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第7章 软件体系结构评估

第7章 软件体系结构评估
◇ 基于度量的评估方式(2)
7.2 SA评估的主要方式
赫尔辛基大学提出的基于模式挖掘的面向对 象 软 件 体 系 结 构 度 量 技 术 、 Karlskrona 和 Ronneby提出的基于面向对象度量的软件体系结 构可维护性评估、西弗吉尼亚大学提出的软件 体系结构度量方法等都在这方面进行了探索, 提出了一些可操作的具体方案。我们把这类评 估方式称作基于度量的评估方式。
第7章 软件体系结构评估
◇ SAAM评估的步骤
7.3 SAAM评估方法
SAAM主要是以评估报告的形式输出。如果是评估 单个体系结构,那么报告的内容将包括该体系结 构设计不能满足质量需求的缺陷;多个体系结构 情况下将报告哪个候选体系结构能最好地满足场 景。由不适当分解或过分复杂导致不良设计也会 在报告中被指出。最后,SAAM可以估计修改导致 的费用和范围,以避免盲目的修改。
◇ SAAM评估的步骤
7.3 SAAM评估方法
• 下图给出了SAAM评估的步骤,每个阶段能 得到什么,各个阶段的关系如何。
1、形成场景 2、描述体系结构
3、对场景进行分类和确定优先级 4、对间接场景进行单个评估 5、评估场景的相互作用
6、形成总体评估
第7章 软件体系结构评估
◇ SAAM评估的步骤
7.3 SAAM评估方法
尽管基于调查问卷与检查表的评估方式相对比较 主观,但由于系统相关的人员的经验和知识是评估 软件体系结构的重要信息来源,因而它仍然是进行 软件体系结构评估的重要途径之一。
第7章 软件体系结构评估
◇ 基于场景的评估方式(1)
7.2 SA评估的主要方式
场景是一系列有序的使用或修改系统的步骤。 基于场景的方式由SEI首先提出并应用在体系结构 权衡分析方法(ATAM)和软件体系结构分析方法 (SAAM)中。
软件体系结构 PPT

•
1.1what is SA ?
• 这种全局结构的设计和规划问题包括 全局组织 结构;全局控制结构;通信和同步以及数据存 取协议;规定设计元素的功能;设计元素的组 合;物理分布;规模和性能;演化的维度;设 计方案的选择等。 • 1随着软件系统的规模和复杂性不断增加,系 统的全局结构的设计和规划变得比算法的选择 以及数据结构的设计更加重要。 • 2人们普遍认为,为系统设计一个合适的体系 结构是系统取得长远的成功的关键因素。 • 3非形式化的。
1.1what is SA ?
e.g. 每个Filter都有输入端和输出端,例如一个MPEG-1解码Filter它的输入是MPEG编码的 流数据,它的输出端是一解码过的流数据。DirectShow正是通过将不同的Filter连接在一起 完成特定的功能的,我们将这些Filter的连接叫做Filter Graph,如下图A给出是播放AVI的 Filter Graph:
1概述
• 它是一种简单的、清楚的、完善的方式 形成的 • 软件工程师需要一种更好的视角来理解 软件,并试图找到一种新的方法来构建 更复杂的大型软件系统 • SA (software architecture) • 一个简单程序到复杂系统软件的距离是 十年
1概述-需求开发的主要困难
1概述-软件危机的原因
• 软件规模越来越大 • 随着软件应用范围的增广,软件规模愈来愈大。 随着软件应用范围的增广,软件规模愈来愈大。大 型软件项目需要组织一定的人力共同完成, 型软件项目需要组织一定的人力共同完成,而多数管 理人员缺乏开发大型软件系统的经验, 理人员缺乏开发大型软件系统的经验,而多数软件开 发人员又缺乏管理方面的经验。 发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交流 不及时、不准确、有时还会产生误解。 不及时、不准确、有时还会产生误解。 软件项目开发人员不能有效地、 软件项目开发人员不能有效地、独立自主地处理大 型软件的全部关系和各个分支, 型软件的全部关系和各个分支,因此容易产生疏漏和 错误。 错误。
高级软件工程(第九章)-软件体系结构()PPT课件

管道/过滤器结构
Ø 每个过滤器都是一个独立的个体元素,各个过滤器的状态互不 相关,非邻近过滤器不共享任何信息;
9 Ø 运行结果的正确性与各个过滤器运行的先后顺序无关。
