体系结构风格
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。
简述以数据为中心体系结构风格的特点
以数据为中心体系结构风格是一种软件架构风格,其核心思想是将数据扮演着系统中心的角色,整个系统的设计和实现都围绕着数据展开。
这种架构风格的特点主要包括以下几个方面:1. 数据驱动以数据为中心体系结构风格强调将数据作为系统设计的重点和核心,一切系统功能和逻辑都是为了服务于数据的存储、管理、操作和展示。
系统的各种模块和组件都是围绕着数据展开设计和实现,数据是系统中的主角,其它组件都围绕着数据展开工作。
2. 高内聚、低耦合以数据为中心的体系结构强调系统内部各个模块和组件的高内聚、低耦合。
每个模块只关注自己的数据和功能,与其它模块的交互尽量减少,以降低功能模块之间的耦合度,提高系统的可维护性和可扩展性。
3. 数据集成以数据为中心体系结构风格侧重于数据的集成和共享,各个模块和组件之间通过共享数据的方式进行通信和交互,实现数据的共享和重用。
系统内部的各个模块和组件都可以访问和操作统一的数据资源,避免了数据的冗余和不一致性,提高了系统的数据一致性和完整性。
4. 易于扩展以数据为中心体系结构风格的系统具有较强的可扩展性,可以根据需求轻松地添加新的数据源和数据处理逻辑,而不会对系统的整体结构和功能产生影响。
系统的各个模块和组件都可以根据需要进行扩展和修改,以应对系统功能和性能的不断变化。
5. 独立的数据层以数据为中心体系结构风格将数据设计为一个独立的层级,与系统的其它部分相互独立。
系统的数据层对外提供数据的接口和操作方法,其它部分通过这些接口来访问和操作数据,数据层在系统中起到了连接各个部分的作用,保持了系统的整体稳定性和灵活性。
以数据为中心体系结构风格是一种注重数据管理和数据处理的软件架构风格,其核心特点是数据驱动、高内聚、低耦合、数据集成、易于扩展和独立的数据层。
采用这种架构风格可以提高系统的稳定性、可维护性、可扩展性和整体性能。
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在以数据为中心的体系结构风格中,数据扮演着至关重要的角色。
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。
体系结构风格
1.1 体系结构风格的简单分类
• 尽管在过去的几十年中人们已经创建了数百万的计算机系统,但其中绝大多数 都可以归为少数几种体系结构风格之一:
客户软件
客户软件
客户软件 客户软件
图16-3 以数据为中心的体系结构
1.1 体系结构风格的简单分类
• 在某些情况下,数据存储库是被动的,也就是说,客户软件独立于数据的任何 变化或其他客户软件的动作而访问数据。该方法的一个变种是将中心存储库变 换成“黑板”,当客户感兴趣的数据发生变化时,它将通知客户软件。
1.1 体系结构风格的简单分类
• 以数据为中心的体系结构促进了可集成性,也就是说,现有的构件可以被修改, 而且新的客户构件可以加入到体系结构之中,而无需考虑其他的客户(因为客 户构件是独立运作的)。另外,数据可以在客户间通过“黑板”机制传送(即 黑板构件负责协调信息在客户间的传递),客户构件独立地执行过程。
体系结构风格
• 典型的体系结构
– 本质上,软件体系结构表示了一种结构。在该结构中,某个实体集(经常称做构件)通过 一组已定义的关系(经常称作连接件)进行连接。无论是构件还是连接件,它们都与一组 特性相关,这组特性使设计者能够区别所使用的构件和连接件的类型。但是,哪种结构 (构件、连接件和特性)可用来描述体系结构?
