软件架构 4+1 视图模型

合集下载

4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列

4+1视图方法的3大特点——4+1视图剖析系列1995年，Philippe Kruchten在《IEEE Software》上发表了题为《The 4+1 View Model of Architecture》的论文，引起了业界的极大关注。

后来，Philippe Kruchten加入Rational，他的4+1视图方法演变为著名的、为许多架构师所熟知的“RUP 4+1视图方法”（如下图所示）。

概括而言：∙逻辑视图（Logical View），设计的对象模型。

∙进程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。

∙部署视图（Deployment View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。

∙实现视图（Implementation View），描述了在开发环境中软件的静态组织结构。

∙用例视图（Use-Case View），该视图是其他视图的冗余（因此"＋1"）。

其实，就算不专门对比业界不同的多视图方法（本系列文章后续将谈及“业界种类繁多的多视图方法”），有经验的软件从业者也会感觉到4+1视图方法的3大特点扑面而来。

特点一，倚重OO80年代到90年代OO技术是大有作为，例如许多人都知道C++是1985年横空出世的。

4+1视图方法根植于Philippe Kruchten的一线架构设计实践，所以4+1视图方法倚重OO并不令人奇怪。

另一方面，几个问题很有价值：∙4+1视图方法，是OO方法的分支吗？∙OO高手，就想当然的是架构师了吗？∙难道大量采用C语言编程的嵌入式领域不需要多视图？∙……于是，在每个人的心里留下了一个大大的问号：OO方法与多视图的架构设计方法到底什么关系？特点二，倚重用例耐人寻味的“+1”。

Philippe Kruchten 4+1视图最初的“+1”，指场景视图（如下图）。

RUP 4+1视图的“+1”，指用例视图（参考上图）。

用例技术不会和场景技术划等号吧？4+1视图前后的“变迁”，为什么呢？（小沈阳味儿）“逻辑视图”也叫“逻辑架构视图”也简称“逻辑架构”，但“用例架构”怎么这么别扭呢？逻辑视图架构师负责设计，用例视图呢？颇有影响的“用例驱动架构设计”的说法，如何评价？一个个颇有价值的大问号不断出现，请朋友们先自己分析分析。

软件架构设计之“4+1”视图模型

软件架构设计之“4+1”视图模型1、软件架构设计软件架构是具有⼀定形式的结构话元素，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，数据构建是被加⼯的信息，连接构件把架构不同部分负责连接起来。

软件架构是软件设计过程中⼀个层次，这⼀层次超越计算过程中的算法设计和数据结构设计。

2、软件架构建模设计软件架构的⾸要问题是如何表⽰软件架构，即对软件架构建模。

根据建模的侧重点不同，可以讲软件建构的模型分为5种，分别是结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型。

2.1结构模型这是⼀个最直观、最普遍的建模⽅法。

这种⽅法以架构的构件、连接件和其他概念呢来刻画架构，并⼒图通过结构来反映系统的重要寓意内容，包括系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格和性质等。

研究结构模型的核⼼是架构描述语⾔。

2.2框架模型框架模型和结构模型类似，但他不太侧重描述结构的细节⽽更侧重与整体的结构。

框架模型主要以⼀些特殊的问题为某表建⽴⾄针对和适应该问题的结构。

2.3动态模型动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统“⼤颗粒”的⾏为性质例如，描述系统的重新配置活演化。

动态可以指系统的总体结构和配置、建⽴活拆除通信通道或计算的过程。

这类系统是激励型的。

2.4过程模型过程模型研究构造系统的步骤和过程，因⽽结构是遵循某些过程脚本的结果。

2.5功能模型该模型认为架构是⼀组功能构件按层次组成，下层向上提供服务。

它可以看作是⼀种特殊的框架模型。

在这5中模型中，最常⽤的是结构模型和动态模型。

这5中模型各有所长，将5中模型有机地统⼀在⼀起，形成⼀个完整的模型来刻画软件架构更合适。

例如，Kruchten在1995年提出了“4+1”视图模型。

3、“4+1”视图模型 “4+1”视图模型从5个不同的视⾓包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件架构。

每个视图只关⼼系统的⼀个侧⾯，5个视图结合在⼀起才能反映系统软件架构的全部内容。

软件体系结构 4+1模型案例

案例教学1：4+1视图方法进行软件体系结构设计要开发出用户满意的软件并不是件容易的事，软件体系结构师必须全面把握各种各样的需求、权衡需求之间有可能的矛盾之处，分门别类地将不同需求一一满足。

