软件框架构造技术
Ocean软件架构介绍
Ocean软件架构介绍摘要：Ocean是一个以加速勘探开发软件输出成果为目的的开放式API软件开发框架，为了使用户可以利用Ocean这一软件开发框架来自由地设计新的应用插件，是用户进行应用软件开发的工具。
用户可以编制自己的软件加入Petrel 平台，定制自己的应用界面，使用工区的数据。
一、前言Ocean是一个以加速勘探开发软件输出成果为目的、开放式API软件开发框架，为了使用户可以利用Ocean这一软件开发框架来自由地设计新的应用插件，是用户进行应用软件开发的工具。
二、Ocean技术特点开放性：Ocean可以作为任何公司或单位的应用工具。
开放性意味着客户和第三方可以使用Ocean界面构建应用软件，而且API（应用编程界面）与内部应用软件开发使用的API完全相同。
可扩展性：在Petrel功能基础上扩展自有算法和流程。
可持续性：始终聚焦在石油行业新技术发展的前沿。
先进性：Ocean API是由C#语言编写的，这是由.Net开发环境所决定的，这种语言结合了Java语言的流行特性和.Net运行语言翻译程序的效率。
完整性：整合客户化的算法和数据与Petrel为一体。
及时性：把客户的思想及时转换成模块应用。
三、Ocean框架Ocean框架结构包括三个元素：Ocean core（核心）、Ocean service（服务）、Ocean Petrel。
Ocean Core担任着构建软件底层的任务，它负责管理Ocean模块和注册服务，这种服务既包括配套程序预先载入的，也包含通过开发应用界面（API）动态增加的。
Ocean core负责管理着配套程序所提供的数据源，以及被任一模块所定义的外部数据源。
Ocean Services 由多个独立应用单元组成，这些独立单元通过配套程序标准化形成功能模块。
Product family是Ocean应用的主程序，并为Ocean module（模块）提供了运行环境，product family主要提供了以下资源：域对象及数据源、应用程序数据图示环境、所有应用程序的用户界面组件公共交互窗口。
软件体系结构描述语言讲义(ppt 87页)
• ADL与其他语言的比较(1)
– 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；
4.1体系结构描述方法分类
• 图形表达工具 • 模块内连接语言 • 基于构件的系统描述语言 • 软件体系结构描述语言
• 图形表达工具
项目管理
静态分析器
测试配置
最 优 /最 劣 时 间 计算
带时间特性的 流程图
测试结果库
布图算法
函数调用关系 图
时间分析器 缓冲
复杂度计算 程序复杂度
测试结果打印
• 模块内连接语言
其他方面
• 风格/产品线问题
– 设计可变的尺度 – 体系结构的那个方面必须不被改变？
• 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
– 代码复用、标准的运用 – 风险分析 – 运作、管理和维护
软件体系结构的现状
• 体系结构的理解停留在直觉、逸事和传说层面 • 非形式化描述
– 采用将一种或几种传统程序设计语言的模块连接起来 的模块内连接语言。由于程序设计语言和模块内连接 语言具有严格的语义基础，因此它们能支持对较大的 软件单元进行描述，诸如定义/使用和扇入/扇出等操 作。例如，Ada语言采用use实现包的复用，Pascal语 言采用过程（函数）模块的交互等。
– MIL方式对模块化的程序设计和分段编译等程序设计 与开发技术确实发挥了很大的作用。但是由于这些语 言处理和描述的软件设计开发层次过于依赖程序设计 语言，因此限制了它们处理和描述比程序设计语言元 素更为抽象的高层次软件体系结构元素的能力。
mockconstruction原理
Mock构造原理解析1. 什么是Mock构造在软件开发过程中，为了测试一个模块的功能是否正常，我们经常需要依赖其他模块。
然而，有些模块可能并未开发完成或者不可用，这时候就需要使用Mock构造来模拟这些依赖模块的行为。
Mock构造是一种测试技术，它可以帮助我们创建虚拟的对象，并且控制这些虚拟对象的行为，使其能够替代真实的对象进行测试。
通过使用Mock构造，我们可以在没有真实依赖对象的情况下，进行独立、可重复、快速和准确的单元测试。
2. Mock构造的基本原理Mock构造的基本原理是利用动态代理技术，在运行时生成一个实现了被mock接口或类的代理对象。
该代理对象可以接收方法调用，并根据预先设定的规则返回预期结果。
通过这种方式，我们可以控制被mock对象在测试过程中所表现出来的行为。