– l)模式涉及的范围要小一些,它更多集中在体系结构的某一方面而不是 体系结构的整体;
– 2)模式在体系结构上施加规则,描述了软件是如何在基础设施层次 (例如,并发)上处理某些功能性方面的问题。
– 3)体系结构模式倾向于在体系结构环境中处理特定的行为问题(例如, 实时应用系统如何处理同步和中断)。
软件体系结构知识点-复习概要:
第3章软件体系结构风格1.软件体系结构结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。
软件体系结构风格又称软件体系结构习惯模式。
风格的本质是:一些特定的元素按照特定的方式组成一个有利于上下文环境里的特定问题的解决的结构。
体系结构风格的使用几乎完全是特定的。
2.使用体系结构风格的好处:(a)能够促进设计的重用性;(b)有关风格的使用带来了设计者的交流形式;(c)使用风格能够使代码的重用性得到提高。
3.体系结构风格最关键的四要素:(a)提供一个词汇表;(b)定义一套配置规则;(c)定义一套语义解释原则;(d)定义对基于这种风格的系统所进行的分析。
4.经典的体系结构风格:(a)数据流风格(管道和过滤器风格);(b)调用/返回风格(面向对象组织风格);(c)独立构件风格(事件系统);(d)虚拟机风格;(e)仓库风格。
4.1管道和过滤器风格的优点:(a)使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;(b)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;(c)支持软件重用;(d)系统维护和增强系统性能简单;(e)允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;(f)支持并行执行。
管道和过滤器风格的缺点:(a)通常导致进程成为批处理的结构;(b)不适合处理交互的应用;(c)系统性能下降,增加了编写过滤器的复杂性。
4.2面向对象系统风格的优点:(a)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;(b)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。
面向对象组织风格的缺点:(a)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;(b)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。
4.3基于事件的隐式调用风格的优点:(a)为软件重用提供了强大的支持;(b)为改进系统带来了方便。
九种软件体系风格的个人理解
九种软件体系风格的个人理解软件体系风格是指在软件设计和开发过程中,根据特定的需求和目标,采用不同的架构和设计模式来组织和管理软件系统的整体结构和组件之间的关系。
以下是我对九种常见软件体系风格的个人理解:1. 分层体系风格(Layered Architecture),将软件系统划分为多个层次,每个层次都有特定的功能和责任,层与层之间通过接口进行通信,实现了高内聚、低耦合的设计。
2. 客户端-服务器体系风格(Client-Server Architecture),将软件系统划分为客户端和服务器两个独立的部分,客户端发送请求给服务器,服务器处理请求并返回结果,实现了分布式计算和资源共享。
3. 面向服务体系风格(Service-Oriented Architecture,SOA),将软件系统划分为一组自治的服务,服务之间通过标准化的接口进行通信,实现了松耦合、可重用和可组合的设计。
4. 事件驱动体系风格(Event-Driven Architecture),通过事件的产生和处理来驱动软件系统的运行,组件之间通过事件进行通信,实现了松耦合和异步处理。
5. 领域驱动体系风格(Domain-Driven Design,DDD),将软件系统划分为领域模型和领域逻辑,通过对领域模型的深入理解和设计,实现了高度可维护和可扩展的系统。
6. 基于组件体系风格(Component-Based Architecture),将软件系统划分为一组可独立开发和部署的组件,组件之间通过接口进行通信,实现了可重用和可替换的设计。
