特定领域软件体系结构.ppt
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基于本体的特定领域软件体系结构设计的研究
件体系结构、 本体进行了基本分析， 了本体在特定领域软件体系结构设计中的应用研究， 介绍 从而， 提出了一个体系结构与
实际应用相结合有效途径 。 关键谰： 软件重用 ； 本体； 吣 中圈分类号 ： ３ １５ Ｐ１ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号：６３ ６ ９ （０６ １ — ０２— ４ １７ — ２Ｘ ２０ ）２ ０２ ０
（ｃｏｌ ｆ ｏ ｕｅ，ｏｔ ｈｎ ｏｍａ Ｕｎ ｅ ｉ ， ａｇｈｕ５０ ３ ，ｈｎ ） Ｓｈｏ ｏ ｍｐ ｔｒＳ ｕｈＣ ｉ Ｎ ｒ ｌ ｉ ｒ ｔ Ｇｕｎｚｏ １６ １ Ｃ ｉ Ｃ ａ ｖ ｓｙ ａ
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软件构架、架构、框架区别
软件框架(Software Framework)介绍面向某领域（包括业务领域，如ERP，和计算领域，如GUI）的、可复用的“半成品”软件，它实现了该领域的共性部分，并提供一系列定义良好的可变点以保证灵活性和可扩展性。
可以说，软件框架是领域分析结果的软件化，是领域内最终应用系统的模板。
随着软件规模的扩大、应用的广泛和软件复用技术的发展，以子程序或类（Class）为单位的软件复用有许多不足：（1）子程序库日趋其庞大以致于使用人员难以掌握，（2）大多数类粒度很小，且其自身往往不能完成有用的功能。
这一问题迫使人们在复用中将一组类（或模块）及其交互作为一个整体来考虑，由此出现了软件框架。
软件框架至少包含以下组成部分：（1）一系列完成计算的模块，在此称为构件。
（2）构件之间的关系与交互机制。
（3）一系列可变点（也称热点，Hot-spots，或调整点）。
（4）可变点的行为调整机制。
开发人员通过软件框架的行为调整机制，将领域中具体应用所特有的软件模块绑定到该软件框架的可变点，从而得到最终应用系统，这一过程称为软件框架的例化（instantiation）。
通过软件框架的使用，开发人员可将主要精力放在应用所特有的模块的开发上，从而大大提高了软件生产率和质量。
软件框架的行为调整机制是指如何针对具体的应用调整该框架的可变部分、如何在可变点加入特定应用模块所采用的方法和规则。
行为调整机制可分为四种：（1）模板参数化。
软件框架提供代码自动生成工具，该工具根据用户设置的参数自动生成所需的代码。
（2）继承和多态。
通过面向对象中的子类继承和重载，在子类中加入新的功能或改变父类的行为。
（3）动态绑定。
在运行时刻动态绑定所需的对象服务，可通过软件模式技术实现。
（4）构件替换。
通过替换框架中可插拔的构件来加入业务特定的功能，不同于一般的可复用软件制品，软件框架的一个显著特点是逆向控制（Inversion of Control），在复用过程中，前者需被显式调用，控制是在应用特定的模块中，软件框架则不然，应用开发人员只要将应用特定的模块绑定到框架内，框架则根据自己的交互机制自动调用该模块，控制由框架负责。
软件体系结构评估ppt
❖ 设计师确定体系结构方法,由分析小组捕 获,但不进行分析。
体系结构得方法定义了系统得关键结构,描 述了系统得成长方式、应对变化得方式、 抵制攻击得方式、与其它系统集成得方式 等等。
生成质量属性效用树
❖ 评估小组、设计小组、管理人员与客户 代表一起来确定系统最重要得质量属性 目标,并对它们进行优先级划分与细化。
质量属性(3)
3、可用性
定义:可用性就是系统有效工作得时间比例。
可用性得度量:两次故障之间得时间长度, 或者就是出现故障后系统能够恢复正常运 行得速度。
质量属性(3)
4、安全性
定义:安全性就是指系统在为合法用户提供 服务得同时能够抵制未授权得使用请求与拒 绝服务得能力。
安全性得类型分类:
❖ 基于度量得评估方式
优点: 能够提供更为 客观与量化得 质量评估
缺点: 要在体系结构得设 计基础完成后才能 评估,而且要求评估 人员对系统结构较 熟悉