具体来说，Mock构造主要包含以下几个步骤：步骤一：定义被mock接口或类首先，我们需要定义一个接口或类作为被mock对象。
被mock对象通常是一个外部依赖或者一个复杂的对象，我们希望在测试过程中对其进行模拟。
步骤二：创建mock对象在测试代码中，我们可以使用Mock构造框架提供的API来创建一个mock对象。
Mock构造框架会根据被mock接口或类生成一个代理对象，并返回给我们。
步骤三：设置mock对象的行为一旦我们获得了mock对象，就可以使用Mock构造框架提供的API来设置mock对象的行为。
这些行为包括方法调用的预期次数、参数匹配规则和返回结果等。
步骤四：执行测试代码在测试代码中，我们可以像调用真实对象一样调用mock对象。
当mock对象接收到方法调用时，它会根据预先设定的规则返回预期结果。
步骤五：验证mock对象的使用在测试完成后，我们可以使用Mock构造框架提供的API来验证mock对象是否按照预期进行了方法调用。
通过验证，我们可以确保被测模块与其他模块之间的交互是正确无误的。
3. Mock构造工具目前市面上有很多优秀的Mock构造工具可供选择。
框架结构技术交底记录
框架结构技术交底记录一、背景介绍在软件开发过程中，框架结构的合理搭建对整个项目的成功实施至关重要。
本次交底旨在对框架结构技术进行详细介绍，包括框架的定义、搭建原则、关键技术等内容。
通过交底，希望能够加强团队成员对框架结构的理解和掌握，提高项目开发效率和质量。
二、框架的定义框架是一种基础性的软件结构，提供了程序开发中常用的功能和设计模式。
它能够规范和加速开发过程，提高代码的可复用性和可维护性。
框架由一系列的类、函数和工具组成，提供了解决特定问题的方法和流程。
三、框架搭建原则1.模块化设计：将整个项目划分为若干个功能模块，每个模块负责特定的功能和任务。
2.建立清晰的接口：不同模块之间通过接口进行通信，接口的设计应该简洁、明确。
3.分层结构：将不同的功能和任务划分到不同的层次，每个层次负责特定的工作，层与层之间通过接口进行通信。
4.可插拔式设计：框架应该具有良好的可扩展性，能够根据需求进行功能添加和修改，而不需要修改已有的代码。
5.代码重用性：尽可能地利用已有的组件和工具，提高代码的复用性，减少重复编写的工作量。
四、关键技术介绍1.模块化框架：使用模块化的设计思想将项目分解成多个模块，每个模块负责特定的功能和任务，通过接口进行通信。
模块化框架提供了良好的可扩展性和可维护性，并且能够提高团队成员之间的协作效率。
2.面向对象编程：利用面向对象的思想进行框架结构的设计和实现。
通过封装、继承和多态等特性，实现不同模块之间的解耦和代码重用。
3.观察者模式：观察者模式用于实现模块之间的消息传递和通知。
当一个模块的状态发生改变时，通知其他模块进行相应的操作。
4.依赖注入：依赖注入用于解决模块之间的依赖关系。
通过将依赖的对象通过构造函数或者属性注入的方式提供给模块，避免模块之间直接依赖。
五、实践操作1.框架搭建：根据项目需求，搭建相应的框架结构，包括模块的划分和层次的设计。
每个模块都应该有明确的职责和功能，并提供清晰的接口。
【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。
软件构成的层次结构模型以及各个层面所使用的结构
软件构成的层次构造模型以及各个层面所使用的构造。
研究软件的构造后会发现，任何软件的完好构造都具有以上层次关系，如下列图。
首先，特定的软件需要特定的硬件环境运行，这表达了软件的硬件层支持的作用；其次，在任何层面上描绘建立的软件，是建立在其下层所提供的支持上的。
因此，不可能存在不需要下层支持的抽象的上层构造或框架。
因此可以说，尽管软件的体系构造表现千差万别，但都是建立在特定描绘层次上的。
层次性是软件体系构造的不变性，是软件构成的共同规律。
软件体系构造的层次模型01.硬件根底层这是软件得以运行的物质根底，它包括：处理器、存储器、时钟、中断及其控制、I/O端口、I/O通道、快速缓存、DMA等。
02.软化的硬件层各硬部件在计算机系统中是固定的，但其在软件描绘中的出现次数是不受限制且每次出现受到关注的多是某个侧面，加之需要处理逻辑类似但构成有别的部件，所以命名代理的形式对硬件的操作加以描绘。
也就是要在对硬件构造和性能进展抽象的根底上，实现硬件的操作和控制描绘。
这就形成了软件的硬件层。
与硬件的别离导致了软件向不同构造但逻辑相似硬件上的可移植性。
“材料〞的获得，使得从更抽象的层面对软件进展描绘创造了条件。
该层面程序设计的主要工具是汇编语言和描绘才能更强大的宏汇编语言。