管道/过滤器体系结构风格
➢管道/过滤器风格具有以下优点: ✓ 简单性,允许将系统的输入和输出看作是各个
过滤器行为的简单组合,独立的过滤器能够减 小构件之间的耦合程度; ✓ 系统具有可扩展性和可进化性,各个过滤器是 相互独立的,因此可以很容易地将新过滤器添 加到现有的系统之中,以扩展系统的业务处理 能力,原有过滤器可以很方便地被改进的过滤 器所替代;
➢软件体系结构表示系统的框架结构,用于从较高 的层次上来描述各部分之间的关系和接口,主要 包括:构件、构件性质和构件之间的关系。
➢不同系统的设计方案存在着许多共性问题,把这 些共性部分抽取出来,就形成了具有代表性的和 可广泛接受的体系结构风格。
4
几种典型的软件体系结构风格
➢软件体系结构风格也称为软件体系结构惯用模 式,是指不同系统所拥有的共同组织结构和语 义特征。
软件密集型系统的总体结构的语言,说明系统众
多构件之间的结构关系。
➢代表性的体系结构描述语言包括:
➢ Wright
➢ ACME
➢ Rapide
➢ ABC/ADL
➢ Darwin
➢ XYZ/ADL
➢ Unicon
➢ XADL
➢ 大部分结构描述语言都有构件、连接子、配置
等概念。
3
几种典型的软件体系结构风格
➢软件体系结构风格定义了用于系统描述的术语 表和一组用于指导系统构建的规则。
5
几种典型的软件体系结构风格
➢管道/过滤器风格 ➢数据共享风格 ➢客户机/服务器风格 ➢浏览器/服务器风格 ➢MVC体系结构风格
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17
基于度量的评估技术都涉及三个基本活动:首先需要建立质量属 性和度量之间的映射原则,即确定怎样从度量结果推出系统具有什么 样的质量属性;然后从软件体系结构文档中获取度量信息;最后根据 映射原则分析推导出系统的某些质量属性。因此,这些评估技术被认 为都采用了基于度量的评估方式。
基于度量的评估方式提供更为客观和量化的质量评估。这一评估方 式需要在软件体系结构的设计基本完成以后才能进行,而且需要评估 人员对待评估的体系结构十分了解,否则不能获取准确的度量。自动 的软件体系结构度量获取工具能在一定程度上简化评估的难度,例如 MAISA可从文本格式的UML图中抽取面向对象体系结构的度量。
(1)ATAM方法步骤简介; (2)获取和分析技术:效用树的生成,基于体系结构方法的获取/分 析,场景的映射等; (3)评估结果:所得出的场景及其优先级,用户理解/评估体系结构 的问题,描述驱动体系结构的需求并对这些需求进行分类,所确定的 一组体系结构方法和风格,一组所发现的风险点和无风险点、敏感点 和权衡点。
第8章:软件体系结构评估
☆ 软件体系结构评估概述 ☆ 软件体系结构评估的主要方式
☆ ATAM评估方法
2019-11-6
感谢你的欣赏
1
8.1 体系结构评估概述
◇ 评估所关注的质量属性: 1、 性能
性能是指系统的响应能力,即要经过多长时间才能 对某个事件做出响应,或者在某段事件内系统所能处理 的事件的个数。
2019-11-6
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18
◇ 三种评估方式的比较
2019-11-6
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19
8.3 ATAM评估方法
◇ ATAM评估的步骤
整个ATAM评估过程包括九个步骤,按其编号顺序分 别是描述ATAM方法、描述商业动机、描述体系结构、确 定体系结构方法、生成质量属性效用树、分析体系结构方 法、讨论和分级场景、分析体系结构方法(是第六步的重 复)、描述评估结果。
软件体系结构评估课件

体系结构级的分析不能考虑到所有的方面, 所以需要通过构建效用树的方式来实现对 体系结构各个方面的分析。
生成质量属性效用树
分析体系结构方法
❖ 根据效用树对实现重要质量属性的 体系结构方法进行考察。并列出体 系结构方法或风格的列表。
分析体系结构方法
讨论和分级场景
❖ 了解主要的利益相关群体 ❖ 集体讨论3种类型的场景
输出: predicting software qualty qualty predicting software software qualty predicting
输入
主控程序
