软件体系结构描述语言 C2

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软件体系结构期末大题

软件体系结构期末大题

软件体系结构期末大题1.基于构件的软件开发的优势是什么?基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装,更快地构造系统,减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担,从而降低了软件开发的费用2.尝试用自己的语言介绍Kruchten的“4+1”模型。

Kruchten 提出了一个"4+1"视图模型,从5个不同的视角包括包括逻辑试图、进程视图、物理视图、开发视图、场景视图来描述软件体系结构。

每一个视图只关心系统的一个侧面,5个试图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。

3.在希赛公司的一个财务管理系统,财务部要客户提供…………4.不同的体系结构风格具有各自的特点、优劣和用途。

试对管道-过滤器风格、事件驱动风格、分层系统、C2风格和基于消息总线的风格进行分析比较。

P52-56(1)管道和过滤器特点:@使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;@允许设计者将整个系统的输入输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;@支持软件重用。

只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;@系统维护和增强系统性能简单。

新的过滤器能够添加到现有系统中来;旧的能够被改进的过滤器替换掉;@允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;@支持并行执行。

每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行缺点:①一般导致进程成为批处理的结构。

②不适合处理交互的应用。

③因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。

(2)。

软件体系结构风格研究

软件体系结构风格研究

软件体系结构风格研究[摘要] 本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述,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。

[关键词] 软件体系结构软件体系结构风格三层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。

一、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Internet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。

下面将介绍几种主要和经典的体系结构风格和它们的优缺点。

1.C2风格。

C2体系结构风格可以概括为:通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。

图1中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。

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。

软件体系结构-期末大题

软件体系结构-期末大题

1.基于构件的软件开发的优势是什么?基于构件的软件将软件开发的重点从程序编写转移到了基于已有构件的组装,更快地构造系统,减轻用来支持和升级大型系统所需要的维护负担,从而降低了软件开发的费用2.尝试用自己的语言介绍Kruchten的“4+1”模型。

Kruchten 提出了一个"4+1"视图模型,从5个不同的视角包括包括逻辑试图、进程视图、物理视图、开发视图、场景视图来描述软件体系结构。

每一个视图只关心系统的一个侧面,5个试图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。

3.在希赛公司的一个财务管理系统,财务部要客户提供…………4.不同的体系结构风格具有各自的特点、优劣和用途。

试对管道-过滤器风格、事件驱动风格、分层系统、C2风格和基于消息总线的风格进行分析比较。

P52-56(1)管道和过滤器特点:@使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;@允许设计者将整个系统的输入输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;@支持软件重用。

只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;@系统维护和增强系统性能简单。

新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉;@允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;@支持并行执行。

每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行缺点:①通常导致进程成为批处理的结构。

②不适合处理交互的应用。

③因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。

(2)(3)分层系统体系结构有以下优点:第一,支持基于抽象程度递增的系统设计。

这允许设计者可以将一个复杂系统设计按递增的步骤进行分解。

第二,支持功能增强。

因为每层至多和与之相邻的上层和下层交互,所以,改变某层的功能最多只会影响与之相邻的其它两层。

第三,支持重用。

与抽象数据类型一样,只要对相邻层提供同样的接口,每层可以有很多不同的可相互替代的实现方法。

C2 软件体系结构建模

C2 软件体系结构建模

好的体系结构描述的必要元素(1) 好的体系结构描述的必要元素
需求陈述
商业环境、产品的背景、 商业环境、产品的背景、领域
描述环境
必须和什么系统交互、 必须和什么系统交互、外部接口
使用体系结构图
用恰当的线框 简洁的说明
2011-6-18 8
好的体系结构描述的必要元素(2) 好的体系结构描述的必要元素
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第2章 软件体系结构建模 章 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 结构模型
2.1 软件体系结构建模概述
这是一个最直观、最普遍的建模方法。 这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构, 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构,并 力图通过结构来反映系统的重要语义内容, 力图通过结构来反映系统的重要语义内容,包括系统 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
2011-6-18
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第2章 软件体系结构建模 章 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 动态模型
2.1 软件体系结构建模概述
动态模型是对结构或框架模型的补充,研究系统的 动态模型是对结构或框架模型的补充, 大颗粒”的行为性质。例如, “大颗粒”的行为性质。例如,描述系统的重新配置 或演化。动态可以指系统总体结构的配置、 或演化。动态可以指系统总体结构的配置、建立或拆 除通信通道或计算的过程。 除通信通道或计算的过程。
管理问题
暗含开发团队的组织结构 体系结构评审情况
其他设计问题
代码重用、标准的运用 代码重用、 风险分析 运作、 运作、管理和维护

