系统体系结构风格解析
体系结构风格
体系结构风格
软件体系结构风格为大粒度的软件重用提供了可能。 然而，对于应用体系结构风格来说，由于视点的不同， 系统设计师有很大的选择空间。要为系统选择或设计 某一个体系结构风格，必须根据特定项目的具体特点， 进行分析比较后再确定，体系结构风格的使用几乎完 全是特化的。
数据抽象和面向对象组织结构（DATA ABSTRACTION AND OBJECT-ORIENTED ORGANIZATION）
数据与操作的封装 构件：对象 对象是通过函数和过程的调用来交互的
体系结构风格
数据抽象和面向对象组织结构（DATA ABSTRACTION AND OBJECT-ORIENTED ORGANIZATION）
"纯"的体系结构。但是，不同的结构有不同的处理能 力的强项和弱点，一个系统的体系结构应该根据实际 需要进行选择，以解决实际问题。事实上，也存在一 些系统，它们是由这些纯体系结构组合而成，即采用 了异构软件体系结构。
控制方式的选择将仓库风格分成了两种主要的子类。如 果由输入流中事务触发系统中相应进程的执行，则仓库 是一传统型数据库;另一方面，若中央数据结构的当前状 态触发进程执行的选择，则仓库是一黑板系统。
EXAMPLES：信号处理/编译器
体系结构风格
解释器（INTERPRETERS）
解释器模式通常用来构建虚拟机，以弥合程序语义所期 望的与硬件提供的计算引擎之间的差距。
体系结构风格
其他常见的体系结构
分布处理：针对多机系统的一系列通用的组织结构。例 如拓扑结构(环状，星型)，通信协议（心跳算法）等， 典型的是客户服务器模式。
软件体系结构风格研究分析
软件体系结构风格研究分析软件体系结构风格研究，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。
20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。
起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。
随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。
软件体系结构风格分析最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。
随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。
在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。
随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。
随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。
Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：1.数据流风格：批处理序列;管道/过滤器。
2.调用/返回风格：主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。
3.独立构件风格：进程通讯;事件系统。
4.虚拟机风格：解释器;基于规则的系统。
5.仓库风格：数据库系统;超文本系统;黑板系统。
C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。
从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点：(1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。
系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行，或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。
2.数据抽象和面向对象风格。
目前软件界已普遍转向使用面向对象系统，抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。
这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。
对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。
分析比较KWIC系统实现四种不同体系结构风格
分析比较KWIC系统实现四种不一样体系构造风格姓名：班级：学号：院系：一、试验目旳 (3)二、试验内容 (3)三、试验规定与试验环境 (3)四、试验操作 (3)1数据流风格：批处理序列；管道/过滤器 (3)2采用调用/返回风格：主程序/子程序、面向对象风格、层次构造 (5)3仓库风格：数据库系统、超文本系统、黑板系统 (7)4独立构件风格：进程通讯、事件系统 (8)五试验总结 (10)一、试验目旳通过KWIC 实例分析，理解和掌握软件体系构造风格设计与实现。
二、试验内容多种软件风格设计与实现KWIC 实例：1．采用主/子程序体系构造风格实现KWIC 关键词索引系统2．采用面向对象体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统3．采用管道过滤体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统4．采用事件过程调用体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统三、试验规定与试验环境纯熟掌握基于主/子程序体系构造风格旳KWIC 关键词索引系统，在此基础上，完毕基于面向对象体系架构风格旳KWIC 关键词索引系统设计与实现。
选做基于管道过滤体系架构风格旳KWIC 关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架构风格旳KWIC 关键词索引系统。
四、试验操作1数据流风格：批处理序列；管道/过滤器管道-过滤器风格将系统旳功能逻辑建立为部件集合。
每个部件实例完毕一种对数据流旳独立功能处理，它接受数据流输入，进行转换和增量后进行数据流输出。
连接件是管道机制，它将前一种过滤器旳数据流输出传递给后一种过滤器作为数据流输入。
