如何描述软件的架构
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。
软件架构分析
软件架构分析软件架构（software architecture）就是软件的基本结构。
合适的架构是软件成功的最重要因素之一。
大型软件公司通常有专门的架构师职位（architect），只有资深程序员才可以担任。
一、分层架构分层架构（layered architecture）是最常见的软件架构，也是事实上的标准架构。
如果你不知道要用什么架构，那就用它。
这种架构将软件分成若干个水平层，每一层都有清晰的角色和分工，不需要知道其他层的细节。
层与层之间通过接口通信。
虽然没有明确约定，软件一定要分成多少层，但是四层的结构最常见。
∙表现层（presentation）：用户界面，负责视觉和用户互动∙业务层（business）：实现业务逻辑∙持久层（persistence）：提供数据，SQL 语句就放在这一层∙数据库（database）：保存数据有的软件在逻辑层和持久层之间，加了一个服务层（service），提供不同业务逻辑需要的一些通用接口。
用户的请求将依次通过这四层的处理，不能跳过其中任何一层。
优点∙结构简单，容易理解和开发∙不同技能的程序员可以分工，负责不同的层，天然适合大多数软件公司的组织架构∙每一层都可以独立测试，其他层的接口通过模拟解决缺点∙一旦环境变化，需要代码调整或增加功能时，通常比较麻烦和费时∙部署比较麻烦，即使只修改一个小地方，往往需要整个软件重新部署，不容易做持续发布∙软件升级时，可能需要整个服务暂停∙扩展性差。
用户请求大量增加时，必须依次扩展每一层，由于每一层内部是耦合的，扩展会很困难二、事件驱动架构事件（event）是状态发生变化时，软件发出的通知。
事件驱动架构（event-driven architecture）就是通过事件进行通信的软件架构。
它分成四个部分。
∙事件队列（event queue）：接收事件的入口∙分发器（event mediator）：将不同的事件分发到不同的业务逻辑单元∙事件通道（event channel）：分发器与处理器之间的联系渠道∙事件处理器（event processor）：实现业务逻辑，处理完成后会发出事件，触发下一步操作对于简单的项目，事件队列、分发器和事件通道，可以合为一体，整个软件就分成事件代理和事件处理器两部分。
软件设计模式与软件架构
软件设计模式与软件架构一、软件设计模式的概念软件设计模式是指在软件开发过程中，经过总结、归纳和演化而形成的一些解决方案的集合。
这些解决方案已被证明是可重用的，并可在不同情形下应用于各种不同的问题。
软件设计模式是一种解决方案的抽象表述，可以用于指导系统的设计和演化。
二、软件设计模式的分类1. 创建型模式创建型模式是用来处理对象的创建过程的模式，试图根据对象的实际情况来选择最佳的创建方式。
创建型模式包括单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式和原型模式等。
2. 结构型模式结构型模式是关于类和对象组合的模式，通常用来设计对象之间的关联关系。
结构型模式包括适配器模式、装饰器模式、代理模式、组合模式、桥接模式、享元模式和外观模式等。
3. 行为型模式行为型模式是关于对象之间交互的模式，通常用来描述算法和对象之间的责任分配。
行为型模式包括模板方法模式、策略模式、命令模式、职责链模式、状态模式、观察者模式、中介者模式和访问者模式等。
三、软件架构的概念软件架构是指一个软件系统的结构和组成方式，主要描述了软件系统的各个部分之间的关系和通信方式。
软件架构主要分为两个层次，一是表示系统的静态结构，二是表示系统的动态行为。
静态结构包括模块化设计、数据架构、UI和系统规范等，动态行为包括用户需求、系统交互、数据流程和算法运算等。
四、软件架构的分类1. 分层式架构分层式架构主要是将软件系统分为若干个不同层次，并在每一层次上建立一组独立的模块。
每一层次的模块都具有相同的抽象级别，并能够互相通信和调用。
分层式架构通常用于大型系统的开发，可以有效的提高软件的可维护性和可扩展性。
2. 客户端-服务器架构客户端-服务器架构主要是将软件系统分为客户端和服务器两个部分，这两个部分分别负责不同的任务。
客户端负责向用户提供UI和交互功能，而服务器负责数据管理和处理。
客户端-服务器架构通常用于分布式系统的开发，并能够支持多种网络协议和数据传输方式。
软件架构方案
软件架构方案1. 引言软件架构是指软件系统的整体结构，包括各组件之间的相互关系、组件的功能和接口等。
一个好的软件架构方案可以提高软件系统的可靠性、可维护性和可扩展性。