软件体系结构描述 (1)可编辑全文

软件体系结构描述 (1)可编辑全文

第4章 软件体系结构描述
4.2 软件体系结构描述框架标准
IEEE P1471详细介绍了一套体系 结构描述的概念框架,并给出建立框 架的思路,但如何描述以及具体的描 述技术等方面缺乏更进一步的指导。
第4章 软件体系结构描述 ◇ Rational
4.2 软件体系结构描述框架标准
基于IEEE P1471推荐的体系结构描述的概 念框架,Rational起草了可重用的软件资产规 格说明,提出了一套易于重用的体系结构描述 规范。
第4章 软件体系结构描述
4.2 软件体系结构描述框架标准
◇ IEEE P1471 软件体系结构描述的标准
◎ 体系结构设计的标识、版本、总体信息。
◎ 系统参与者的标识、以及在体系结构中他们所关注 方面的标识。
◎ 组织体系结构表示所选择的视点的规格说明,以及 这种选择的基本原理。 ◎ 一个或多个体系结构视图。 ◎ 体系结构描述所需的成分之间不一致的记录。 ◎ 体系结构选择的基本原理。
本元素是:构件、连接件、体系结构配置。
主 要 的 体 系 结 构 描 述 语 言 有 Aesop 、 MetaH 、 C2 、 Rapide 、 SADL、Unicon和Wright等,尽管它们都描述软件体系结构,却有 不同的特点。
这些ADL强调了体系结构不同的侧面,对体系结构的研究和应 用起到了重要的作用,但也有负面的影响。每一种ADL都以独立的 形式存在,描述语法不同且互不兼容,同时又有许多共同的特征, 这使设计人员很难选择一种合适的ADL,若设计特定领域的软件体 系结构又需要从头开始描述。
4.3 软件体系结构描述语言
◎ 构造能力:ADL能够使用较小的独立体系结 构元素来建造大型软件系统;
◎ 抽象能力:ADL使得软件体系结构中的构件 和连接件描述可以只关注它们的抽象特性,而 不管其具体的实现细节;

软件体系结构描述语言

软件体系结构描述语言

ADL实例 — Rapide
• 该层次的非形式化是严重的问题吗?
体系结构描述语言的必要性
• 体系结构是降低开发成本的关键
– 开发焦点转移到粗粒度系统成分
• 形式化的体系结构模型是需要的 • 体系结构描述语言(ADLs)作为一种可能的解决方 案被提出
ACME Aesop ArTek C2 Darwin LILEANNA MetaH Rapide SADL UniCon Weaves Wright
END input
UniCon的语法 (3)
• UniCon配置
USES p1 PROTOCOL Unix-pipe USES sorter INTERFACE Sort-filter CONNECT sorter.output TO p1.source USES p2 PROTOCOL Unix-pipe USES printer INTERFACE Print-filter CONNECT sorter.input TO p2.sink
• 实现 (implementation)
– 连接件类型
• 协议 (protocol)
– 预定义的角色和属性集合 – 为每个角色预定义的属性集合
• 实现 (implementation)
– 构件类型和连接件类型的实例化 (uses) – 实例的配置 (connect)
UniCon的语法 (2)
• UniCon构件演员
对以下成分进行显式规约构件components?接口连接件connectors配置configurations?期望的特性构件连接件和配置的特定方面工具支持区分adls?模型化配置的方法隐式的配置implicitconfiguration内嵌的配置inlineconfiguration显式的配置explicitconfiguration?关联体系结构和实现的方法实现约束implementationconstraining实现无关implementationindependent?相关符号体系高层设计符号体系模块连接语言mil面向对象符号体系编程语言形式化规约语言adl构件?定义构件是计算或数据存储单元构件是计算和状态的场所?所有的adls支持构件建模?不同的术语构件component接口interface进程process构件分类范畴?接口interfaces模型化要求的required和提供的provided服务?类型types相同的功能能被复用和多重实例化multipleinstances?语义semantics方便分析强制约束体系结构不同层次细化的映射?约束constraints确保符合预期的构件使用使用边界和构件之间的依赖?演化evolution作为设计元素的构件演化通过子类型化和细化进行支持?非功能属性nonfunctionalproperties使能运行时行为的模拟分析约束处理器规约和项目管理adls比较