03.根底控制描绘层这是建立在高级程序语言描绘上的纯粹软件描绘层。
它包括了高级语言所支持的所有程序控制和数据描绘概念。
程序控制的概念有：顺序、条件、循环、变量、参数、生存期、程序、过程/函数库/包、模块、模块覆盖等。
数据描绘的概念有：数组、散列表、构造、队列、链表、堆栈、树、图、指针/参照、表、记录等。
还包括从抽象数据类型出发的面向对象概念：类、对象、封装、继承等，以及各类设备的输入/输出、通信协议等。
支持该层面的软件系统模型有：主程序/子程序、构造化程序、模块化程序、面向对象程序、状态转换等。
支持该层面的设计工具有：程序设计语言、构造化分析设计、面向对象分析设计。
PKPM软件在框架结构设计中的应用及施工图绘制
第九章PKPM软件在框架结构设计中的应用9.1 PKPM软件介绍毕业设计除了需要对一榀具有代表性的框架进行手算分析外，还要求应用结构设计软件对手算结果进行复核比较并完成整个工程的结构分析及施工图。
目前国勘察设计部门最常用的是PKPM系列软件，本章对应用该软件进行框架结构设计的过程做简单介绍，并对软件中的一些重要的参数设定加以说明。
PKPM是由中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部开发的一套集建筑设计、结构设计、设备设计及概预算、施工软件于一体的大型建筑工程综合CAD系统。
该系统在国率先实现建筑、结构、设备、概预算数据共享。
从建筑方案设计开始，建立建筑物整体的公用数据库，全部数据可用于后续的结构设计，各层平面布置及柱网轴线可完全公用，并自动生成建筑装修材料及围护填充墙等设计荷载，经过荷载统计分析及传递计算生成荷载数据库。
并可自动地为上部结构及各类基础的结构计算提供数据文件，如平面框架、连续梁、框剪空间协同计算、高层三维分析、砖混及底框砖房抗震验算等所需的数据文件。
由于可自动生成设备设计的条件图，大大提高了结构分析的正确性及使用效率。
PKPM系列结构类设计软件装有先进的结构分析软件包，容纳了国最流行的各种计算方法，如平面杆系、矩形及异形楼板、高层三维壳元及薄壁杆系、梁板楼梯及异形楼梯、各类基础、砖混及底框抗震、钢结构、预应力混凝土结构分析等等。
全面反映了规要求的荷载效应组合，设计表达式，抗震设计新概念要求的强柱弱梁、强剪弱弯、节点核心、罕遇地震以及考虑扭转效应的振动耦连计算方面的容。
该系统还具有丰富和成熟的结构施工图辅助设计功能，可完成框架、排架、连梁、结构平面、楼板配筋、节点大样、各类基础、楼梯、剪力墙等施工图绘制。
并在自动选配钢筋，按全楼或层、跨、剖面归并，布置图纸版面，人机交互干预等方面独具特色。
在砖混计算中可考虑构造柱共同工作，也可计算各种砌块材料，底框上砖房结构，CAD适用任意平面的一层或多层底框。
BS框架结构
B／S结构，即Browser／Server(浏览器／服务器)结构，就是只安装维护一个服务器(Server)，而客户端采用浏览器(Browse)运行软件。
它是随着Internet技术的兴起，对C／S结构的一种变化和改进。
主要利用了不断成熟的WWW浏览器技术，结合多种Script语言(VBScript、JavaScript…)和ActiveX技术，是一种全新的软件系统构造技术。
B／S三层体系结构采用三层客户／g艮务器结构，在数据管理层(Server)和用户界面层(Client)增加了一层结构，称为中间件(Middleware)，使整个体系结构成为三层。
三层结构是伴随着中间件技术的成熟而兴起的，核心概念是利用中间件将应用分为表示层、业务逻辑层和数据存储层三个不同的处理层次，如图2所示。
三个层次的划分是从逻辑上分的，具体的物理分法可以有多种组合。
中间件作为构造三层结构应用系统的基础平台，提供了以下主要功能：负责客户机与服务器、服务器与服务器间的连接和通信；实现应用与数据库的高效连接；提供一个三层结构应用的开发、运行、部署和管理的平台。
这种三层结构在层与层之间相互独立，任何一层的改变不会影响其它层的功能。
在B／S体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需信息返回到浏览器。
而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成、对数据库的访问和应用程序的执行等工作全部由Web Server完成。
随着Windows将浏览器技术植入操作系统内部，这种结构已成为当今应用软件的首选体系结构。
显然B／S结构应用程序相对于传统的C／S结构应用程序是一个非常大的进步。
B／S结构的主要特点是分布性强、维护方便、开发简单且共享性强、总体拥有成本低。