循环转换
按字母顺序排序
输出
句子存储
转化索引
计算构件 数据存储
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
对间接场景进行单个评估
❖ 设计人员需要说明如何修改软件体系 结构才能适应间接场景。并列出支持 场景必须对软件体系结构做得修改, 然后还要估计修改的代价。
评估场景的相互作用
❖ 当多个间接场景需Байду номын сангаас修改软件体系 结构的同一个构件时,我们就称这 些场景在此构件上相互作用。
形成总体评估
❖ 评估人员要对场景和场景之间的交 互作一个总体的权衡和评价,根据 每个场景对系统成功的相对重要性 来为每个场景设置一个权值。
❖ 阶段2:这个阶段以软件体系结构为中心,着重于获 取软件体系结构信息并对其进行分析。
❖ 阶段3:这个阶段以利益相关人员为中心。着重于获 得利益相关人员的观点然后验证第二个阶段的结果。
❖ 阶段4:在这个阶段中产生最终的报告,计划接下来 的动作,然后评估组织更新其业绩记录和经验基础。
生成质量属性效用树
分析体系结构方法
❖ 根据效用树对实现重要质量属性的 体系结构方法进行考察。并列出体 系结构方法或风格的列表。
分析体系结构方法
讨论和分级场景
❖ 了解主要的利益相关群体 ❖ 集体讨论3种类型的场景
输出: predicting software qualty qualty predicting software software qualty predicting
输入
主控程序
循环转换
按字母顺序排序
输出
句子存储
转化索引
计算构件 数据存储
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
对间接场景进行单个评估
❖ 设计人员需要说明如何修改软件体系 结构才能适应间接场景。并列出支持 场景必须对软件体系结构做得修改, 然后还要估计修改的代价。
评估场景的相互作用
❖ 当多个间接场景需Байду номын сангаас修改软件体系 结构的同一个构件时,我们就称这 些场景在此构件上相互作用。
形成总体评估
❖ 评估人员要对场景和场景之间的交 互作一个总体的权衡和评价,根据 每个场景对系统成功的相对重要性 来为每个场景设置一个权值。
❖ 阶段2:这个阶段以软件体系结构为中心,着重于获 取软件体系结构信息并对其进行分析。
❖ 阶段3:这个阶段以利益相关人员为中心。着重于获 得利益相关人员的观点然后验证第二个阶段的结果。
❖ 阶段4:在这个阶段中产生最终的报告,计划接下来 的动作,然后评估组织更新其业绩记录和经验基础。
软件体系结构 ppt课件

图A 播放AVI文件的Graph Filter图
上图中每个模块分别代表了不同的Filter,媒体文件Filter从硬盘读取AVI文件,AVI分离 Filter将文件分离为音频流和视频流,AVI解码Filter对视频流进行解码并送往Video表现Filter, 由后者将各帧在显示器上显示,默认的 DirectSound 设备用DirectSound将音频流输 2019 10 出。。
6
•
2019
1概述-软件危机的原因
• 软件复杂度越来越高 • 软件不仅仅是在规模上快速地发展扩大,而且其复 杂性也急剧地增加。软件产品的特殊性和人类智力的 局限性,导致人们无力处理“复杂问题”。 所谓“复杂问题”的概念是相对的,一旦人们采用 先进的组织形式、开发方法和工具提高了软件开发效 率和能力,新的、更大的、更复杂的问题又摆在人们 的面前。
2019
-
3
1概述
• 它是一种简单的、清楚的、完善的方式 形成的
• 软件工程师需要一种更好的视角来理解 软件,并试图找到一种新的方法来构建 更复杂的大型软件系统 • SA (software architecture)
• 一个简单程序到复杂系统软件的距离是 十年
2019 4
1概述-需求开发的主要困难
软件体系结构
刘兴
2019
计算机学院软件工程系
1
软件体系结构内容
• • • • • • • 1概述 2软件体系结构风格 3案例研究 4软件体系结构的分析与评估(略) 5流行的软件体系结构 6设计模式与软件架构 7企业架构师和设计师、企业软件架构简介
2
2019
1概述
• • • • 我们要学的这个是什么玩意? 我们为什么要学这个玩意? 我们将来会怎么干? 其他人是怎么玩的?