C2_软件体系结构建模解析

C2_软件体系结构建模解析

这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构,并 力图通过结构来反映系统的重要语义内容,包括系统 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
2018/10/15
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
2018/10/15
编程人员:软件管理 开发视图
物理视图 系统工程人员:系统 拓扑、安装、通信等
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件架构视图
3.2 “4+1”视图模型
Kruchten在其著作《Rational统一过程引论》中写道: 一个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系 统所做的简化描述,描述中涵盖了系统的某一特定方面, 而省略了与此方面无关的实体。 软件架构的每个视图分别关注不同的方面,针对不同 的目标和用途。
最终用户:功能需求 逻辑视图 场景
编程人员:软件管理 开发视图
进程视图 系统集成人员:性能 可扩充性、吞吐量等
物理视图 系统工程人员:系统 拓扑、安装、通信等
u逻辑视图 当采用面向对象的设计方法时,逻辑视图即 是对象模型。
u进程视图 描述系统的并发和同步方面的设计。 u物理视图 描述软件到硬件之间的映射关系,反映系统 在分布方面的设计。
◎ 框架模型
3.1 软件体系结构建模概述
框架模型与结构模型类似,但它不太侧重描述结构 的细节而更侧重于整体的结构。 框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对 和适应该问题的结构。
2018/10/15
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 动态模型
3.1 软件体系结构建模概述

【软件体系结构】 复习

【软件体系结构】 复习

第一章1. 体系结构发现、演化、重用体系结构发现解决如何从已经存在的系统中提取软件的体系结构,属于逆向工程范畴。

由于系统需求、技术、环境、分布等因素的变化而最终导致软件体系结构的变动,称之为软件体系结构演化。

体系结构重用属于设计重用,比代码重用更抽象。

由于软件体系结构是系统的高层抽象,反映了系统的主要组成元素及其交互关系,因而较算法更稳定,更适合于重用。

2.基于软件体系结构的软件开发方法:问题定义—>软件需求—>软件体系结构—>软件设计—>软件实现3.评价软件体系结构的方法权衡分析方法(ATAM方法),软件体系结构分析方法(SAAM方法),中间设计的积极评审(ARID方法)第二章1. 建模结构模型:研究结构模型的核心是体系结构描述语言。

以体系结构的构件,连接件和其他概念来刻画结构。

并力图通过结构来反映系统的重要语义内容。

框架模型:与结构模型类似,但不太侧重细节,而侧重于整体结构。

动态模型:是对结构和框架模型的补充,研究系统大颗粒的行为性质。

过程模型:研究构造系统的步骤和过程,结构是遵循某些过程脚本的结果。

功能模型:认为体系结构是由一组功能构件按层次组成,下层向上层提供服务。

功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。

4+1视图模型:逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图逻辑视图主要支持系统的功能需求,即系统提供给最终用户的服务。

在逻辑视图中,系统分解成一系列的功能抽象,这些抽象主要来自问题领域。

这种分解不但可以用来进行功能分析,而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。

在面向对象技术中,通过抽象、封装和继承,可以用对象模型来代表逻辑视图,用类图来描述逻辑视图开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述。

进程视图侧重于系统的运行特性,主要关注一些非功能性的需求。

物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上。

逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构,而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。