连接件也也许会进行数据流旳功能处理，进行转换或增量，但连接件进行功能处理旳目旳是为了适配前一种过滤器旳输出和后一种过滤器旳输入，而不是为了直接承载软件系统旳需求。
各个过滤器可以并发执行。
每个过滤器都可以在数据输入不完备旳状况下就开始进行处理，每次接到一部分数据流输入就处理和产生一部分输出。
这样，整个旳过滤器网络就形成了一条流水线。
分析比较KWIC系统实现四种不同体系结构风格
分析比较KWIC系统实现四种不同体系结构风格：班级：学号：院系：一、实验目的 (3)二、实验容 (3)三、实验要求与实验环境 (3)四、实验操作 (3)1数据流风格：批处理序列；管道/过滤器 (3)2采用调用/返回风格：主程序/子程序、面向对象风格、层次结构 (4)3仓库风格：数据库系统、超文本系统、黑板系统 (5)4独立构件风格：进程通讯、事件系统 (5)五实验总结 (6)一、实验目的通过KWIC 实例分析，理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。
二、实验容多种软件风格设计与实现KWIC 实例：1．采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统2．采用面向对象体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统3．采用管道过滤体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统4．采用事件过程调用体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统三、实验要求与实验环境熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC 关键词索引系统，在此基础上，完成基于面向对象体系架构风格的KWIC 关键词索引系统设计与实现。
选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC 关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架构风格的KWIC 关键词索引系统。
四、实验操作1数据流风格：批处理序列；管道/过滤器管道-过滤器风格将系统的功能逻辑建立为部件集合。
每个部件实例完成一个对数据流的独立功能处理，它接收数据流输入，进行转换和增量后进行数据流输出。
连接件是管道机制，它将前一个过滤器的数据流输出传递给后一个过滤器作为数据流输入。
连接件也可能会进行数据流的功能处理，进行转换或增量，但连接件进行功能处理的目的是为了适配前一个过滤器的输出和后一个过滤器的输入，而不是为了直接承载软件系统的需求。
各个过滤器可以并发执行。
每个过滤器都可以在数据输入不完备的情况下就开始进行处理，每次接到一部分数据流输入就处理和产生一部分输出。
这样，整个的过滤器网络就形成了一条流水线。
设计词汇表：Pipe, Filter构件和连接件类型构件：Filter连接件：Pipe例子：传统编译器优缺点：优点：易于理解并支持变换的复用。
体系结构风格
体系结构风格
通用体系结构风格表
数据流系统 调用和返回系统 独立构件
虚拟机
批处理序列 主子程序
通信进程
解释器
数据中心系统 数据库
管道过滤器 面向对象系统 时间系统
基于规则系统 超文本系统
多级分层
黑板
体系结构风格
? 管道过滤器（PIPES AND FILTERS）
? 构件：管道，过滤器 ? 管道过滤器通用的结构
? 管线（Pipelines）：限制系统的拓扑结构只能是过滤器的线 性序列
? 有界管道（ Bounded Pipes）：限制了在管道中能容纳的数据 量
? 类型定义管道（ Typed Pipes）：明确定义了在两个过滤器间 传输的数据类型
? Examples：编译器/信号处理/分布式系统
体系结构风格
? 必须修改所有显式调用它的其它对象，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
体系结构风格
? 事件驱动，隐式调用（EVENT-BASED， IMPLICITINVOCATION）
? 基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程， 而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其它构件中的过 程在一个或多个事件中注册，当一个事件被触发，系统自动 调用在这个事件中注册的所有过程，这样，一个事件的触发 就导致了另一模块中的过程的调用。
? 优点：
? 因为对象对其它对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示， 而不影响其它的对象
? 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
? 缺点：
? 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。
分析比较KWIC系统实现四种不同体系结构风格
分析比较KWIC系统实现四种不同体系结构风格KWIC系统（Keyword in Context）是一种文本处理系统，它通过对输入的文本进行预处理，将每个单词的关键字移到字母表序的最前面，从而方便用户查找和理解文本。
在实现KWIC系统的过程中，可以采用不同的体系结构风格。
本文将分析和比较KWIC系统实现的四种不同体系结构风格。
1.面向过程风格：面向过程风格是一种传统的体系结构风格，它以功能为中心，通过一系列的子程序来实现系统的功能。
在KWIC系统中，面向过程风格可以将各个功能模块划分为不同的子程序，如输入模块、处理模块和输出模块。
输入模块负责读取文本数据，处理模块负责对文本数据进行预处理，输出模块负责将处理后的文本数据进行显示或存储。
面向过程风格的优点是结构清晰，易于理解和维护。
然而，面向过程风格缺乏灵活性和可重用性，随着系统功能的扩展和变化，其复杂性和维护成本会增加。
2.面向对象风格：面向对象风格是一种基于对象和类的体系结构风格，它将系统划分为多个对象，每个对象都具有属性和方法。
在KWIC系统中，面向对象风格可以将输入、处理和输出等功能划分为不同的对象，对象之间通过消息传递来实现协作。