在本文档中，将介绍一个软件架构方案的设计和实施细节。
2. 目标和背景软件架构方案的目标是设计一个高性能、可扩展、易于维护和安全的软件系统。
本方案是为了满足一个大规模企业级应用系统的需求，该系统包含多个模块和子系统，需要支持高并发访问和大规模数据处理。
3. 总体架构本方案采用分层架构模式，将软件系统划分为多个层次，每个层次有特定的职责和功能。
以下是我们的总体架构设计：3.1. 用户界面层用户界面层负责与用户直接交互，接收用户输入并向用户呈现数据。
该层使用Web技术开发，采用前后端分离的方式。
前端使用HTML、CSS和JavaScript开发，后端使用RESTful API提供数据接口。
3.2. 业务逻辑层业务逻辑层处理用户输入的数据，并进行逻辑处理和业务规则校验。
该层负责负载均衡、事务处理、安全性校验和数据转换等任务。
业务逻辑层采用微服务架构，将系统拆分为多个独立的服务，每个服务负责不同的业务功能。
3.3. 数据访问层数据访问层负责与数据库交互，进行数据操作和查询。
该层使用ORM（对象关系映射）框架来简化数据库访问过程，并提供缓存机制来提高系统性能。
3.4. 数据库层数据库层负责存储系统的数据，提供数据持久化和查询功能。
我们选择了关系型数据库作为数据存储引擎，因为它能够提供良好的事务支持和数据一致性保证。
4. 关键技术选型为了实现我们的软件架构方案，我们选择了以下关键技术：•前端技术：HTML、CSS、JavaScript、React.js•后端技术：Java、Spring Boot、Spring Cloud•数据库技术：MySQL、Redis5. 扩展性和可维护性本软件架构方案设计了合适的分层，每个层次各司其职，降低了模块之间的耦合度。
软件开发过程中的软件架构
软件开发过程中的软件架构软件架构在软件开发过程中起着至关重要的作用。
它是指对软件系统的整体结构和组织方式的定义，以及各个组件、模块之间的关系和交互方式。
在软件开发过程中，良好的软件架构可以提高软件的可维护性、可扩展性和可重用性，并支持团队成员之间的协调与合作。
本文将从软件架构的定义、目标与原则、常见的软件架构类型等方面进行探讨。
一、软件架构的定义软件架构是指对软件系统的整体结构和组织方式的描述，包括软件系统的各个组件、模块、层次以及它们之间的关系和交互方式。
它是一个高层次的设计，用于指导软件系统的开发和演化。
良好的软件架构应该具备以下特点：1. 模块化：将系统划分为相互关联的模块，每个模块具有独立的功能和责任；2. 可扩展性：系统可以方便地添加新的功能模块或对现有模块进行修改，而不会引起系统其他部分的变动；3. 可重用性：系统中的模块可以被多次使用，提高开发效率和软件质量；4. 可维护性：系统易于理解、修改和维护，使得软件开发团队可以快速响应用户需求和修复缺陷。
二、软件架构的目标与原则软件架构的目标是满足软件系统对功能、性能、安全性和可靠性等方面的要求，并考虑到软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
为了达到这些目标，有一些常见的软件架构原则需要被遵守。
1. 单一职责原则(SRP)：一个模块或组件应该只负责一项功能或职责，确保模块的内聚性；2. 开闭原则(OCP)：系统的设计应该对扩展开放，对修改关闭，通过抽象和接口定义进行实现；3. 替换原则(LSP)：子类应该可以无缝地替换成父类，确保子类的可替换性；4. 依赖倒置原则(DIP)：依赖抽象而非具体实现，减少模块之间的耦合；5. 接口隔离原则(ISP)：不应该强迫客户端依赖于它们不使用的接口；6. 迪米特原则(LoD)：一个对象应当尽可能少地与其他对象之间发生相互作用，降低对象之间的耦合性。
三、常见的软件架构类型在软件开发过程中，有许多常见的软件架构类型可供选择，每种架构类型都适用于不同的场景和需求。
有哪些软件体系结描述方法和描述标准
软件体系结构描述方法和描述标准是指在软件体系结构领域中，用于描述和标准化软件体系结构的一些方法和标准。
软件体系结构描述方法和描述标准的出现和应用，对于提高软件体系结构的设计质量、规划和管理质量具有重要作用。
近年来，随着软件技术的发展，对软件体系结构描述方法和描述标准的研究也变得日益重要。
1. 软件体系结构描述方法软件体系结构描述方法是指用于描述和分析软件体系结构的方法论和技术手段。
在实际的软件开发和设计中，软件体系结构描述方法起着至关重要的作用。
常见的软件体系结构描述方法包括但不限于：1）模块化设计方法模块化设计方法是一种将软件系统划分为若干相对独立的模块，并通过模块间的接口和协作来实现软件功能的方法。
模块化设计方法能够帮助软件工程师快速理解和维护软件系统，提高软件系统的可维护性和可扩展性。