本文从理解需求种类的复杂性谈起，通过具体案例的分析，展示了如何通过RUP的4+1视图方法，针对不同需求进行体系结构设计，从而确保重要的需求一一被满足。

1、呼唤体系结构设计的多重视图方法灵感一闪，就想出了把大象放进冰箱的办法，这自然好。

但希望每个体系结构设计策略都依靠灵感是不现实的--我们需要系统方法的指导。

需要体系结构设计的多重视图方法，从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。

以工程领域的例子开道吧。

比如设计一座跨江大桥：我们会考虑"连接南北的公路交通"这个"功能需求"，从而初步设计出理想化的桥墩支撑的公路桥方案；然后还要考虑造桥要面临的"约束条件"，这个约束条件可能是"不能影响万吨轮从桥下通过"，于是细化设计方案，规定桥墩的高度和桥墩之间的间距；另外还要顾及"大桥的使用期质量属性"，比如为了"能在湍急的江流中保持稳固"，可以把大桥桥墩深深地建在岩石层之上，和大地浑然一体；其实，"建造期间的质量属性"也很值得考虑，比如在大桥的设计过程中考虑"施工方便性"的一些措施。

和工程领域的功能需求、约束条件、使用期质量属性、建造期间的质量属性等类似，软件系统的需求种类也相当复杂，具体分类如图1所示。

图1 软件需求分类的复杂性2、超市系统案例：理解需求种类的复杂性例子是最好的老师。

为了更好地理解软件需求种类的复杂性，我们来分析一个实际的例子。

在表1中，我们列举了一个典型的超市系统的需求子集，从这个例子中可以清晰地看到需求可以分为两大类：功能需求和非功能需求。

表1 超市系统案例：理解需求种类的复杂性简单而言，功能需求就是"软件有什么用，软件需要做什么"。

皮豆4 1体系结构视图精品

个主动对象；
•同一台处理机上的对象之间的消息通信既可
能是一个控制线程内部的，也可能是不同控制线程之间的。
@收款机
本班出纳员开始时间结束时间
@登录售货结帐
商品一览表
商品目录
检索种类增
m
1
删
销售事
收件款人
购物清单
1
应收款
……
销售计划入帐
商品
编号名称单价架上数量下限
售出补充价格更新
帐户 …… ……
……
ATM …… ……
……
银行 …… ……
……
出纳员 …… ……
……
…… …… ……
……
步骤3：定义结构与连接
• 初步确定关联
•对应于描述性动词或动词短语 •需求陈述中隐含 •根据问题域知识得出
• 筛选
• 完善
• 分析标识对象之间的关系
•对象之间的分类关系：一般-特殊结构 •对象之间的组成关系：整体-部分结构 •对象之间的静态联系：实例连接 •对象之间的动态关系：消息连接
…… ……
制冷设备
……
……
两种结构同用
仅用整体 -部分结构
用整体-部分结构实现复用
机床 ……
……
起重机
……
……
送料车
……
……
车床
……
……
刨床
……
……
钻床
……
……
电动机 …
………
筛选：删除下列关联
•已删去的类间的关联 •无关或实现关联 •瞬时事件 •三元关联 •派生关联
总行银行代码
拥有
组成
分行
现钞收款机

4+1架构体系的内容_解释说明以及概述

4+1架构体系的内容解释说明以及概述1. 引言1.1 概述在软件开发领域，架构体系（Architecture）扮演着关键的角色，它定义了软件系统的整体结构和组织，并对系统的功能、性能和可扩展性等方面产生深远影响。

而4+1架构体系是一种被广泛采用和认可的架构设计方法。

本文将详细解释和说明4+1架构体系的内容，并对其概述进行阐述。

1.2 文章结构本文共分为五个部分。

首先，在引言部分我们给出了文章的概述，明确了文章对于4+1架构体系的解释说明以及概述要探讨的内容。

接下来，第二部分将详细介绍什么是4+1架构体系，并重点讨论其核心要素——架构视图和场景描述。

此后，我们将在第三部分和第四部分中探讨该架构体系下涉及到的具体要点，从而更加全面地了解这一设计框架。

最后，在第五部分中，我们将总结回顾本文所探讨的主要观点和进展，并给出未来发展的展望和建议。

1.3 目的通过本文对于4+1架构体系内容的解释说明以及概述，旨在帮助读者深入理解这一软件架构设计方法，并为软件开发人员在实践中应用4+1架构体系提供指导和参考。