《软件体系结构建模》幻灯片PPT

体系构造建模
郑州大学软件学院 赵哲
复习
软件体系构造概论 软件危机 构件与软件重用 软件体系构造的兴起和开展 软件体系构造的应用现状
郑州大学软件学院 赵哲
本章主要内容
软件体系构造建模概述 4+1视图模型
郑州大学软件学院 赵哲
软件体系构造建模概述
建模modeling :建立系统模型的过程 软件体系构造建模:如何对软件体系构
造建立系统模型 根据建模的侧重点不同 可将软件体系构造模型分为5类
郑州大学软件学院 赵哲
软件体系构造模型的分类
构造模型(骨头拆分) 框架模型(骨骼) 动态模型(时序图、状态图和活动图来,
与操作时间或顺序有关) 过程模型(步骤、过程) 功能模型(层次) P31
郑州大学软件学院 赵哲
一点延伸
郑州大学软件学院 赵哲
软件过程
需求分析 建立体系结构
设计
实现 测试
郑州大学软件学院 赵哲
需求分析
与用户沟通 由不同代表组成的小组:分析人员、客
户、设计人员、测试人员等对需求进展 审查
郑州大学软件学院 赵哲
建立体系构造
由体系构造设计师对整个系统进展分析 选择一个适宜的体系构造风格
郑州大学软件学院 赵哲
主要侧重软件模块的组织和管理,为编 程人员效劳。
软件可以通过程序库或子程序进展组织, 这样就可以由不同的人进展开发
郑州大学软件学院 赵哲
开发视图
开发视图要考虑软件内部的需求,如软 件开发的容易性、软件的重用和软件的 通用性,要充分考虑由于具体开发工具 的不同而带来的局限性。
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。
郑州大学软件学院 赵哲
4+1模型
郑州大学软件学院 赵哲
复习
软件体系构造概论 软件危机 构件与软件重用 软件体系构造的兴起和开展 软件体系构造的应用现状
郑州大学软件学院 赵哲
本章主要内容
软件体系构造建模概述 4+1视图模型
郑州大学软件学院 赵哲
软件体系构造建模概述
建模modeling :建立系统模型的过程 软件体系构造建模:如何对软件体系构
造建立系统模型 根据建模的侧重点不同 可将软件体系构造模型分为5类
郑州大学软件学院 赵哲
软件体系构造模型的分类
构造模型(骨头拆分) 框架模型(骨骼) 动态模型(时序图、状态图和活动图来,
与操作时间或顺序有关) 过程模型(步骤、过程) 功能模型(层次) P31
郑州大学软件学院 赵哲
一点延伸
郑州大学软件学院 赵哲
软件过程
需求分析 建立体系结构
设计
实现 测试
郑州大学软件学院 赵哲
需求分析
与用户沟通 由不同代表组成的小组:分析人员、客
户、设计人员、测试人员等对需求进展 审查
郑州大学软件学院 赵哲
建立体系构造
由体系构造设计师对整个系统进展分析 选择一个适宜的体系构造风格
郑州大学软件学院 赵哲
主要侧重软件模块的组织和管理,为编 程人员效劳。
软件可以通过程序库或子程序进展组织, 这样就可以由不同的人进展开发
郑州大学软件学院 赵哲
开发视图
开发视图要考虑软件内部的需求,如软 件开发的容易性、软件的重用和软件的 通用性,要充分考虑由于具体开发工具 的不同而带来的局限性。
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。
郑州大学软件学院 赵哲
4+1模型
软件体系结构分析(课件)

Dependency relationship
ClientPackage SupplierPackage
Dependency Implications
• Changes to the Supplier package may affect the Client package • The Client package cannot be reused independently because it depends on the Supplier package
Use-Case Model
Busines Model
Design Model
Architectural Analysis Topics
Key Concepts Modeling Conventions Analysis Mechanisms Key Abstractions Initial Architectural Layers Checkpoints
Review: What is a Package?