2）面向对象设计方法面向对象设计方法是一种以对象为基本单位，通过对象之间的交互来完成软件系统功能的方法。
面向对象设计方法常用的建模语言包括UML（统一建模语言），面向对象设计方法能够帮助软件工程师更好地理解和描述软件系统的结构和行为。
3）架构描述语言和架构描述工具架构描述语言和架构描述工具是用于描述软件体系结构的专用语言和工具。
常见的架构描述语言包括ADL（架构描述语言），架构描述工具包括Rational Rose等。
架构描述语言和工具能够帮助软件工程师更加形象和清晰地描述和分析软件体系结构。
2. 软件体系结构描述标准软件体系结构描述标准是指用于规范和标准化软件体系结构描述的标准和规范。
在软件开发过程中，采用统一的软件体系结构描述标准能够提高软件系统的质量和可维护性。
常见的软件体系结构描述标准包括但不限于：1）ISO/IEC/IEEE 42010ISO/IEC/IEEE 42010是一套国际标准，用于建模和描述系统与软件体系结构的标准。
该标准规定了软件体系结构的描述内容、描述方法和描述格式，能够帮助软件工程师更好地描述和分析软件体系结构。
软件开发的常用架构
软件开发的常用架构在计算机科学领域，架构是指软件系统的基础结构，规定了系统中组件的交互方式和功能。
软件开发的架构决定了软件系统的可扩展性、可维护性和可重用性。
因此，选择正确的架构是相当重要的，可以使得软件系统具有更高的性能、更好的功能和更高的安全性。
下面介绍几种在软件开发中常用的架构。
1. 分层架构分层架构是最常见的软件架构之一，也称为三层架构。
该架构将应用程序分为三个层次：表示层、业务逻辑层和数据访问层。
这种架构的优点是它能够实现代码的复用，这是因为在分层架构中，开发人员可以方便地重复使用模块。
这种架构的另一个显著优点是它有助于应用程序的柔性。
因为系统的组件是独立的，所以在进行调整时，可以更轻松地修改其中的一层，而不影响其余的层次。
此外，分层架构也有助于不同的开发人员更好地协同工作，因为每个人都可以专注于自己层次的开发。
当然，分层架构也有一些缺点。
其中最主要的缺点是系统的复杂性。
由于系统被分为许多层次，因此它需要更多的代码来实现。
此外，在使用多个层次的过程中，数据流转会增加一定的时延。
2. 服务架构服务架构也称为面向服务架构(SOA)，是一种基于服务的软件架构。
在这种架构下，在系统中各组件之间进行通信时，所使用的是网络服务。
在服务架构中，各模块可以通过共享这些服务与其他人进行通信，而不需要共享代码或数据。
服务架构的优点是它有助于避免耦合。
因为各个模块之间的通信是通过服务进行，所以当一个模块的代码发生变化时，其他模块的代码不会受到影响。
此外，在服务架构中，服务可以更容易地重新装配，因此可以更快地适应不同的需求。
服务架构也有一些缺点。
其中一个显著的缺点是它的性能降低。
由于系统需要通过网络服务通信，因此进行通信时会增加一定的时延。
此外，在处理多个服务时，可能出现复杂的问题。
3. 微服务架构微服务架构是一种分布式系统，它将应用程序分解为一组小型服务。
在该架构中，每个服务都运行在独立的进程中，并使用HTTP等协议进行通信。
软件体系结构范文
软件体系结构范文1.分层结构：将软件系统分成多个层次，每个层次都有自己的功能和责任。
每一层都建立在下一层的基础上，并提供给上一层一种简单的接口。
这种分层结构使软件系统的各个模块之间的依赖关系变得清晰明了，易于管理和维护。
2.模块化设计：将软件系统划分为多个独立的模块，每个模块有明确的功能和职责。
每个模块可以独立开发和测试，可以通过定义清晰的接口实现模块之间的通信和协作。
3.数据流控制：确定数据在软件系统中的流向和控制方式。
通过合理地组织数据流，可以提高系统的效率和响应速度。
4.容错处理：考虑系统可能出现的各种错误和异常情况，设计相应的容错机制。
例如，通过添加冗余系统来提高系统的可靠性和可用性。
5.并发控制：考虑软件系统中可能存在的并发操作，设计相应的并发控制机制。
例如，通过加锁和事务处理来保证数据的一致性和正确性。
6.性能优化：通过合理地组织软件系统的组件和模块，优化系统的性能和资源利用率。
例如，通过缓存、异步处理和并行计算来提高系统的运行速度和吞吐量。
7.可扩展性设计：考虑软件系统在未来可能的扩展需求，设计具有良好的扩展性。
例如，通过使用插件式架构和松耦合设计来支持系统的功能扩展和组件替换。
8.可重用性设计：将软件系统的一些组件设计成可重用的模块，方便在其他系统中进行复用。
例如，通过使用设计模式和软件工程方法来提高组件的可重用性。
软件体系结构设计的目标是提供一个模块化、可维护、可扩展、高性能和可重用的软件系统。
它在软件系统的开发过程中起着重要的作用，决定了软件系统的质量和成功与否。