7. 微服务体系风格(Microservices Architecture),将软件系统划分为一组小型、自治的服务,每个服务都有自己的数据库和业务逻辑,通过轻量级通信机制进行通信,实现了高度可伸缩和可维护的系统。
8. 面向对象体系风格(Object-Oriented Architecture),将软件系统划分为一组对象,对象具有属性和方法,通过消息传递进行通信和交互,实现了封装、继承和多态的设计。
第7章软件体系结构风格与设计模式
第7章软件体系结构风格与设计模式软件体系结构风格和设计模式是软件开发中非常重要的概念。
软件体系结构风格是指一种通用的架构模式,它定义了软件系统中各个组件之间的关系和交互方式,从而使系统更具有可伸缩性、可维护性和可重用性。
而设计模式则是针对特定问题的解决方案,它提供了一套经过验证的重复使用的设计解决方案。
常见的软件体系结构风格包括客户-服务器架构、分层架构、面向服务架构和事件驱动架构等。
每种架构风格都有其特定的优势和适用场景。
客户-服务器架构是最常见的架构风格之一,它将一个软件系统划分为客户端和服务器端两个部分。
客户端负责与用户进行交互,而服务器端负责处理客户端的请求并提供相应的服务。
这种架构风格适用于用户和服务器之间需要传输大量数据的系统,例如网页应用程序和数据库系统。
分层架构是将一个软件系统划分为多个层次的架构风格。
每个层次都有特定的功能,通过定义明确的接口进行通信。
这种架构风格使得系统各个层次的组件可以独立地进行修改和扩展,提高了系统的可维护性和可扩展性。
常见的分层架构包括三层架构和MVC架构。
面向服务架构(SOA)是一种基于服务的架构风格,它将一个软件系统划分为多个独立的服务,并通过定义明确的接口和协议进行通信。
这种架构风格使得系统可以通过组合现有的服务来构建更复杂的功能,提高了系统的可重用性和灵活性。
常见的面向服务架构包括微服务架构和企业服务总线(ESB)。
事件驱动架构是一种基于事件和消息传递的架构风格,它将一个软件系统划分为多个组件,这些组件通过事件和消息进行交互。
这种架构风格使得系统可以响应各种事件和消息的变化,提高了系统的灵活性和可扩展性。
常见的事件驱动架构包括消息队列和发布-订阅模式。
设计模式是针对特定问题的解决方案,它提供了一套经过验证的重复使用的设计解决方案。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式和装饰者模式等。
每个设计模式都有其特定的应用场景和解决方案,可以帮助开发人员更好地设计和实现软件系统。
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是指在软件系统设计中,采用的一种模式或形式,用于组织和管理系统中的各个部分和模块之间的关系。
不同的软件体系结构风格对系统的功能、性能和可维护性等方面都会产生重要影响。
在本文中,我们将研究和分析几种常见的软件体系结构风格。
1.分层体系结构风格:分层体系结构是将系统划分为多个层次结构的风格。
每个层次都是独立的,并且只与上一层次和下一层次进行通信。
这种风格的优点是系统结构清晰,易于理解和维护。
然而,分层体系结构也可能导致性能问题,因为每次通信都需要通过多个层次。
2.客户端-服务器体系结构风格:客户端-服务器体系结构是将系统划分为客户端和服务器两个部分的风格。
客户端负责处理用户界面和用户交互,而服务器负责处理系统的核心逻辑和数据处理。
这种风格的优势是可以灵活扩展和集中管理服务器端,同时还可以支持多个客户端。
然而,客户端-服务器体系结构也可能导致网络通信的性能问题。
3.事件驱动体系结构风格:事件驱动体系结构是通过事件的发生和响应来组织系统的风格。
系统中的组件需要监听和响应不同的事件。
这种风格的优势是灵活性高,能够根据事件的发生和需求进行动态调整。
然而,事件驱动体系结构也需要谨慎设计,避免出现事件处理的混乱和性能问题。
4.数据流体系结构风格:数据流体系结构是通过数据流和处理过程来组织系统的风格。
系统中的数据按照一定的流程被处理和传递。
这种风格的优点是能够高效处理大量的数据,同时易于并行化和分布式处理。
然而,数据流体系结构也需要注意数据的一致性和正确性。
在选择软件体系结构风格时,需要综合考虑项目的需求、性能要求、可扩展性和可维护性等因素。