但数据安全性问题、对服务器要求过高、数据传输速度慢、软件的个性化特点明显降低，这些缺点是有目共睹的，难以实现传统模式下的特殊功能要求。
框架结构设计说明包括的内容
框架结构设计说明包括的内容随着IT技术的发展和应用范围的不断扩大，框架结构设计成为软件开发的重要组成部分。
在软件开发的生命周期中，框架结构设计是第一阶段。
这个阶段的设计主要决定了软件产品的质量和后期开发的复杂度。
本文将介绍框架结构设计说明包括的内容，以及对软件开发有何帮助。
一、框架结构设计说明包括了什么？1. 总体设计概述：此处介绍了所设计的软件的总体框架和系统需求，包括功能、可用性、性能、数据、安全以及可维护性等方面。
2. 系统结构设计：系统结构介绍了各个模块的组成和关系，包括各个模块的功能，接口以及交互。
系统结构设计应该考虑到未来的可扩展性和升级。
3. 模块设计：模块设计包括功能模块和数据模型。
模块的设计应该根据系统需求来设计，包括分析和设计，数据的定义和管理，错误处理和异常处理与用户界面的设计等。
4. 系统安全性的设计：对于一些要求高的应用程序，安全性是非常重要的。
系统安全性的设计包括数据备份和恢复、访问控制、身份验证等。
5. 软件开发的指导方针：在这个部分，设计人员应该明确之规定软件的开发流程和标准，特别注意开发人员在开发过程中的数据管理，交互过程，编写代码的规范等。
6. 系统测试方案：系统测试是确保软件开发的正确性和安全性的关键步骤，系统测试方案包括如何对模块进行测试，应该包括设备测试、集成测试、高品质和全面测试。
二、框架结构设计的价值1. 降低开发时间和成本：框架结构设计使软件开发人员在实现产品之前更深入地了解产品的需求和功能。
这使得开发人员能够快速地开发和调试，从而缩短产品开发周期，并降低软件开发的成本。
2. 保证软件的高质量：框架结构设计是软件开发过程中非常重要的一个环节。
设计人员在设计时应该考虑到系统的各个方面，以确保产品的质量。
这包括了系统架构、数据结构、接口设计、错误处理等方面。
3. 提高产品的可扩展性：框架结构设计考虑到未来的产品升级和扩展。
当用户需求增加时，新的升级和扩展可以在原有的框架上进行，而不必回归重整。
架构、框架、模式、构件、组件、中间件之间区别
1.什么是架构？架构、框架、模式是一种从大到小的关系，也是一种组合关系。
架构一般针对一个行业或一类应用，是技术和应用完美的结合。
框架因为比较小，很多表现为中间件，框架一般是从技术角度解决同类问题，例如J 道数据增删改查框架就解决了所有数据库系统中大量数据增删改查的功能开发，框架是从技术的横切面去解决实际应用问题。
模式则更小了，越小越灵活，可重用的范围更广。
一个框架可能使用了多个模式，而一个架构有可能应用了多个框架，这样一个大型系统的设计基本从主骨干到骨架基本能够被设计者考虑设计到，也可以想见，一个系统被细化成了很多工作量，例如一个部分细化到工厂模式，那么就可以要求程序员实现工厂模式的代码即可。
由此，控制了大型软件质量，也提高开发效率，同时使得项目变得易于管理和协同，由此可见，一个大型项目的架构设计非常重要。
2.什么是框架？框架即framework，是某种应用的半成品，一组组件，供你选用完成你自己的系统。
简单说就是使用别人搭好的舞台，你来做表演。
而且，框架一般是成熟的，不断升级的软件。
3.什么是模式？模式即pattern，就是解决某一类问题的方法论，解决某类问题的方法总结归纳到理论高度，那就是模式。
Alexander给出的经典定义是：每个模式都描述了一个在我们的环境中不断出现的问题，然后描述了该问题的解决方案的核心。
通过这种方式，你可以无数次地使用那些已有的解决方案，无需在重复相同的工作。
模式有不同的领域，建筑领域有建筑模式，软件设计领域也有设计模式。
当一个领域逐渐成熟的时候，自然会出现很多模式。
4.什么是构件？构件（component）是可复用的软件组成成份，可被用来构造其他软件。
它可以是被封装的对象类、类树、一些功能模块、软件框架（framwork）、软件构架（或体系结构Architectural）、文档、分析件、设计模式（Pattern）等。
构件分为构件类和构件实例，通过给出构件类的参数，生成实例，通过实例的组装和控制来构造相应的应用软件，这不仅大大提高了软件开发者的开发效率，也大大提高了软件的质量。
软件体系结构---软件体系结构建模
以上就是我对于软件体系结构建模所学到的知识。欢迎大家提出建议。