同时，本文也着重强调了该架构体系的重要性和实用价值，以及对未来软件系统开发领域的发展前景作出探讨。

以上是对于“1. 引言”部分内容的详细清晰撰写，如有需要，请继续咨询其他部分的内容。

2. 4+1架构体系的内容解释说明概述2.1 什么是4+1架构体系？4+1架构体系是一种在软件工程领域中常用的软件体系结构描述方法。

该方法由美国计算机科学家Philippe Kruchten于1995年提出，并被广泛应用于软件系统设计和开发中。

这一软件体系结构描述方法将系统的架构划分为四个视图（Views）以及一个场景描述（Scenarios）。

它强调了以多视图和用例为基础的方式来描述和显示系统的各个方面，从而帮助团队成员更好地理解和沟通软件系统体系结构。

2.2 架构视图（Views）在4+1架构体系中，架构视图指的是通过不同角度来描述系统的多个视角。

体系结构结构模型

仓库管理系统的软件体系结构模型XXX（XX大学 XXX学院，XX XXX）摘要：本文使用统一建模语言UML对仓库管理软件的软件体系架构进行建模。

使仓库管理软件架构在开发初期能够很好地被开发人员和客户理解。

本文采用“4+1”视图模型对系统进行建模。

关键词：仓库管理 UML 软件体系架构1.软件系统体系结构模型本章采用“4+1”视图模型对软件系统进行建模。

该视图模型从5个不同的视角，包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图、和场景视图来描述软件体系机构。

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

“4+1”视图模型如图1所示，其中图中的实施视图就是开发视图。

图1 “4+1”视图模型1.1逻辑视图逻辑视图（Logical view），主要是整个系统的抽象结构表述，关注系统提供最终用户的功能需求，不涉及具体的编译，即输出和部署。

在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象。

这些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。

通常在UML中用类图来描述逻辑视图。

类图(Class diagram)显示了模型的静态结构，特别是模型中存在的类、类的内部结构以及它们与其他类的关系等，从系统构成角度来描述正在开发的系统。

类图不显示暂时性信息。

如图2所示为系统逻辑视图。

在逻辑视图中，采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员类是通过系统用户类泛化来的，系统用户有的一般操作和属性他们也都拥有。

其中按照系统的权限范围来说，采购入库员、出库员、仓库管理员依赖于商场管理员，因为只有商场管理图2 逻辑视图员有注册用户的功能。

除了他们共有的属性和操作，采购入库员、出库员、商场管理员、仓库管理员还有各自的特殊操作。

采购入库员类自己还包含了商品入库、创建商品信息、维护商品信息、信息查询这些操作。

出库员类包含的操作有商品出库、信息查询。

仓库管理员类包含的操作有仓库盘点、货位管理。

实验二用“4+1”视图描述体系结构

实验2用“4+1”视图描述体系结构
一、实验目的：
理解“4+1视图”建模思想，熟悉体系结构生命周期模型，掌握基于软件体系结构建模方法。

二、实验学时：2
三、实验内容及操作步骤：
（一）实验内容
根据“4+1”视图对KWIC（关键词索引系统）系统建模，完成KWIC系统的逻辑视图、过程视图、物理视图、开发视图和场景视图。

（二）操作步骤
基于“4+1”视图，对KWIC（关键词索引系统）系统进行视图建模：
1．建立KWIC的逻辑视图
采用面向对象的设计方法时，逻辑视图即是对象模型。

2．建立KWIC的过程视图
描述系统的并发和同步方面的设计。

3．建立KWIC的物理视图
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。

4．建立KWIC的开发视图
描述软件在开发环境下的静态组织。

5．建立KWIC的场景视图描述软件体系结构的用例。

四、实验要求：
实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容；
实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容；每人一台PC机，所需软件Win2003/XP、UML工具（EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0等。

实验课后完成实验报告的心得体会内容，并及时提交实验报告。

五、实验报告要求：
1．独立完成。

2．按时保质保量提交电子版和纸质版作业。

3．纸质版以班为单位上交，由班长负责收发；电子版作业文档以班为单位打包交给班长。

体系结构的视图 4+1视图法分别用什么方法来实施

体系结构的视图 4+1视图法分别用什么方法来实施话题：软件体系结构建模中,4+1视图模型(逻辑视图、开发视...问：软件体系结构建模中,4+1视图模型(逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视...推荐回答：1、场景视图：静态方面用用例图表现，动态方面用活动图、状态图、交互图表现。

2、逻辑视图：包含了类、接口、协作，静态方面用类图和对象图表现，动态方面用活动图、状态图、交互图表现。

3、开发视图：（development view），描述了在开发... 话题：什么叫“4+1”视图模型?推荐回答：逻辑视图（logical view），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。