输入对象负责读取文本数据，处理对象负责对文本数据进行预处理，输出对象负责将处理后的文本数据进行显示或存储。
面向对象风格的优点是可重用性和灵活性强，易于扩展和维护。
然而，面向对象风格的缺点是易于产生过度设计和过度集成的问题，增加系统的复杂性和开发成本。
3.数据流风格：数据流风格是一种基于数据流和处理器之间的依赖关系的体系结构风格，它将系统看作一系列的数据流和处理器。
在KWIC系统中，数据流风格可以将输入、处理和输出等功能看作数据流，并将数据流之间的依赖关系表示为处理器的输入和输出。
处理器负责对输入的数据流进行处理，生成输出的数据流。
数据流风格的优点是模块化和并行化程度高，易于理解和调试。
然而，数据流风格的缺点是系统结构复杂，难以维护和扩展。
软件体系结构风格
软件体系结构风格软件体系结构风格是指在软件系统的设计中，通过一系列的模式、原则和规范来组织和管理系统的各个组成部分之间的关系和交互方式。
不同的体系结构风格可以根据不同的需求和目标来选择和应用，从而达到更好的系统可扩展性、可重用性和可维护性。
下面将介绍几种常见的软件体系结构风格。
分层体系结构是将软件系统划分为几个相互独立的层次，每个层次都靠近系统的用户界面。
每个层次都依赖于较低层次，并提供给更高层次的功能。
这种风格可以实现系统的可复用性和可重用性，使得不同层次的变更不会影响到其他层次的结构和功能。
客户端-服务器体系结构是将软件系统划分为两个主要部分：客户端和服务器。
客户端负责与用户交互和显示信息，而服务器负责处理业务逻辑和数据存储。
这种风格可以实现系统的分布式处理，提高系统的性能和可伸缩性。
面向对象体系结构是将软件系统划分为一组相互协作的对象，并通过消息传递来进行通信和交互。
每个对象都具有自己的状态和行为，并通过继承和组合来扩展和重用现有的对象。
这种风格可以实现系统的可维护性和可拓展性，提高系统的复杂性和可重用性。
事件驱动体系结构是基于事件和事件处理的软件设计方法。
系统中的各个组成部分都可以作为事件的发布者或订阅者，通过触发事件和处理事件来实现系统的功能和交互。
这种风格可以实现系统的松散耦合和可扩展性，提高系统的灵活性和响应性。
数据驱动体系结构是基于数据流和数据处理的软件设计方法。
系统中的各个组成部分都可以作为数据的生产者或消费者，通过传递数据和处理数据来实现系统的功能和交互。
这种风格可以实现系统的高效率和低耦合，提高系统的可重用性和可维护性。
总结起来，软件体系结构风格是指在软件系统的设计中，根据不同的需求和目标选择和应用一系列的模式、原则和规范来组织和管理系统的各个组成部分之间的关系和交互方式。
通过选择适合的风格，可以提高系统的可扩展性、可重用性和可维护性，从而更好地满足用户的需求。
软件体系结构风格研究
起 的 按 照一 组 规 则运 作 的 并 行构 件 网 络 。 图 １ 构件 与 连 接件 样 ．一个 事件 的触 发 就 导致 了另 一 模块 中的 过程 的调 用 基 于 事 中
之间的连接体现了 ｃ ２风格 中构建系统的规则。
件的隐式调用风格 的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件 会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序 ．甚至不知道
图 １ Ｃ２ 格 的体 系结构 风
织 规 则和 结 构 图 中 ，我 们 可 以得 出 ．Ｃ 风 格 具 有 以 下特 点 ： ２
ｃ 风 格 是最 常用 的 一种 软 件体 系结 构 风 格 。从 ｃ 风 格 的组 另一些情况下，基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进 行交 ２ ２
（） １ 系统 中的构件可实现应用需求． 并能将任意复杂度的功能 程 的语义必须依赖于被触发事件 的上下文约束 ，关于正确性的推 封装在一起 ；２ 所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异 理 存在 问题 。 （） 步消息交换机 制来实现 的 （） ３ 构件相对独立 ． 构件之间依赖性较 件共享特定控制线程之类的相关性假设。 ４ 管道 ／过滤器风格 。在 管道 ／过滤器风格 的软 件体系结 经 过内部处理 ，然后产生输 出数据 流。这个过程通 常通 过对输
三层ｃ ｓ软件 ／
２世 纪 ６ 年 代 中期 的 软件 危机 使 得 人 们开 始 重视 软 件 工 程 的 ０ Ｏ 研 究 。起 初 ，人们 把 软 件设 计 的 重 点放 在 数 据 结构 和 算 法 的选 择
上 。随着软件 系统规模越来越大 越来越复杂 ，整个系统的结构
显 得 越 来 越重 要 。
的 示意 图 。
杨
济 南铁 道职业技 术学 院
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系统体系结构风格
解析
实验报告
课程名称软件体系结构
实验项目名称系统体系结构风格分析班级与班级代码07软件工程一班
实验室名称(或课室) 2-402 专业软件工程
任课教师贺卫国
学号:
姓名:梁柱生
实验日期: 04 月 24 日
广东商学院教务处制
姓名梁柱生实验报告成绩
评语:
指导教师(签名)
年月日说明:指导教师评分后,实验报告交院(系)办公室保存。
系统体系结构风格分析
一、实验目的
1、理解软件体系结构基本概念。
2、初步了解主要的软件体系结构风格,如主程序与子过程风
格、解释器风格、C/S 风格、B/S 风格、面向对象风格、Web服务软件体系结构等等。
3、经过实际案例来体验按照体系结构的思维方式分析软件。
二、实验环境
一台带有浏览器,能够访问因特网的计算机;字处理软件;XML 处理器等。
三、实验内容
1、实验原理
(a)阐述软件体系结构的定义,下面的内容将按照所选中的定义来解读。
软件体系结构是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合,包括处理构件、数据构件和连接构件。
处理构件负责对数据进行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。
它不但指定了系统的组织结构和拓扑结构,而且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系,提供了一些设计决策的基本原理。