❖ 三种评估方式得比较
内容
❖ 9、1 体系结构评估概述 ❖ 9、2 软件体系结构评估方式 ❖ 9、3 ATAM方法 ❖ 9、4 SAMM方法
ATAM评估方法
在开发过程得早期,通过分析系统得质量需求就是 否在软件体系结构中得到体现,来识别软件体系结 构设计中得潜在风险,预测系统质量属性,并辅助 软件体系结构制定决策。
质量属性(1)
❖ 在体系结构评估过程中,评估人员所关注得就是系 统得质量属性。所有评估方法所关注得质量属性有 以下9个:
1. 性能 2. 可靠性 3. 可用性 4. 安全性 5. 可修改性
按字母顺序排序索引 数据流 控制流
输入
主控程序
输出
set getNext setup getNext setup i-th
体系结构得方法定义了系统得关键结构,描 述了系统得成长方式、应对变化得方式、 抵制攻击得方式、与其它系统集成得方式 等等。
生成质量属性效用树
❖ 评估小组、设计小组、管理人员与客户 代表一起来确定系统最重要得质量属性 目标,并对它们进行优先级划分与细化。
质量属性(3)
3、可用性
定义:可用性就是系统有效工作得时间比例。
可用性得度量:两次故障之间得时间长度, 或者就是出现故障后系统能够恢复正常运 行得速度。
质量属性(3)
4、安全性
定义:安全性就是指系统在为合法用户提供 服务得同时能够抵制未授权得使用请求与拒 绝服务得能力。
安全性得类型分类:
❖ 基于度量得评估方式
优点: 能够提供更为 客观与量化得 质量评估
缺点: 要在体系结构得设 计基础完成后才能 评估,而且要求评估 人员对系统结构较 熟悉
❖ 三种评估方式得比较
内容
❖ 9、1 体系结构评估概述 ❖ 9、2 软件体系结构评估方式 ❖ 9、3 ATAM方法 ❖ 9、4 SAMM方法
ATAM评估方法
在开发过程得早期,通过分析系统得质量需求就是 否在软件体系结构中得到体现,来识别软件体系结 构设计中得潜在风险,预测系统质量属性,并辅助 软件体系结构制定决策。
质量属性(1)
❖ 在体系结构评估过程中,评估人员所关注得就是系 统得质量属性。所有评估方法所关注得质量属性有 以下9个:
1. 性能 2. 可靠性 3. 可用性 4. 安全性 5. 可修改性
按字母顺序排序索引 数据流 控制流
输入
主控程序
输出
set getNext setup getNext setup i-th
《特定领域应用框架：行业的框架体验》学习笔记
三、框架文档
文档是软件生产过程中的关键部分。文档是框架的主要知识来源。框架文档的主要用户可以分为框架开发者和应用开发者。
文档类型
框架开发者
应用开发者
示例
是
操作指南
是
设计模式
是
接口契约
是
是
参考手册
是
框架概览
是
其他文档类型
建模图表
用户手册
故障检测指南
6）将客户与框架变更隔离开来。
7）性能（执行性能，制作/维护性能）是一个重要的问题。
六、高层重用技术分类
高层重用
设计模式
框架
软件架构
架构风格
架构设计风格
架构框架
架构平台
设计模式：使用相互通信的类和对象可为常见的设计问题提供通用的解决方案。为了帮助用户掌握模式的概念并有效地设计模式，我通常为设计模式的描述提供一个带有比喻性的抽象。常见的设计模式有：Fvacade（外观模式），它为子系统中的一系列动作提供一个统一接口；Ovbserver（观察者模式），具体的设计模式内容参考GOF23设计模式。
架构框架是来为详细而完整的框架，它为开发特定领域的应用系统使用了一系列多种架构设计风格。一个采用了某些设计风格的软件架构制品，只有当它具有完备的文档，并具备包含一个特定的应用领域所需要的充分灵活性时才可以作为软件框架来重用。
架构平台提供了一个可以适应多种应用系统的灵活的底层结构，架构平台的设计目的即是为了应用软件的互操作性提供硬件平台及操作系统平台无关环境。我们可以将它们用做底层结构，以促进对象级的协作和重用。对象管理组织(OMG)的通用对象请求代理体系结构（Common Object Request Broker Architecture，CORBA）即是一个示例。
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。