A package is a general purpose mechanism for organizing elements into groups A model element which can contain other model elements
Architectural Analysis Topics
Key Concepts Modeling Conventions Analysis Mechanisms Key Abstractions Initial Architectural Layers Checkpoints
Define analysis class relationships Model analysis classes and relationships on Class Diagrams
ClientPackage SupplierPackage
Dependency Implications
• Changes to the Supplier package may affect the Client package • The Client package cannot be reused independently because it depends on the Supplier package
Use-Case Model
Busines Model
Design Model
Architectural Analysis Topics
Key Concepts Modeling Conventions Analysis Mechanisms Key Abstractions Initial Architectural Layers Checkpoints
Review: What is a Package?
A package is a general purpose mechanism for organizing elements into groups A model element which can contain other model elements
Architectural Analysis Topics
Key Concepts Modeling Conventions Analysis Mechanisms Key Abstractions Initial Architectural Layers Checkpoints
Define analysis class relationships Model analysis classes and relationships on Class Diagrams
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2020-6-18
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12
3、场景
在进行体系结构评估时,一般首先要精确地得出具体的质量目 标,并以之作为判定该体系结构优劣的标准。我们把为得出这些目 标而采用的机制叫做场景。场景是从风险承担者的角度对与系统的 交互的简短描述。在体系结构评估中,一般采用刺激、环境和响应 三方面来对场景进行描述。
2020-6-18
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18
◇ 三种评估方式的比较
2020-6-18
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19
8.3 ATAM评估方法
◇ ATAM评估的步骤
整个ATAM评估过程包括九个步骤,按其编号顺序分 别是描述ATAM方法、描述商业动机、描述体系结构、确 定体系结构方法、生成质量属性效用树、分析体系结构方 法、讨论和分级场景、分析体系结构方法(是第六步的重 复)、描述评估结果。
2020-6-18
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14
1、基于调查问卷或检查表的评估方式
CMU/SEI的软件风险评估过程采用了这一方式。
调查问卷是一系列可以应用到各种体系结构评估的相关问题,其 中有些问题可能涉及到体系结构的设计决策;有些问题涉及到体系 结构的文档,有的问题针对体系结构描述本身的细节问题。
检查表中也包含一系列比调查问卷更细节和具体的问题,它们更 趋向于考察某些关心的质量属性。
☆ 刺激是场景中解释或描述风险承担者怎样引发与系统 的交互部分。
☆ 环境描述的是刺激发生时的情况。
☆ 响应是指系统是如何通过体系结构对刺激作出反应
的。
2020-6-18
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13
8.2 SA评估的主要方式
◇ 主要的评估方式
1、基于调查问卷或检查表的评估方式 2、基于场景的评估方式 3、基于度量的评估方式
赫尔辛基大学提出的基于模式挖掘的面向对象软件体系结构度量技 术、Karlskrona和Ronneby提出的基于面向对象度量的软件体系结构 可维护性评估、西弗吉尼亚大学提出的软件体系结构度量方法等都在 这方面进行了探索,提出了一些可操作的具体方案。我们把这类评估 方式称作基于度量的评估方式。
2020-6-18
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基于度量的评估技术都涉及三个基本活动:首先需要建立质量属 性和度量之间的映射原则,即确定怎样从度量结果推出系统具有什么 样的质量属性;然后从软件体系结构文档中获取度量信息;最后根据 映射原则分析推导出系统的某些质量属性。因此,这些评估技术被认 为都采用了基于度量的评估方式。