比如,对于大规模数据处理的系统,可以选择数据流体系结构;对于需要支持多个客户端的系统,可以选择客户端-服务器体系结构;对于需要灵活响应事件和需求变化的系统,可以选择事件驱动体系结构等。
此外,还可以结合多种体系结构风格,创建混合体系结构。
几种软件体系结构风格阐述
几种软件体系结构风格阐述软件体系结构是一种抽象的概念,它描述了计算机系统中元素、组件以及它们在系统中的交互方式。
软件体系结构是应用程序的基础,它决定了系统的性能、可靠性和可维护性。
不同的应用场景需要不同的软件体系结构,所以研究和选择适合的软件体系结构对于软件开发至关重要。
本文将介绍几种常见的软件体系结构风格。
1. 分层体系结构分层体系结构是一种将系统分解为逻辑层的体系结构风格。
每个层对系统的某个方面进行抽象和处理,并通过简单的界面与其它层交互。
分层体系结构使得整个系统能够更好地组织和管理,每个层都担负着不同的任务,有助于降低系统的复杂度。
不过,分层体系结构也存在着一些缺点,比如单个层出现问题时会影响整个系统,层与层之间的接口设计也需要考虑,这些都需要额外的编程。
2. 客户端-服务器体系结构客户端-服务器体系结构是一种将系统分为客户端和服务器两部分的体系结构风格。
客户端与用户交互,并向服务器发起请求,服务器在响应请求后返回数据给客户端。
这种风格的优点是可以平衡客户端和服务器的负载,并且客户端和服务器可以独立地发展和维护。
缺点是增加了通信和协调的开销,需要处理并发和同步问题。
3. MVC体系结构MVC体系结构是一种将系统分为模型、视图和控制器三部分的体系结构风格。
模型负责处理数据,视图负责显示信息并与用户交互,控制器则负责协调视图和模型之间的交互。
MVC体系结构的优点是可以提高代码的可维护性和可重用性,提升系统的交互性和可扩展性。
缺点是增加了系统的复杂性。
4. 事件驱动体系结构事件驱动体系结构是一种基于事件响应的体系结构风格。
它通过对事件的监听和相应来处理系统中发生的各种动作。
这种风格的优点是可以降低流程控制复杂度,提升系统的响应速度和实时性。
缺点是事件处理的规则较为复杂,需要考虑事件的顺序和关系。
5. 领域驱动体系结构领域驱动体系结构是一种将系统分为领域层、应用层和基础层三部分的体系结构风格。
每个层都在前一层的基础上进行业务逻辑的处理,基础层提供基础的组件和服务支持,应用层则是系统的业务逻辑实现,领域层则将业务对象进行抽象。
《软件体系结构风格》课件
应用领域:Web 应用程序、企业级 应用、移动应用等
优点:易于维护、 扩展性好、安全性 高
实践应用案例: Google、 Facebook、 Amazon等公司的 Web应用程序
分布式对象风格的实践应用
特点:松耦合、高内聚、可扩展性 应用场景:大型企业级应用、分布式系统 技术实现:RPC、SOAP、RESTful等 案例:亚马逊、谷歌、Facebook等公司的分布式系统
开发团队:考虑团 队的技术水平、经 验、技能等
技术趋势:考虑当 前和未来的技术发 展趋势,如云计算 、大数据、人工智 能等
成本预算:考虑开 发、维护、升级等 成本预算,选择合 适的体系结构风格
软件体系结构风格的适用场景
软件体系结构风格的优缺点分析
Part Five
软件体系结构风格 的实践应用
集中式风格的实践应用
软件体系结构风格是软件设计的重要组成部分,它直接影响到软件的可维护性、可扩 展性和可重用性。
软件体系结构风格分类
模块化风格:将系统划分 为多个模块,每个模块负 责特定的功能
分层风格:将系统划分为 多个层次,每个层次负责 特定的功能
管道与过滤器风格:将系 统划分为多个过滤器,每 个过滤器负责特定的功能
三层C/S风格
特点:客户端和服务器端分离,中间层负责数据传输和处理
优点:客户端和服务器端可以独立开发,便于维护和升级
缺点:中间层需要处理大量数据,可能导致性能瓶颈 应用场景:适用于需要大量数据处理和传输的场景,如银行、证券等金 融行业。
浏览器-服务器风格
特点:客户端和 服务器端分离, 客户端负责用户 界面,服务器端 负责数据处理和 存储
面向对象风格:将系统划 分为多个对象,每个对象 负责特定的功能
数据流体系结构风格
数据流体系结构风格数据流体系结构风格是一种软件架构风格,它将一个系统划分为多个处理模块,每个模块通过数据流进行通信和交互。