结构模型以体系结构的构件连接件和其他概念来刻画结构框架模型与结构模型类似更侧重于整体的结构动态模型是对结构或框架模型的补充研究系统的大颗粒的行为性质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和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
软件体系结构 Байду номын сангаас--软件体系结构建模
前面的博客中介绍了我从教材第一章所学到的知识。下面我就来说说从第二章（软件体系结构建模）学到的知识。 第一章讲道什么是软件体系结构以及其来源、意义、重要性，还有一些基本概念。这一章就是讲如何表示软件体系结构。 一般性的思维就是：我们知道了什么是软件体系结构，我们就要想如何来表示软件体系结构，即如何对软件体系结构进行建模。 首先根据建模的侧重点不同可以将模型分为五种：结构模型（以体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构）、框架模型（与结构模型 类似更侧重于整体的结构）、动态模型（是对结构或框架模型的补充，研究系统的"大颗粒"的行为性质）、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）和功能模型（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。它可以看 作是一种特殊的框架模型）。 4+1模型：将以上五模型结合到一起的模型。 4+1模型图： 4+1模型用不同的视角来描述软件体系结构。 软件体系结构的核心模型（由五种元素组成：构件、连接件、配置、端口、角色），其中元素的关系由下面的图表示： 核心模型：
软件过程框架与软件过程模型PPT课件
SRD
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7.软件工程管理
项目管理是过程管理的主要体现： (1)建立与客户的沟通渠道； (2)制订计划，定义资源、时限、落实到开发组； (3)风险分析，评估所采用的技术和管理带来的风险； (4)技术过程监控； (5)客户评审，获得客户的反馈。
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8.软件质量保证
软件质量保证SQA活动，贯穿于软件过程始终。开发单位 成立SQA小组负责全面质量管理。在开发项目计划时就要做出 SQA计划。其工作： - 各种测试：测试软件是否满足规格说明要求。 - 各种评审/审计：为多种人员参与的讨论会，以规格说明或各 种标准、规范为准评价各项软件工作。 - 报告和记录：所有测试、评审、审计都要详细记录并写出报 告，报告和记录均要整理、归档。
以上活动均应在软件质量保证计划中列出。
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传统软件生命周期模型
1. 瀑布模型 Winston Royce在软件生命周期概念的基础上，于1970年提出了著名
的“瀑布模型”（waterfall model）。
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瀑布模型中的每一个开发活动具有下列特征： - 本活动的工作对象来自于上一项活动的输出，这些输出一般是代表 本阶段活动结束的里程碑式的文档。 - 根据本阶段的活动规程执行相应的任务。 - 产生本阶段活动相关产出——软件产品，作为下一活动的输入。 - 对本阶段活动执行情况进行评审。
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原型法的适用范围和局限性： - 对于一个大型系统，如果不经过系统分析得到系统的整体划分， 而直接用原型来模拟是很困难的。 - 对于原有应用的业务流程、信息流程混乱的情况，原型构造与 使用有一定的困难。 - 对于一个批处理系统，由于大部分活动是内部处理的，因此应 用原型方法会有一定的困难。
软件体系结构-描述语言说明
◎ Rational起草了可重用的软件资产规格说明，专门讨论了 体系结构描述的规格说明，提出了一套易于重用的体系结构 描述规范。该建议草案已经提交OMG。 ◎ Rational建议基于RUP（Rational Unified Process）、 采用UML模型描述软件的体系结构，认为体系结构描述的关 键是定义视点、视图以及建模元素之间的映射关系。
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第四章 软件体系结构描述 4.4 典型软件体系结构描述语言
◇ C2对构件接口的描述