软件复用和构件技术丛书ppt
特别地，由于构件没有从认识论的角度提出一套新 的软件模型，因此，构件可以兼容此前的各种编程语 言，即，这些编程语言写出来的程序可以封装/转换成 构件从而得以复用
从软件工程方法看构件化软件设计与实现
构件化软件的设计集中于软件体系结构 构件化软件通过组装而不是编程来实现 实现工作持续到了软件部署和运行管理阶段
指南
第4部分 基于UML构件规约的需求建模 第5章的 DSSA是 一种以体系结构为中心的领域工程方法，
•第10章 •第11章 法
UML构件规约 一种基于UML构件规约的需求建模方
通过为选定的目标领域建立一个通用的参考体系结构来 实施有计划的软件复用。其特色
•第12章 面向构件的软件系统建模工具
刻画了特定领域各系统构成成分（构件）之间的拓
12
《面向复用的需求建模》内容
第1部分 领域工程概述
•第1章 需求工程 •第2章 领域工程
第2部分 领域分析方法
•第3章 面向特征的领域分析方法 •第4章 面向特征的复用方法 •第5章 领域特定的软件体系结构 •第6章 青鸟领域工程方法
第3部分 面向特征的领域建模方法
•第7章 面向特征的需求分析 •第8章 特征驱动的软件体系结构设计 •第9章 面向特征的需求分析支持工具
第1章介绍传统的软件开发中与需求相关的 一系列活动：需求的捕获、分析、规约、 确认和管理。 第2章对领域工程的起源和背景、领域工程 相关的基本概念、领域工程包含的主要活 动、领域工程面临的关键问题、以及几种 具有代表性的领域工程方法的主要特色
•第11章 一种基于UML构件规约的需求建模
方法
•第12章 面向构件的软件系统建模工具
《面向复用的需求建模》的定位
客观事物 （问题空间）
从软件工程方法看构件化软件设计与实现
构件化软件的设计集中于软件体系结构 构件化软件通过组装而不是编程来实现 实现工作持续到了软件部署和运行管理阶段
指南
第4部分 基于UML构件规约的需求建模 第5章的 DSSA是 一种以体系结构为中心的领域工程方法，
•第10章 •第11章 法
UML构件规约 一种基于UML构件规约的需求建模方
通过为选定的目标领域建立一个通用的参考体系结构来 实施有计划的软件复用。其特色
•第12章 面向构件的软件系统建模工具
刻画了特定领域各系统构成成分（构件）之间的拓
12
《面向复用的需求建模》内容
第1部分 领域工程概述
•第1章 需求工程 •第2章 领域工程
第2部分 领域分析方法
•第3章 面向特征的领域分析方法 •第4章 面向特征的复用方法 •第5章 领域特定的软件体系结构 •第6章 青鸟领域工程方法
第3部分 面向特征的领域建模方法
•第7章 面向特征的需求分析 •第8章 特征驱动的软件体系结构设计 •第9章 面向特征的需求分析支持工具
第1章介绍传统的软件开发中与需求相关的 一系列活动：需求的捕获、分析、规约、 确认和管理。 第2章对领域工程的起源和背景、领域工程 相关的基本概念、领域工程包含的主要活 动、领域工程面临的关键问题、以及几种 具有代表性的领域工程方法的主要特色
•第11章 一种基于UML构件规约的需求建模
方法
•第12章 面向构件的软件系统建模工具
《面向复用的需求建模》的定位
客观事物 （问题空间）
软件体系结构课件-(第十四课)软件产品线
性和稳定性，减少错误和故障。
户需求，并提供满足其特定需求的产品。
软件产品线的组成和架构
软件产品线由核心资产、可配置组件、特定领域工程和产品配置组成。
软件产品线与单个软件的区别
范围
灵活性 ️
软件产品线涵盖了一系列相关产品，而单个软
软件产品线具有可配置和定制的特性，而单个
件仅代表一个独立的产品。
更灵活的定制和集成，以及更紧密的与业务流程和价值链的结合。
户，通过配置和定制模块来满足
品线的组织，以满足不同市场和
率。
其特殊需求。
用户的需求。
创建和维护软件产品线的过程
1
1. 规划和需求收集
确定产品线的目标和范围，收集客户需
2. 组织和建模
2
求和反馈。
3
3. 开发和集成
设计产品线的架构和组成，建立组件库
和模型。
开发和集成可配置组件，创建产品实例
4. 测试和验证
