能模块分解成若干相对独立的模块，每个模块负责一个明确的功能，便于各个模块的开发和维护。
- 定义模块之间的接口：明确定义模块之间的接口，确保模块之间的交互符合系统需求，同时也方便模块的替换和升级。
- 考虑模块间的数据流和消息传递：合理规划模块间的数据流和消息传递，确保模块之间的通信高效可靠。
3. 技术选择- 根据系统需求选择适当的技术：根据系统的性能要求、数据处理需求等方面，选择适合的编程语言、数据库、网络通信和图形界面等技术。
- 考虑技术的成熟度和可持续性：选择成熟度高、稳定性好的技术，能够降低系统开发和维护的风险。
- 考虑技术的开放性和可扩展性：选择开放源代码、具有良好接口和可扩展性的技术，方便今后系统的升级和功能扩展。
4. 系统交互- 考虑系统的用户界面设计：根据用户需求和交互习惯，设计友好、易用的用户界面，提高用户的操作效率和满意度。
- 考虑系统的分布式部署：如果系统需要在多个节点上运行，需要考虑节点之间的数据同步、一致性和故障恢复等问题，确保系统的可靠性和性能。
- 考虑系统的安全性和权限控制：根据系统的保密性和合规性要求，合理设计系统的安全机制，确保用户数据和系统的安全。
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结论：
框架和架构的区别
框架是软件，架构不是软件！
框架和架构的联系
先规划抽象解决方案 起点 架构
框架 再实现特定部分
最终完整 解决方案
结论
先大局后局部，就出现了架构
结论
框架的智慧在于：为了追求重用所带来的价值量最大化，
将容易变化的部分封装成扩展点，并辅以回调机制将它 们纳入框架的控制范围之内，从而在兼顾定制开销的同 时，使被重用的设计成果最多。
软件架构设计是跨越现实世界与计算机世界之间鸿沟
的桥梁。
软件架构设计完成了面向业务到面向技术的转换。 软件架构设计是针对需求所做的包含结构、协作、技
MOM ORB类 应用框架 白盒框架
扩展点
中间件框架
框架
黑盒框架
接口
ACE
基础设施框架 技术框架 （水平框架） Hibernate (ORM) 业务框架 （垂直框架） Willow SugarCRM
灰盒框架
白+黑
如何实现框架中的扩展点
技术分类
面向过程编程语言 面向对象编程语言 其他技术（与语言无关）
struct employee { int employee_num; char employee_name[100]; …… } empoyees[100];
int cmp (const void *a, const void *b) { struct empoyee *c = (empoyee *)a; struct empoyee *d = (empoyee *)b; return (c->employee_num) – (d->employee_num); } qsort (empoyees, 100, sizeof(empoyees[0]), cmp);
扩展点实现机制
函数指针 抽象方法/虚函数 约定数据格式
开发手段
函数指针作参数 接口/抽象基类 提供特定格式的数据
扩展点实现举例
函数原型
void qsort ( void *base, size_t num, size_t width, int (*compare)(const void *elem1, const void *elem2) );
术等方面的重要决策，为系统化的开发活动建立了基 本，
提供了便利。
技 术 通 用 部 分
软件架构设计就是将系统按照“系统—子系统—模
块—类”层层分解的过程。 子系统如果足够复杂，也需要有架构设计。 子系统不同，架构也不同。 子系统划分的粒度具有相对性。
“框架是一个可实例化的、部分完成的软件系统或 子系统，它为一组系统或子系统定义了架构，并提供 了构造系统的基本构造块，还未实现特定功能定义了 可调整点。” ——《面向模式的软件体系结构（第一卷）》
“好的架构必须使每个关注点相互分离，也就是说 系统中的一部分发生了改变，不会影响其他部分。即 使需要改变，也能够清晰地识别出哪些部分需要改变。 如果需要扩展架构，影响将会最小化。” ——Ivar Jacobson《AOSD》
职责
子系统 粒 度 模块
类
特 定 应 用 部 分
领 域 通 用 部 分
先通用后专用，就出现了框架
框架vs.类库
应用
框架
类库
框架是一种介于类库和应用系统之间的概念
框架vs.类库
应用 应用
E A
C D
B A D
类库
组件A 组件B 组件C 组件D 组件E 组件F 组件A 组件B 组件C
应用框架
组件D 组件E 组件F
框架的分类
Struts Eclipse MFC
扩展一：对int型数据排序
int num[100]; int cmp (const void *i, const void *j) { return *(int *)i - *(int *)j; } qsort (num, 100, sizeof(num[0]), cmp);
扩展二：对结构体数据排序