component_message_interface ::= top_domain_interface bottom_domain_interface
体系结构配置提供信息来确定构件是否正确连接、 接口是否匹配、连接件构成的通信是否正确，并说明实 现要求行为的组合语义。
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第四章 软件体系结构描述 4.4 典型软件体系结构描述语言
◇ Unicon
◎ Unicon的主要目的在于支持对体系结构的描述，对 构件交互模式进行定位和编码，并对需要不同交互模式 的构件的打包加以区别。主要目的:
◎ 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对构件和连接件的实现语言、实现构件的线程控制、构 件的部署以及连接件使用的通讯协议等都不加限制。
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第四章 软件体系结构描述
◇Hale Waihona Puke C2对构件的描述4.4 典型软件体系结构描述语言
第四章 软件体系结构描述
◇ 描述方法的种类
4.1 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
软件系统概要设计及总体架构设计
目录1.1软件系统概要设计及总体架构设计 (2)1.1.1系统设计概述 (2)1.1.2系统概要设计（结构设计） (3)1.1.3系统概要设计中的架构设计 (5)1.1.4层架构技术在系统设计中的典型应用 (11)1.1软件系统概要设计及总体架构设计1.1.1系统设计概述1、系统设计（1）什么是系统设计所谓系统设计就是通过某种特定的平台，而达到完成整体软件的功能。
主要涉及包括概要设计（静态结构）和详细设计（动态结构）。
（2）主要任务系统设计阶段的主要任务是在需求分析和建模的基础上，更加深入、综合地考虑辅助决策系统的目标、技术要求和约束，扩展和细化需求分析阶段的模型（3）设计的目标是精化方案并开发一个明确描述方案的可视化模型，保障设计模型最终能平滑地过渡到程序代码，即“怎么做”的问题。
2、系统设计的目的1)是指明一种易转化成代码的工作方案,是对分析工作的细化2)即进一步细化分析阶段所提取的类(包括其操作和属性),并且增加新类以处理诸如数据库、用户接口、通信、设备等技术领域的问题。
3)因为，设计是对问题域外部可见行为的规格说明、并增添实际的计算机系统实现所需的细节，包括人机交互、任务管理和数据管理的细节。
3、分析和设计的合作1)分析面向问题，是明确动力的过程，重在理解和翻译，灵活性高2)设计面向方案，是排除阻力的过程，重在精化和适应，受约束大从整体上看，分析和设计的对立是保障问题和方案趋于一致的基本动力。
就像两个相反方向的张力，使软件朝着正确的方向前进。
1.1.2系统概要设计（结构设计）1、在什么时期进行系统概要设计在需求明确、准备开始编码之前，要做概要设计，概要设计对后面的开发、测试、实施、维护工作起到关键性的影响。
2、系统概要设计工作的主要重点是适应特定的实施环境和部属环境。
工作的核心是规划方案的构造，在揭示实施细节的基础上得到方案的详细对象模型。
3、系统概要设计的重要性1)分析和设计模型是交错并且迭代的2)概要设计的重要性主要体现在它是把需求转化为软件系统的最重要的环节，并且系统设计的优劣在根本上决定了软件系统的质量。
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– 设计和开发一个框架成本高，但是通过复用带 来的效益也更加显著 – 框架本身是可复用资产，也有助于实现扩展部 分的复用
相关概念
• 框架和设计模式
– 从粒度上看，设计模式要小于框架，一个框架 可以包括多个设计模式，但是设计模式不可能 包括框架 – 框架要比设计模式更加特化，框架总是与特定 的应用领域相关，而通常设计模式更加普通， 可以应用任何的应用领域 – 框架的设计、实现以及描述利用了设计模式
扩展点——CBF
DoMethod1
Socket
Plug
Abstract component 构 件 绑 定
角 色 /
Application component
DoMethod2
Framework
Plug
插座－插件
Parameter
抽象构件
Computational Component Parameter binder Template
框架的特性—“反向控制”
Hollywood Principle: Don’t call us. We’ll call you.