数据流体系结构风格强调系统中的数据流动和处理过程,通过将系统划分为多个模块,并定义它们之间的数据流关系,从而实现系统的高内聚低耦合。
数据流体系结构风格的核心概念是数据流,数据流体现了系统中数据的流动和转换过程。
在数据流体系结构中,系统被分解为多个模块,每个模块执行特定的功能,并通过输入和输出的数据流进行通信。
模块之间的数据流传递可以是同步的也可以是异步的。
在数据流体系结构中,有三种基本类型的模块:源模块、转换模块和终端模块。
源模块用于生成数据流,转换模块用于对数据流进行处理和转换,终端模块用于接收和展示数据流。
数据流体系结构的优点之一是可以实现高度的复用性和可扩展性。
由于系统被划分为多个独立的模块,每个模块只负责特定的功能,因此可以方便地对模块进行复用和扩展。
当系统的需求变化时,只需要修改相关的模块而不影响整个系统的其他部分。
此外,数据流体系结构还提供了良好的可维护性和灵活性。
由于系统被分解为多个模块,每个模块之间的接口清晰明确,因此可以方便地对模块进行单独的测试和维护。
同时,当系统需要做出变化时,只需修改特定模块即可,不会对整个系统产生较大的影响。
然而,数据流体系结构也存在一些缺点。
首先,由于模块之间通过数据流进行通信,因此对于大规模的系统,数据流的管理可能会变得复杂。
另外,由于数据流体系结构对数据流动和处理过程非常关注,可能导致一些特定的功能被忽略,例如用户界面和交互等。
为了实现数据流体系结构,可以使用一些设计模式和技术。
例如,可以使用管道和过滤器模式来实现模块之间的数据流通信。
管道用于连接不同的模块,数据通过管道进行传递。
过滤器则用于对数据进行处理和转换。
数据流体系结构风格在许多领域都有应用。
例如,在大数据处理系统中,数据流体系结构可以用于处理和转换大量的数据。
在实时系统中,数据流体系结构可以用于处理实时数据流,例如传感器数据。
中国传统建筑的风格与特点
中国传统建筑的风格与特点中国传统建筑是中国古代文化的重要组成部分,它不仅展现了传统建筑技艺的精湛,也体现了中国人对自然和宇宙的独特认知。
传统建筑风格的形成经历了漫长的历史积淀,其特点凸显了中国人民的审美观念、文化传统和生活方式。
本文将从建筑风格、结构体系、装饰艺术以及环境融合等方面来探讨中国传统建筑的独特之处。
一、建筑风格中国传统建筑有着丰富多样的风格,其中最为典型的有宫殿式建筑、庭院式建筑和园林式建筑。
宫殿式建筑以紫禁城为代表,它追求规模宏伟、气势磅礴的建筑形式。
庭院式建筑强调私密性与家庭生活的融合,以故宫的后院为典型代表。
园林式建筑则注重景观的塑造与人与自然的和谐,以苏州园林为典型代表。
这些不同的风格代表了中国建筑在不同历史时期的演变和社会发展的变化。
二、结构体系中国传统建筑的结构体系非常独特,主要包括榫卯结构和斗拱结构。
榫卯结构是指利用榫、卯、楣、柱等零部件的相互咬合和连接,使建筑构件紧密结合在一起。
这种结构形式不仅能有效地承受外力,还能使建筑整体更加稳固。
斗拱结构则是中国传统建筑的重要创造,它以横梁和斗拱的相互支撑来构建建筑的大跨度空间,同时也能起到分散荷载的作用。
这种独特的结构体系在传统建筑中得到了广泛应用,为其增添了独特的魅力。
三、装饰艺术中国传统建筑的装饰艺术堪称精致独特。
其中,彩绘、雕刻和窗棂是最具代表性的装饰手法。
彩绘以其丰富的色彩和精美的图案成为建筑装饰的重要组成部分,常用于绘制壁画、彩灯等。
雕刻则常见于建筑的梁柱、门窗等部位,以其精细的工艺和富有艺术感的造型给建筑增添了独特的韵味。
窗棂则是传统建筑中的一大特色,它以其独特的结构和精致的制作工艺,成为建筑的亮点之一。
四、环境融合中国传统建筑注重与自然环境的融合,强调人与自然的和谐共生。
建筑的布局常以园林、山水为背景,有意将自然景观纳入建筑之中,形成了独特的空间格局。
同时,传统建筑还注重采光、通风等环境因素的考虑,以确保建筑内部的舒适性与健康性。
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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。
主子组织结构:很多系统的重要组织结构反映了所使用 的编程语言的特点。
DSSA:被剪裁成应用程序族的组织结构。 状态转换系统(State Transition 为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存 系统中时,只需将它注册到系统的事件中。