过程视图（process view），捕捉设计的并发和同步特征。

物理视图（physical view），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。

开发视图（development view），描...话题：编写软件架构文档说明，第1 部分: 什么是软件架构...推荐回答：引言软件架构是一门学科，开始于20 世纪70 年代。

面对不断增加的复杂性和开发复杂实时系统的压力，作为主流系统工程和软件开发的基本构造，软件架构应运而生。

与任何其他久经考验的学科一样，软件架构在诞生之初也面临许多挑战。

软件架构表...话题：rup中4+1视图的1与4的关系推荐回答：1是usecase模型，描述需求，是系统体系结构的核心和基础；4分别是逻辑视图、进程视图、组件视图和部署视图。

话题：建立一个系统的soa模型，如果用4+1视图的的方式建...推荐回答：逻辑视图（logical view）可以用erd,数据流图等等。

过程视图（process view）可以用时序图，流程图。

物理视图（physical view）基本跟uml没关系。

开发视图（development view）里可以用模块图之类的静态图表示。

第五个视图用用例图。

话题：《装备管理信息视图研究》论文怎么写？推荐回答：个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。

软件体系结构建模的种类

软件体系结构建模的种类: 结构模型, 框架模型, 动态模型, 过程模型,功能模型"4+1"视图模型：1.逻辑视图: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。

2.开发视图：开发视图也称模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理。

3.进程视图：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。

强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽象如何适合进程结构。

4.物理视图：物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常要考虑到系统性能、规模、可靠性等。

5.场景：场景可以看作是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机联系起来，从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。

体系结构核心模型由5中元素组成：构件、连接件、配置、端口和角色。

经典的体系结构风格数据流风格：批处理序列；管道/过滤器。

◎调用/返回风格：主程序/子程序；面向对象风格；层次结构。

◎独立构件风格：进程通讯；事件系统。

◎虚拟机风格：解释器；基于规则的系统。

◎仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。

◎其他（如适应性软件系统的体系结构风格、面向Agent的研究、网格计算、Web服务等）过滤器的活动可通过以下三种方式激活：后续构件从过滤器中取出数据；前序构件向过滤器推入数据；过滤器处于活跃状态，不断从前序构件取出、并向后续部件推入数据。

软件体系结构描述方法：图形表达工具、模块内连接语言、基于软构件的系统描述语言、软件体系结构描述语言软件体系结构描述语言ADL是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。

基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。

其三个基本元素是：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。

南邮-软件体系结构实验二《用“4+1”视图描述体系结构》

南京邮电大学《软件体系结构》实验报告实验题目“4+1”视图描述体系结构实验 2 用“4+1”视图描述体系结构一、实验目的：理解“4+1 视图”建模思想，熟悉体系结构生命周期模型，掌握基于软件体系结构建模方法。

二、实验要求：实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等内容；实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容；每人一台PC 机，所需软件Win2003/XP、UML工具（EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。

实验课后完成实验报告的心得体会内容，并及时提交实验报告。

三、实验内容及操作步骤：（一）实验内容根据“4+1”视图对KWIC（关键词索引系统）系统建模，完成KWIC 系统的逻辑视图、过程视图、物理视图、开发视图和场景视图。

（二）操作步骤基于“4+1”视图，对KWIC（关键词索引系统）系统进行视图建模：1．建立KWIC 的逻辑视图采用面向对象的设计方法时，逻辑视图即是对象模型。

逻辑视图( Logical view)是为了便于理解系统设计的结构与组织,在“分析设计”工作流程中使用了名为逻钭视图的构架视图。

可以用对象模型米代表逻辑视图,用类图来描述逻辑视图。

系统只有一个逻辑视图,该视图以图形方式说明关键的用例实现、子系统、包和类,它们包含了在构架方面具有币要意义的行为。

逻辑视图在每次迭代过程中都会加以改进。

KWIC的逻辑视图如下所示：2．建立KWIC 的过程视图描述系统的并发和同步方面的设计。

过程视图process view)侧重于系统的运动特性,主要关注一些非功能性的需求,例如系统的性能和可用性。

过程视图强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力,以及从逻辑视图中的主要抽象如何适合进程结构。

它也定义了逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行的。

KWlC的过程视图如下所示：3．建立KWIC 的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。

(完整版)体系结构蓝图—软件体系结构的4+1视图(中文版)

本文基于多个并发视图的使用情况来说明描述软件密集型系统架构的模型。

使用多重视图允许独立地处理各"风险承担人"：最终用户、开发人员、系统工程师、项目经理等所关注的问题，并且能够独立地处理功能性和非功能性需求。

本文分别对五种视图进行了描述，并同时给出了捕获每种视图的表示方法。

这些视图使用以架构为中心的、场景驱动以及迭代开发过程来进行设计。

引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。

通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。

方框是代表运行的程序吗？或者是代表源代码的程序块吗？或是物理计算机吗？或仅仅是逻辑功能的分组吗？箭头是表示编译时的依赖关系吗？或者是控制流吗？或是数据流吗？通常它代表了许多事物。