一个好的软件体系结构可以使软件系统更加容易理解、开发、测试和维护，提高软件开发的效率和质量。
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图中描述要素之间的关系使用的语言是 UML。对 UML 需要专门的时间来解读。UML 已 经发展成软件设计描述语言的事实标准。
相关名词定义
仔细阅读上面的图，图中的方框表示架构设计文档中需要描述的要素，要素之间的连线 表示这些要素之间的关系。整个图分五层：
第一层：mission 第二层：Environment，System，Architecture 第三层：Stakeholder，Architectural Description，Rationale 第四层：Concern，Viewpoint，View 第五层：Library Viewpoint，Model 不知道大家仔细看过这个图之后是什么感觉，反正我第一次读过这个图之后有一种豁然 开朗的感觉。如果大家没有这种感觉，我就先来介绍一下这些要素的具体含义。
Architecture：系统架构。每个系统有一个架构。无论你是有意设计而形成，或者自 发形成。
第三层：
System stakeholder：系统利益攸关方。（An individual, team, or organization with interests in, or concerns relative to, a system）。从图中我们可以看出一个系统有一个 到多个利益攸关方。
第Байду номын сангаас层：
Mission:翻译成中文就是任务，使命。也就是为什么我们要做这个系统。可能的原 因是为了更大的赢利，市场占有率更高，完善产品系列等等。
第二层：
System：翻译成中文就是系统。具体的定义是：一系列组件，组织在一起，相互作 用从而完成一个或者一些特殊的功能。
Environment：系统不可能单独存在，它总是存在在一个环境之中。我们将系统范 围之外的东西，对系统有影响，有交互的客观存在定义为环境（Environment）.有 时也称为系统的上下文（context）。
使用。 Model：直译成模型。就是用来表达视图的方法。直白地说，就是系统中各种元素
是如何组织在一起发挥作用。我们用图形化的表示把你看到的东西表达出来。
为 什 么 要 写 概 要 设 计 文 档 （ 也 就 是 Architectural
Description）
通常这个问题的答案是：领导让我写。 写这个文档要花时间，时间就是成本，领导为什么要你写这个文档呢？直接的回答是有 许多系统的利益攸关者需要通过你写的文档来看，他的 concern 是否得到满足。下面简单罗 列写这个文档在整个项目的生命周期中的作用： 1. 分析另外一种架构设计的可能。直白的说就是，我们知道你是这样设计的，是不是
Architectural Description：简称为 AD。直译为系统描述。从图中我们可以看出，一 个系统架构，有一个系统描述和它对应。系统描述是由 stakeholder 来识别出来并 整理成文。
Rationale：从字典上查下来的含义是：基本原理，根本原因。那么在架构描述文件 中要出现那些“基本原理”和“根本原因”呢？个人以为： 在设计软件架构时，我们做了许多取舍，选择。我们需要列出之所以选择 A 而不是 B 的理由 架构设计是如何满足功能性需求和非功能性需求。
那样设计更好呢？ 2. 作为一个依据，可以做商务上的规划：从传统的架构设计向新的架构设计迁徙。 3. 在组织内部作为一个沟通的依据。 4. 作为开发者和客户在合同谈判时沟通的依据。 5. 作为认证架构设计是否合符某个标准的评判依据。 6. 作为开发和维护的文档，作为知识库的一部分可以供后来维护和培训的教材 7. 作为后续开发活动的输入 8. 作为系统实施和基础设施建设的支持文档 9. 作为项目计划和预算的输入文档 10. 作为项目采购文档的输入。 11. 供在整个项目生命周期中回顾（review）,分析和评估 12. 作为一组有共同特征的系统的规格。
Viewpoint：我将它直译成观察点。就是你站在什么地方来看这个系统。不同的 stakeholder 可能有不同的 concern，从而导致不同的观察点。
View：我将它直译成视图。就是 stakeholder 站在某个观察点，他看到系统是个什 么样子。视图和观察点一一对应。
第五层：
Library Viewpoint：就是一个库，库中存放了前人正对各种系统，各种不同的 stakeholder，各种不同的 concern，总结出来的观察点。这样可以方便后人来参考