基于度量的评估方式提供更为客观和量化的质量评估。这一评估方 式需要在软件体系结构的设计基本完成以后才能进行,而且需要评估 人员对待评估的体系结构十分了解,否则不能获取准确的度量。自动 的软件体系结构度量获取工具能在一定程度上简化评估的难度,例如 MAISA可从文本格式的UML图中抽取面向对象体系结构的度量。
2020-6-18
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3
3、可用性
可用性是系统能够正常运行的时间比例。经常用两 次故障之间的时间长度或在出现故障时系统能够恢复正 常的速度来表示。
2020-6-18
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4
4、安全性
安全性是指系统在向合法用户提供服务的同时能够阻 止非授权用户使用的企图或拒绝服务的能力。安全性是 根据系统可能受到的安全威胁的类型来分类的。
2020-6-18
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8
8、集成性
可集成性是指系统能与其他系统协作的程度。
2020-6-18
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9
9、互操作性
作为系统组成部分的软件不是独立存在的,经常与其 他系统或自身环境相互作用。为了支持互操作性,软件 体系结构必须为外部可视的功能特性和数据结构提供精 心设计的软件入口。程序和用其他编程语言编写的软件 系统的交互作用就是互操作性的问题,这种互操作性也 影响应用的软件体系结构。
2020-6-18
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15
2、基于场景的评估方式
基于场景的方式由SEI首先提出并应用在体系结构权衡分析方 法(ATAM)和软件体系结构分析方法(SAAM)中。
这种软件体系结构评估方式分析软件体系结构对场景也就是对系 统的使用或修改活动的支持程度,从而判断该体系结构对这一场景 所代表的质量需求的满足程度。例如,用一系列对软件的修改来反 映易修改性方面的需求,用一系列攻击性操作来代表安全性方面的 需求等。
第8章:软件体系结构评估
☆ 软件体系结构评估概述 ☆ 软件体系结构评估的主要方式
☆ ATAM评估方法
2020-6-18
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1
8.1 体系结构评估概述
◇ 评估所关注的质量属性: 1、 性能
性能是指系统的响应能力,即要经过多长时间才能 对某个事件做出响应,或者在某段事件内系统所能处理 的事件的个数。
2020-6-18
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◇ 基本概念
1、敏感点和权衡点
敏感点是一个或多个构件(和/或构件之间的关系)的 特性。研究敏感点可使设计人员或分析员明确在搞清楚 如何实现质量目标时应注意什么。
权衡点是影响多个质量属性的特性,是多个质量属性 的敏感点。
2020-6-18
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11
2、风险承担者
系统的体系结构涉及到很多人的利益,这些人都对体系 结构施加各种影响,以保证自己的目标能够实现。
2020-6-18
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16
3、基于度量的评估方式
度量是指为软件产品的某一属性所赋予的数值,如代码行数、方 法调用层数、构件个数等。传统的度量研究主要针对代码,但近年来 也出现了一些针对高层设计的度量,软件体系结构度量即是其中之一。 代码度量和代码质量之间存在着重要的联系,类似地,软件体系结构 度量应该也能够作为评判质量的重要的依据。
2020-6-18
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5
5、可修改性
◎ 可维护性 ◎ 可扩展性 ◎ 结构重组 ◎ 可移植性
2020-6-18
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6
6、功能性
功能性是系统所能完成所期望的工作的能力。一项 任务的完成需要系统中许多或大多数构件的相互协作。
2020-6-18
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7
7、可变性
可变性是指体系结构经扩充或变更而成为新体系结构 的能力。这种新体系结构应该符合预先定义的规则, 在某些具体方面不同于原有的体系结构。当要将某个 体系结构作为一系列相关产品(例如,软件产品线) 的基础时,可变性是很重要的。
2020-6-18
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2
2、可靠性
可靠性是软件系统在应用或系统错误面前,在意外或错误 使用的情况下维持软件系统的功能特性的基本能力。
可靠性通常用平均失效等待时间(MTTF)和平均失效间隔 时间(MTBF)来衡量。在失效率为常数和修复时间很短的情况 下,MTTF和MTBF几乎相等。
◎ 容错
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
◎ 健壮性