是否架构只需要单个的架构样式？有时软件架构的缺陷源于过早地划分软件或过分的强调软件开发的单个方面：数据工程、运行效率、开发策略和团队组织等。

有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。

许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的Abowd & Allen、SEI 的Clements。

作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。

架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。

它以精心选择的形式将若干结构元素进行装配，从而满足系统主要功能和性能需求，并满足其他非功能性需求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和可用性。

Perry 和Wolfe 使用一个精确的公式来表达，该公式由Boehm 做了进一步修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉及到抽象、分解和组合、风格和美学。

我们用由多个视图或视角组成的模型来描述它。

为了最终处理大型的、富有挑战性的架构，该模型包含五个主要的视图（请对照图1）：•逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。

软件架构与设计模式实验(ATM系统的“4+1”视图建模)

重重庆大学学学学生实验报告实验课程名称软件架构与设计模式开课实验室ds1501学学院年级专业班学学生姓名学号开开课时间2015至2016学年第2学期总总成绩教师签名软件学院制软件架构与设计模式实验报告开课实验室
重庆大学
学生实验报告
实验课程名称软件架构与设计模式
开课实验室DS1501
学院年级专业班
学生姓名学号
2、完成ATM自动存取款机操作系统的逻辑视图。
3、完成ATM自动存取款机操作系统的开发视图。
4、完成ATM自动存取款机操作系统的进程视图。
5、完成ATM自动存取款机操作系统的物理视图。
二、实验条件
计算机上安装StartUML软件。
三、实验内容
完成ATM自动存取款机操作系统的“4+1”视图建模。要求：
1、使用StartUML完成“4+1视图”建模；
2、视图建模后到导出图片格式插入实验报告中（注意导出图片清楚）；
3、运用分层体系结构风格完成架构优化。
四、实验步骤
1、完成ATM自动存取款机操作系统的场景视图。
开课时间2015至2016学年第2学期
总成绩
教师签名
软件学院制
《软件架构与设计模式》实验报告
开课实验室：软件学院年月日
学院
软件学院
年级、专业、班
姓名
成绩
课程
名称
软件架构与设计模式
实验项目
名称
软件体系结构分析
指导教师
教师评语
教师签名：
年月日
一、实验目的
基于“4+1”视图，对“ATM”自动存取款机软件系统架构进行分析与设计。掌握“4+1”视图的建模方法，熟悉StarUML建模工具使用。

软件架构详解（附图）

软件架构详解（附图）软件架构（software architecture）软件架构（software architecture）是一系列相关的抽象模式，用于指导大型软件系统各个方面的设计。

软件架构是一个系统的草图。

软件架构描述的对象是直接构成系统的抽象组件。

各个组件之间的连接则明确和相对细致地描述组件之间的通讯。

在实现阶段，这些抽象组件被细化为实际的组件，比如具体某个类或者对象。

在面向对象领域中，组件之间的连接通常用接口_（计算机科学）来实现。

软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。

与建筑师设定建筑项目的设计原则和目标，作为绘图员画图的基础一样，一个软件架构师或者系统架构师陈述软件构架以作为满足不同客户需求的实际系统设计方案的基础。

从和目的、主题、材料和结构的联系上来说，软件架构可以和建筑物的架构相比拟。

一个软件架构师需要有广泛的软件理论知识和相应的经验来实施和管理软件产品的高级设计。

软件架构师定义和设计软件的模块化，模块之间的交互，用户界面风格，对外接口方法，创新的设计特性，以及高层事物的对象操作、逻辑和流程。

架构是在组件，彼此间和与环境间的关系，引导设计发展原则中体现的系统的基本结构。

软件体系结构是构建计算机软件实践的基础。

软件构架是一个容易理解的概念，多数工程师（尤其是经验不多的工程师）会从直觉上来认识它，但要给出精确的定义很困难。

特别是，很难明确地区分设计和构架：构架属于设计的一方面，它集中于某些具体的特征。

软件架构是指在一定的设计原则基础上，从不同角度对组成系统的各部分进行搭配和安排，形成系统的多个结构而组成架构，它包括该系统的各个组件，组件的外部可见属性及组件之间的相互关系。