框架的特性—固定点和扩展点
扩展点
固定点
对于面向对象框 架而言，扩展点 是抽象类
用户扩展和定制
框架特性的一个比喻
相关概念
• 领域工程
– 框架体现了特定领域的需求，抽象了特定领域中一组 应用系统的共性，因此领域分析是一种得到领域知识 的较理想的方法
Script Creator Script
Message broker 消息的发送和接收
Script Executer
Script Interpreter
Framework
Application Component
Framework Component
Application Component
component
• 基础设施框架：GUI框架、语言处理框架… • 中间件集成框架：ORB框架、消息中间件… • 企业应用框架：San Francisco…
– 根据复用方式分类
• 白盒框架：MFC… • 黑盒框架：Avalon项目…
框架的特性——部分实现
逐步实现，逐步具体化 框架 应用
DSSA
DSSA是框架的高层设计，框架是抽象应用
…
软件复用成为软件构造技术的研究热点
软件复用技术（1/2）
• 软件复用是提高软件生产力和质量的一种 技术，将已有软件的各种有关知识用于构 造新的软件，以缩短软件开发和维护的花 费
复用级别
领域知识、开发经 验、体系结构、需 求、设计等的复用
代码级复用
软件复用技术（2/2）
• 依据复用的组织方式
– 个别的(Ad-hoc)复用
变化性分类
• 时间上的变化性和空间上的变化性
– 时间上的变化性：产品随着时间的变化
• 解决产品的演化问题
– 空间上的变化性：产品家族中产品间的区别
• 解决产品的复用问题
• 问题域的变化性和解空间的变化性
– 问题域的变化性主要来自于业务领域、客户、用户对 领域应用系统需求的变化
• 业务策略：实现什么功能？
– 解空间的变化来自于系统设计、实现技术、系统运行 环境的变化
• 实现机制：怎样实现功能？
变化性分类（续）
• 变化性模式
– 必须的(Mandatory)需求：所有现有系统都具有这类需 求 – 可选的(Optional)需求：部分现有系统具有这类需求， 并非全部系统都具有 – 多选一的(Alternative)：只能从多个变化项选择其中一 个满足需求，这些变化项存在互斥关系 – 多选多的(Multiple Parallel Variability):这些变化性之间 不存在互斥的关系，可以同时存在
扩展点
• 为什么需要扩展点
– 支持应用领域的变化性 – 提高框架的灵活性 – 提高框架的可复用性
• 什么是扩展点
– 扩展点是软件框架中针对应用需求的、支持适 应性变更的的扩展机制 – 扩展点是定义良好的框架特性，可以通过特例 化或者组装等扩展机制来满足特定应用的需求
扩展点——OOF
• 面向对象框架中主要使用以下技术实现扩 展功能
• 产品线
– 应用框架是软件产品线核心资产库的重要组成部分， 框架的设计和生产属于产品线核心资产库建设的范畴
• 构件库
– 从软件构造的角度来讲，框架是一种大粒度的构件。 – 框架与构件库的区别
• 框架不仅仅是类的简单集合，而且定义了一个领域通用的高 层设计 • 构件库的结构建立于构件分类基础之上，而框架则直接反映 了问题域的结构
– Apple Inc. User Interface Framework
• 之后出现了一系列框架产品：
– Interview,ET++,Fire alarm system, (Taligent) CommonPoint, (IBM)San Francisco等等
• 许多学者，包括Johnson, Pree, Bosch等对框架， 尤其是面向对象框架展开了大量研究，包括框架 设计、框架实现、框架描述、框架复用、框架演 化等
软件框架的概念
• 软件框架的定义和描述