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请求消息只能向上层传送而通知消息 只能向下层传送。
通知消息的传递只对应于构件内部的 操作,而和接收消息的构件的需求无关。
C2连接件
连接件是负责构件之间消息的传 递可以连接任何数量的C2构件和 连接件。
连接件的主要职责是消息的路由 和广播,另一个次要职责是消息 的过滤。 (不过滤消息、通知消息过滤、 优先过滤策略、消息屏蔽)
C2架构风格
C2风格定义了两 种类型的消息:向上 发送的请求消息 (Requests)和向下发送 的通知消息 (Notifications)。 请求 消息只能向上层传送 而通知消息只能向下 层传送。
通知消息的传递 只对应于构件内部的 操作,而和接收消息
C2体系结构风格元素构成
构件: 分别有top和bottom端口 只能和1个连接件相连
定义
C2是一种用于用户界面密集的系统的软件体 系结构风格。
在C2风格的体系结构中,连接件在构件之间 转发消息,构件负责维护状态,进行操作, 通过两个接口(顶端接口和底端接口)和其 他构件交换消息。
构件之间的消息交换不能直接进行,而只能 通过连接件来完成。每个构件接口最多只能 和一个连接件相连,而连接件可以和任意数 目的构件或连接件相连。
对话:负责把接收到的 外部消息映射成内部对 象上的操作。
C2构件的作用
对构件上方的连接件发送过来的 通知消息提供响应;
对构件下方连接件产生的请求消 息执行相应的操作;
维护一些在对话框中定义好的约 束条件。
C2消息
C2风格定义了两种类型的消息:向上 发送的请求消息(Requests)和向下发送的通 知消息(Notifications)。
顶层域规定了该构件所能响应的 通知消息集,以及它能向上产生 的请求消息集
底层域规定了该构件所能向下产 生的通知消息集,以及它能响应 的来自于下层的请求消息集。
C2构件
C2构件包括4个内部成 分:
内部对象:存储构件状 态并实现构件所提供的 操作。
包装器:内部对象上的 包装器监控所有的操作 请求,并通过底端接口 发送通知。
C2体系结构风格作为一种经典的体系结构风格,它就具 有平衡开发费用与近产品的共同性的特性。按照C2体系 结构风格的规则,我们能够把各种粒度的构件集成到一 个系统结构中。可以说,C2体系结构风格对软件结构和 软件构件交互定义了一个良好的设计规范,同时还具有 广泛的试验和工具。因而,它就为软件设计开发者提供 了一个有效的软件重用环境。
(4)不共享地址空间:C2体系结构风格允许异构 构件的集合,它没有规定构件的实现语言,并 且,构件也有它自己的线程控制和内部对象。
(5)体系结构和实现相分离:许多潜在的性能问
C2对于构件接口的描述
Component :: = Component component_name is Interface component_message_interface Parameters component_parameters Methods component_methods [behavior component_behavior] [context component_context] End component_视原则,或者说是下 层独立的原则: 在C2风格的体系结构中,某一构件只能感知层次 高于自己的构件所提供的服务,而不能感知到层 次比自己更低的构件的服务。 这种单向的传递性,有利于系统的维护和扩展。
C2风格的通信规则
C2中,所有构件间的通信必须通过消 息来实现,这也是构件之间的唯一通 信途径。每个构件都有一个顶端域、 一个底端域。构件的顶端域定义了构 件可以对哪些通知做出响应,以及可 以发出哪些请求;构件的底端域定义 了可以向下层发送哪些通知,以及可 以响应下层的哪些请求。
C2对构件的描述
1
12
Component_mess Interface_requests :
age_interface ::= :=
2 Top_domain_inter face
13 {request; } | null;
3
14
Bottom_domain_i Interface_notificati
nterface
ons ::=
4
15 {notification; }
实例 ——会议
安排系统的C2风格
目前,大型企业的组织机构基本上都为树型结构,而且 各个机构可能位于不同的地区。随着企业内部信息交互 越来越频繁,分布式系统的应用越来越受到重视,且对 系统的可扩展性及可维护性的要求也越来越高。
背景
1995年, University of California Irvine的 Richard.N.Taylor等人在一篇题为“A
C2风格特点
(1)基底独立性:构件不需要知道它下面的构件 。一个反映构件内部对象状态改变的通知消息 对于构件的对话框是完全透明的。
(2)基于消息的通信:构件之间所有的通信只能 通过消息进行这种需求最常见的情况是在用户 接口系统中,应用需要异步处理的特性。
(3)多线程:这是另外一种异步处理的特性,它 可以简化对于多用户和并行式应用计算的建模 和编程。
软件体系结构描述 语言 C2
小组成员:张三 李四 王五
引言
软件体系结构是根植于软件工程发展起来的新兴学科, 目前已经成为软件工程研究和实践的一个重要领域。软 件体系结构设计的一个核心问题是能否使用重复的体系 结构模式,即能否达到体系结构级的软件重用。也就是 说,能否在不同的软件系统中,使用同一体系结构。
Component And Message-Based Architectural Style For GUI Software”的论 文中提出了一种新的体系结构风格,将 其称为“C2风格”。这种风格的设计是用 来支持图形化用户界面应用程序的需要 ,然而,很明显,它还具有支持其他类 型应用程序的潜力。如今,在JAVA平台 上有许多中间件可以支持C2风格的实现 。
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