软件体系结构课件-(第十
四课)软件产品线
软件产品线是指一组相关软件产品，它们共享相同的架构、功能和特性，通
过配置和重用来满足不同客户需求的软件开发方法。
什么是软件产品线
软件产品线是一个根据需求、设计、实施和维护软件相关的产品的集合。它
通过共享和重用组件、构建块和模块，提供高效的开发过程和快速交付可定
4
和变体。
55. 配置和定制对产品线进行测试和验证，确保产品的
质量和稳定性。
根据客户需求进行产品的配置和定制，
6. 发布和维护
发布产品和维护产品线，收集反馈并进
行持续改进。
6
满足特定需求。
软件产品线的未来发展
随着技术和市场的变化，软件产品线将继续发展和演进。未来的趋势可能包括更高级的自动化和智能化配置、
特定领域的软件体系结构
• Tracz的定义为：“DSSA就是一个特定的问题领域 中支持一组应用的领域模型、参考需求、参考体 系结构等组成的开发基础，其目标就是支持在一 个特定领域中多个应用的生成”。
第9章 特定领域的软件体系结构 9.1 DSSA的定义
• 通过对众多的DSSA的定义和描述的分析，可知 DSSA的必备特征是： ① 具有严格定义的问题域和/或解决方案域 ② 具有普遍性，即可用于领域中某个特定应用的 开发 ③ 是对整个领域适度的抽象 ④ 具备该领域固定的、典型的在开发过程中可重 用元素
第9章 特定领域的软件体系结构
• 比如说工程项目管理中都会涉及到进度管理、质 量管理、安全管理、信息发布管理等，电厂MIS系 统中都会有资产管理、运行管理、安全管理、系 统管理等功能需求，针对这些特定领域挖掘出共 同特征，提炼出领域的一般需求，抽象出领域模 型，总结出这类系统的软件开发方法，就能够指 导领域内其它系统的开发。
模块一 商品名称、商标、包装与消费行为
一、商品名称与消费行为
1、商品命名的含义
商品命名就是选定恰当的语言文字，概括地反映商品的形状、用途、 性能等特点。
现实生活中，消费者在未接触到商品之前常常通过商品名称来判断商 品的性质、用途和品质，所以一个好的名称可以提前赢得消费者的注 意。另外，一个简洁明了、引人注目、富于感染力的名称，不仅可以 使消费者了解商品，还会给人们带来美的享受，从而刺激消费者的购 买欲望。因此，根据消费者的心理特点进行商品命名是极其必要的。
领域分析人员应熟悉软件重用和领域分析方法；熟悉进 行知识获取和知识表示所需的技术、语言和工具；应具有一 定的该领域的经验，以便于分析领域中的问题及与领域专家 进行交互；应具有较高的进行抽象、关联和类比的能力；应 具有较高的与他人交互和合作的能力。
第9章 特定领域的软件体系结构 9.1 DSSA的定义
• 通过对众多的DSSA的定义和描述的分析，可知 DSSA的必备特征是： ① 具有严格定义的问题域和/或解决方案域 ② 具有普遍性，即可用于领域中某个特定应用的 开发 ③ 是对整个领域适度的抽象 ④ 具备该领域固定的、典型的在开发过程中可重 用元素
第9章 特定领域的软件体系结构
• 比如说工程项目管理中都会涉及到进度管理、质 量管理、安全管理、信息发布管理等，电厂MIS系 统中都会有资产管理、运行管理、安全管理、系 统管理等功能需求，针对这些特定领域挖掘出共 同特征，提炼出领域的一般需求，抽象出领域模 型，总结出这类系统的软件开发方法，就能够指 导领域内其它系统的开发。
模块一 商品名称、商标、包装与消费行为
一、商品名称与消费行为
1、商品命名的含义
商品命名就是选定恰当的语言文字，概括地反映商品的形状、用途、 性能等特点。
现实生活中，消费者在未接触到商品之前常常通过商品名称来判断商 品的性质、用途和品质，所以一个好的名称可以提前赢得消费者的注 意。另外，一个简洁明了、引人注目、富于感染力的名称，不仅可以 使消费者了解商品，还会给人们带来美的享受，从而刺激消费者的购 买欲望。因此，根据消费者的心理特点进行商品命名是极其必要的。
领域分析人员应熟悉软件重用和领域分析方法；熟悉进 行知识获取和知识表示所需的技术、语言和工具；应具有一 定的该领域的经验，以便于分析领域中的问题及与领域专家 进行交互；应具有较高的进行抽象、关联和类比的能力；应 具有较高的与他人交互和合作的能力。