组件的外部可见属性是指其他组件对该组件所做的假设。

在“软件构架简介”中，David GArlan和 Mary Shaw认为软件构架是有关如下问题的设计层次：“在计算的算法和数据结构之外，设计并确定系统整体结构成为了新的问题。

架构设计：4+1视图

架构设计：4+1视图概念“4+1”视图，是指从5个不同视⾓来描述软件体系结构。

“4+1”分别指：1. 逻辑视图2. 过程视图3. 物理视图4. 开发视图5. 场景/⽤例视图逻辑架构的描述可以围绕前四个视图进⾏组织，然后结合⽤例或场景进⾏说明，形成第五个视图。

每个视图只关⼼系统的⼀个侧⾯，5个视图结合起来，才能反映系统的全部内容。

关于视图软件设计可以从不同的概念⾓度进⾏描述和记录，这些⾓度通常被称为视图。

“视图表⽰软件体系结构的⼀部分，它显⽰软件系统的特定属性”不同的视图涉及与软件相关的不同问题。

总之，软件设计是由设计过程产⽣的多⽅⾯的产物，通常由相对独⽴的正交视图组成，可以结合建筑视图理解。

逻辑视图当使⽤⾯向对象的设计⽅法时，逻辑视图对应设计的对象模型，常⽤描述⽅法有UML类图、E-R图。

逻辑架构主要⽀持功能需求，即系统应该为⽤户提供什么样的服务。

系统被分解成⼀组关键抽象，以对象或对象类的形式从问题中表述。

类的设计遵循抽象、封装和继承的原则，这种分解不仅是为了进⾏功能分析，也是为了理清系统各个部分的通⽤机制和设计元素。

过程视图过程架构关注设计的并发和同步⽅⾯，考虑了⼀些⾮功能性需求，⽐如性能和可⽤性。

过程视图可以在⼏个抽象层次上进⾏描述，每个抽象层次处理不同的关注点：在最⾼层次上关注进程，进程分布在由LAN或WAN连接的⼀组硬件资源上，作为⼀组独⽴执⾏的通信程序逻辑⽹络。

多个逻辑⽹络可以同时存在，共享相同的物理资源。

主要任务是通过⼀组定义良好的任务间通信机制进⾏通信：基于同步和异步消息的通信服务、远程过程调⽤、事件⼴播等。

次要任务是可以通过集合或共享内存进⾏通信，避免重⼤任务在同⼀过程或处理节点上进⾏配置假设。

物理视图物理视图描述软件到硬件的映射，主要反映在分布式⽅⾯。

物理架构主要考虑系统的⾮功能性需求，如可⽤性、可靠性（容错性）、性能（吞吐量）和可扩展性。

常见物理配置：测试为不同站点或不同客户部署系统开发视图开发视图描述软件在其开发环境中的静态组织。

体系结构蓝图—软件体系结构的41视图（中文版）

本文基于多‎个并发视图‎的使用情况‎来说明描述‎软件密集型‎系统架构的‎模型。

使用多重视‎图允许独立‎地处理各"风险承担人‎"：最终用户、开发人员、系统工程师‎、项目经理等‎所关注的问‎题，并且能够独‎立地处理功‎能性和非功‎能性需求。

本文分别对‎五种视图进‎行了描述，并同时给出‎了捕获每种‎视图的表示‎方法。

这些视图使‎用以架构为‎中心的、场景驱动以‎及迭代开发‎过程来进行‎设计。

引言我们已经看‎到在许多文‎章和书籍中‎，作者欲使用‎单张视图来‎捕捉所有的‎系统架构要‎点。

通过仔细地‎观察这些图‎例中的方框‎和箭头，不难发现作‎者努力地在‎单一视图中‎表达超过其‎表达限度的‎蓝图。

方框是代表‎运行的程序‎吗？或者是代表‎源代码的程‎序块吗？或是物理计‎算机吗？或仅仅是逻‎辑功能的分‎组吗？箭头是表示‎编译时的依‎赖关系吗？或者是控制‎流吗？或是数据流‎吗？通常它代表‎了许多事物‎。