为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时, 不会影响到其它构件的接口。
缺点
构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时, 不能确定其它构件是否会响应它。
既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于 正确性的推理存在问题。
优点:
设计者可以将整个系统的输入输出特性理解为各过滤器功能 的简单合成
支持功能模块的重用:任意两个过滤器只要相互间所传输的 数据格式上达成一致,就可连接在一起
系统容易维护和扩展,新的易加,旧的易被替换 支持某些特定的分析,例如吞吐量和死锁检测
天然的并发特性,每过滤器既可独立运行,也可与其他过滤 器并发执行
体系结构风格
分层系统 (LAYEREDSYSTEMS)
层次系统最广泛的应用是分层通信协议。 在这一应用领域中,每一层提供一个抽象 的功能,作为上层通信的基础。较低的层 次定义低层的交互,最低层通常只定义硬 件物理连接。
Examples:ISO之OSI/DBS/OS
体系结构风格
分层系统(LAYEREDSYSTEMS)
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
管道过滤器(PIPES AND FILTERS)
缺点:
并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个 系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师 不得不把一些低级或高级的功能综合起来;
很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。
体系结构风格
仓库风格(知识库 REPOSITORIES)
在仓库风格中,有两种不同的构件:中央数据结构说明 当前状态,独立构件在中央数据存贮上执行,仓库与外 构件间的相互作用在系统中会有大的变化。
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
体系结构风格
管道过滤器(PIPES AND FILTERS)
缺点
导致系统处理过程的成批操作转换,不适合交互性很强的应 用
维持两个相对独立但又存在某种关系的数据流之间的通信可 能很困难
低效率与编写过滤器本身的复杂性 实际的应用中被迫使用底层 公共命名,导致解析与反解析 的额外工作
体系结构风格
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。
从体系结构上说,这种风格的构件是一些模块,这些模块既 可以是一些过程,又可以是一些事件的集合。过程可以用通 用的方式调用,也可以在系统事件中注册一些过程,当发生 这些事件时,过程被调用。
Examples:编辑器/数据库数据的一致性/键盘鼠标点击
体系结构风格
事件驱动,隐式调用(EVENT-BASED, IMPLICITINVOCATION)
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。
体系结构风格
Architectural Styles
在很多工程领域中,一个设计良好的通用模式是一个工 程领域的技术成熟标志之一
技术手册和专业课程
软件同样有组织风格
系统族,定义了构件和连接件类型的符号表以及组合的约束
SA设计的特点之一是系统组织惯用模式的使用
展示软件体系结构丰富的选择空间 风格选择的权衡
优点:
支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把一个复杂系统 按递增的步骤进行分解;
支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的 改变最多影响相邻的上下层;
支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以 交换使用。这样,就可以定义一组标准的接口,而允许各种不同的 实现方法。