– 定义1 一个框架由一组协作类/构件组成，阐明了整个设计、类间 依赖及成员类的责任分布。[杨芙清，97] – 定义2 一个框架是有意义的相互协作的类的集合，它能够同时表 达针对一个特定领域实现公共的需求和设计所需要的小尺度模式 和主要机制。[Firesmith, 94] – 定义3 框架是一种微体系结构，为特定领域内的软件系统提供未 完全实现的模板。[Jacobson, Booch, 99] – 定义4 框架是指一个部分完成的软件（子）系统，它将要被进一 步实例化。框架定义了一个软件系统族的体系结构，并且提供了 基本构造单元。框架同时定义了针对特定的功能，需要在哪里进 行调整和修改。[Buschmann, 96] – 定义5 一个框架是一个类的集合，它体现了针对解决相关问题家 族的抽象设计。[Jacobson, Foot, 88] – 定义6 一个应用框架，也称为类属应用（Generic applications）， 是为特定应用领域提供可复用结构的协作类集合。[Gamma, 95]
• 变化性维度
– 组织机构、数据、功能、过程——问题域 – 实现技术——解空间
变化性的参数
• 变化项
– 数据结构、行为、算法、非功能属性、外部属性
• 绑定时间
体系结构设计 详细设计
实现
编译
链接
启动
运行
系统更新 时间
产品发布前 产品发布后
变化性的绑定时间越晚，适应变化性的能力越高；同时复杂性提高，易理 解性降低，还可能影响系统性能。因此变化性绑定时间是个权衡问题。
关概念
• 应用体系结构、DSSA
Application(N) n 实例化 1 n n 领域工程 1 1 DSSA(1) Architecture(N) Framework
1 1
相关概念
• 框架和软件开发过程
– 框架在整个软件开发过程中属于资产库建设的 范畴，是领域设计和领域实现的重要制品之一 – 基于框架的软件开发活动可以分为
Framework
Facade
Computational Component Framework Component
模板
外观
扩展点——CBF
• 构件组装
– 参数化组装：运行参数、配置文件、脚本程序 – 消息机制：消息中间件 – 代理：桩方式、适配器、容器、Web Service机 制
扩展点——CBF
– – – – 领域分析 扩展点设计 框架实现和测试 框架的描述
• 框架的测试和维护 • 框架的演化
– 白盒 黑盒框架 Visual Builder
框架的开发
• 软件框架的开发过程模型
领域分析
领域模型，标识变化 性 识别框架问题域内的 扩展点和固定点
捕获框架需求
新的需求、需求变化 或更好的领域理解
脚本
消息机制
查找
服务器连接管理， 安全性
查找
服务接口规约 服务 服务实现规约
注册器
注册
生 命 周 期 管 理
应用构件 部署描述 事 务 管 理
服务接口 生成
Web Services
服务 提供者
服务 绑定
服务代理
通信管理
服务请求者
活动
制品
交互
容器
小结——OOF和CBF的不同
• 面向对象框架
– 机制：面向对象技术的多态和继承机制 – 复用方式：通过继承框架中的抽象类来完成特 定行为的定制，白盒复用 – 问题：框架的过度增值、脆弱的基类和隐式体 系结构
T hook H T hooks H 1:1 Connection Pattern H 1:N Connection Pattern H
hook T 1:1 Recursive Connection Pattern hook TH
hooks T 1:N Recursive Connection Pattern hook TH Unification Pattern TH
– – – – 继承 组合 委托 参数化
扩展点——OOF(续)
• 模板方法（Template method）• 钩子方法（Hook method）
– 定义不变流程 – 调用钩子方法 – 实现共性的领域知识 –定义变化的部分 –实现特定应用的特殊需求 –定义为抽象方法
扩展点——OOF(续)
• 元模式
软件框架的概念(续)
• 框架反映了一个领域内应用的软件体系结 构，包括其组成成分、关系以及约束 • 框架同时定义了针对特定的功能需要在哪 里进行调整和修改 因此，软件框架