是否架构只‎需要单个的‎架构样式？有时软件架‎构的缺陷源‎于过早地划‎分软件或过‎分的强调软‎件开发的单‎个方面：数据工程、运行效率、开发策略和‎团队组织等‎。

有时架构并‎不能解决所‎有"客户"（或者说"风险承担人‎"，USC 的命名）所关注的问‎题。

许多作者都‎提及了这个‎问题：Garla‎n & Shaw 1、CMU 的 Abowd‎& Allen‎、SEI 的Cleme‎n ts。

作为补充，我们建议使‎用多个并发‎的视图来组‎织软件架构‎的描述，每个视图仅‎用来描述一‎个特定的所‎关注的方面‎的集合。

架构模型软件架构用‎来处理软件‎高层次结构‎的设计和实‎施。

它以精心选‎择的形式将‎若干结构元‎素进行装配‎，从而满足系‎统主要功能‎和性能需求‎，并满足其他‎非功能性需‎求，如可靠性、可伸缩性、可移植性和‎可用性。

Perry‎和 Wolfe‎使用一个精‎确的公式来‎表达，该公式由 Boehm‎做了进一步‎修改：软件架构＝{元素，形式，关系/约束}软件架构涉‎及到抽象、分解和组合‎、风格和美学‎。

软件架构之架构视图

软件架构之架构视图软件架构设计运⽤RUP4+1视图⽅法进⾏设计。

4+1架构视图模型是1995年Philippe kruchen在《IEEE software》上发表的题为《The 4+1 View Model of Architecture》⽂。

主要包括的架构视图如下：场景视图：也叫⽤例视图，描述⽤户的业务场景，从⽤户的⾓度识别出业务需求，它是架构设计的起点和终点。

逻辑视图：逻辑视图主要是为了便于理解系统的结构与组织，当采⽤⾯向对象的设计⽅法时，逻辑视图就是对象模型，主要关注功能需求，不仅包括⽤户可见功能，还包括为了实现功能⽽必须提供的“辅助功能模块”。

逻辑视图如何画？答：逻辑视图可以从⼤粒度的职责来划分，⽐如，从系统逻辑交互上进⾏分层划分，视图层、控制层、模型层、数据层、EAI层。

或者开发视图：描述系统并发和同步⽅⾯的设计，主要保证了开发期软件质量的属性（可扩展性、可重⽤性、可移植性、易理解性、易测试性），开发视图关注程序包，不仅包括开发的源代码，还包括第三⽅的SDK和现成的架构、类库以及开发的系统运⾏在其上的系统软件或中间件，开发视图和逻辑视图之间可能会存在⼀定的映射关系，⽐如，逻辑层⼀般会映射到多个程序包。

开发视图如何画？答：开发视图结合逻辑视图，更进⼀步的从分层的层⾯到层中程序包与程序包的交互调⽤关系来体现，例如：控制层为stucts，逻辑层使⽤Spring，数据层使⽤Hibernate处理视图如何画？答：处理视图结合逻辑视图与开发视图更进⼀步的从程序运⾏时的⾓度来绘制，主要能够体现出⼀个事物处理下来，程序是如何完成的，如果把数据返回到顶层的，是否存在异步处理或者多线程的处理等。

物理视图：描述软件如何映射到硬件，反应系统如何分布⽅⾯的设计，主要是关注⽬标程序及依赖的运⾏库和系统软件如何的安装和部署到物理机器，以及如何部署机器和⽹络来配合软件系统的可靠性、可伸缩性等要求。