在建筑行业或者机械设计行业，在建筑建造出来或者产品加工出来之前，设计人员用图 纸来表达自己的设计意图。当然成熟的设计人员在取得认证之前，需要到施工单位或者到加 工车间实习很长时间，以防止设计出来之后，无法建造或加工。
如果描述软件的架构，在你对系统架构描述的过程中，需要出现那些要素（element）, 这些要素之间又有着怎样的关系？IEEE std 1471-2000 这篇文档给出答案。下面的图描述了要 素之间的关系。
如 何 描 述 软 件 的 架 构 — 解 读 IEEE Std
1471-2000
主要内容：
1. 背景介绍 2. 架构描述中的概念性模型 3. 相关名词定义 4. 为什么要写概要设计文档（也就是 Architectural Description） 5. 架构设计活动中的通用步骤 6. 后记
背景介绍
（evolvability） 3. 选择系统架构的观察点
描述一个观察点至少包含以下内容： 1） 观察点的名称 2） 该观察点主要解决那位 stakeholder 的 concern 3） 该观察点解决什么样的 concern 4） 基于该观察点在建立视图时采用的建模语言，建模技术，分析方法。 5） 该观察点是否是从那个观察点库（library viewpoint）中选出 6） 选择该观察点的理由 4. 多个架构视图 每个视图需要包括以下内容： 1） 该视图的标识和介绍性的内容 2） 使用该视图对应的建模语言，方法建立系统的模型表示 3） 配置信息（configuration information，as defined by the using organization） 一个视图可以包含多个模型。 5. 系统多个视图之间的一致性描述 AD（architectural description）需要对多个视图之间的一致性进行分析，并记录多个 视图之间已知的不一致性。 6. Architectural rationale 记录选择某种设计的理由
1） 系统的使用者 2） 系统的客户 3） 系统的开发者 4） 系统的维护者 识别出来的 concern 至少应该包含以下内容： 1） 开发这个系统的目的或者这个系统的使命（mission） 2） 用来实现使命的适当性（为何这个系统开发出来就能够实现使命） 3） 构建这个系统的可行性 4） 系统开发和运行所蕴藏的风险 5） 系 统 的 可 维 护 性 （ maintainability ）， 可 部 署 性 (deployability) 和 可 演 化 性
后记
前面描述了概要设计中应该包含什么内容，但并没有描述通常我们会选择什么样的 viewpoint，也没有描述通常选择什么样的视图和模型来描述系统。需要知道业界通常的选择 和这些选择背后的理由，请看下集。
第四层：
Concern：翻译成中文是关心点，关注点。从图中，我们可以看出 concern 是和 stakeholder 联系在一起。利益攸关方有一个或多个 concern。通常不同的利益攸关 方其关注点不尽相同。有时甚至是矛盾的。抄录一段英文：concerns are those interests which pertain to the system’s development , its operation or any other aspects that are critical or otherwise important to one or more stakeholders. Concerns include system considerations such as performance, reliability, distribution and evolvability.
架构设计活动中的通用步骤
1. 准备文档的格式 通常一个文档中包含以下内容： 1） 发布日期和当前状态 2） 发布组织 3） 变更记录 4） 概要说明（summary） 5） 范围（scope） 6） 上下文（context） 7） Glossary 8） References
2. 识别系统的 stakeholder 和他们的 concerns 通常的系统，其 stakeholder 至少应该包括人员和组织：
以前写过一些概要设计，总感觉不地道。国庆有空在家看了一些书，现在将看书的内容 记录下来，一方面以备后用，另外记录的过程也可以加深理解。
架构描述中的概念性模型
架构（architecture）这个词来源于建筑学。IT 这个行业中的词汇许多都来源于传统行业。 传统行业发展了很多年，有一套成熟的理论，而软件设计这个行业才几十年，在实践中，为 了提高生产效率和品质，工程化是一个必然化的趋势，于是传统行业工程化的理论和实践就 有了在软件设计这个行业移植的可能性。