物理视图如何画？答：物理视图从物理机器所承载的⽬标系统软件表现为机器与机器之间的访问关系。

基于UML4+1视图和概念模型的建模方法

基于UML4+1视图和概念模型的建模⽅法RUP的4+1视图包括：逻辑视图：关注功能性的、整个系统的抽象结构，不涉及具体的编译即输出和部署。

开发视图：是逻辑视图的实现，描述程序⽣成多少个exe、dll、jar、配置⽂件等。

⼜叫实现视图。

运⾏视图：关注程序运⾏时各个⼦系统、组件之间的交互策略。

如多进程、多线程，⽣产者-消费者模式。

运⾏视图⼜称过程视图。

部署视图：关注软件交付以后在机器上的部署形态，以及和上下⽂的关系。

⼜称物理视图。

⽤例视图：关注需求，⼜叫场景视图。

RUP 4+1视图相对完整的描述了从需求分析到系统设计的过程，但没有专门针对数据持久层的描述。

温li在软件架构设计中⽤数据视图替换了⽤例视图，应该说他相对重视架构设计，对需求关注的少⼀些。

关于需求的描述⽅法，应当清醒的看到，仅仅通过⽤例视图是不够的，⽤例技术涉及、但⽆法全⾯涵盖⾮功能需求。

需求 = 功能 + 质量+ 约束。

⼤量的信息还是要通过详细的⽂字描述才能够讲清楚。

⽤例视图只不过提供了描述了⼀个软件的需求概貌。

除了⽤例视图以外，还应该关注软件的概念模型（⼜称领域模型、信息模型）。

如果说⽤例着重于描述⼀个个具体的需求，概念模型则从业务的⾓度描述了整个软件系统所要完成的功能中涉及的所有概念以及彼此之间的关系。

例如对于⼀个⽹管系统，核⼼的两个概念是设备和端⼝，端⼝从属于设备，他们之间是多对⼀的关系。

分别详述4+1视图：逻辑视图关注的静态元素是：层、⼦系统、类、接⼝，⽤类图来描述。

关注的动态因素是协作关系，⽤时序图、协作图、状态图等来描述。

是否需要在架构设计中体现类和类之间的关系？这取决于设计的层级。

开发视图关注的元素是程序包（SDK、解析器、中间件）、⽂件组织结构、编译依赖关系、⽬标单元（jar、exe、dll等）。

它和逻辑视图的静态元素通常有映射关系。

运⾏视图关注进程、线程、对象等运⾏时概念，以及相关的并发、同步、通信等问题。

运⾏架构和开发架构的关系：开发架构⼀般偏重程序包在编译时期的静态依赖关系，⽽这些程序运⾏起来之后会表现为对象、线程、进程，运⾏架构⽐较关注的是这些运⾏时单元的交互问题。

架构蓝图--软件架构 4+1 视图模型(Philippe Kruchten)

架构蓝图--软件架构"4+1" 视图模型---Philippe Kruchten引言我们已经看到在许多文章和书籍中，作者欲使用单张视图来捕捉所有的系统架构要点。

通过仔细地观察这些图例中的方框和箭头，不难发现作者努力地在单一视图中表达超过其表达限度的蓝图。

有时架构并不能解决所有"客户"（或者说"风险承担人"，USC 的命名）所关注的问题。

许多作者都提及了这个问题：Garlan & Shaw 1、CMU 的Abowd & Allen、SEI 的Clements。

作为补充，我们建议使用多个并发的视图来组织软件架构的描述，每个视图仅用来描述一个特定的所关注的方面的集合。

架构模型软件架构用来处理软件高层次结构的设计和实施。

我们用由多个视图或视角组成的模型来描述它。

为了最终处理大型的、富有挑战性的架构，该模型包含五个主要的视图（请对照图1）：∙逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。

∙过程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。

∙物理视图（Physical View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。

基于“4+1”视图的UML设计模型描述框架与应用

基于“4＋1”视图的面向对象软件设计模型描述框架及其应用多年来，我们使用UML语言和Rose工具进行面向对象设计，使用SoDA工具生成设计文档。

在面向对象软件设计中，产生大量的类、接口、组件、包等模型元素，以及用例图、类图、活动图、序列图、状态图等UML图。

一些面向对象软件项目的模型元素和UML图多达几十至几百个，导致其UML设计模型难以组织和相应的设计文档难以编制，不可避免地遇到如何建立软件设计模型描述框架的技术问题。

为此，利用UML扩充机制提出了逻辑用例包、运行设计包、逻辑CSC、逻辑接口数据包等模型扩充描述要素，基于“4＋1”视图体系结构和用例驱动方法建立了包含用例实现、软件进程、软件结构、外部/内部接口的设计模型描述框架，并利用该设计模型描述框架在Rose和SoDA工具上建立了UML设计模型模板和设计文档模板，实现了建模模板化和文档生成自动化。

1 软件设计模型描述框架“4＋1”视图体系结构包括逻辑视图、进程视图、开发视图、物理视图和用例视图。

用例视图描述了软件需要的功能，并协调其他视图，保持设计的一致性，利用该视图可以建立软件用例实现模型。

逻辑视图描述了组成软件的若干类及其关系，利用该视图可以建立软件结构模型和接口设计模型。

进程视图描述了系统至进程和任务的分解以及这些并发元素之间的通讯和同步，利用该视图可以建立软件进程模型。

开发视图描述了在开发环境中软件的静态组织结构，利用该视图可以建立软件组件模型。

物理视图描述了物理网络的配置，软件至硬件的映射，通过软件设计建立软件部署模型。

这些模型共同构成软件设计模型。

我们用BNF其中，前四个模型一般均要用于软件设计建模，软件用例实现设计模型通过用例驱动方法与其它模型衔接，软件进程设计模型只用于多进程设计建模，软件部署设计模型只用于分布式软件设计建模。

以下针对各设计模型，进一步给出其描述框架。

(1) 软件用例实现设计子模型在软件设计过程中，每个用例均有相应的实现，可以用用例图表示相关用例和角色之间的关系，用序列图表示实现该用例的若干参与对象及其时序消息关系，用类图表示实现用例的这些参与对象所属类的相互关系，用活动图表示实现该用例的若干活动之间的关系，用状态图表示实现该用例的若干状态之间的转换关系。