第十一章ATAM构架评估方法
《软件架构评估》读书笔记
软件架构设计读书笔记小李飞刀－－写在前面，软件架构评估是一个大型项目成功的保证，不管是否完全按照书中的操作来完成，但这总是一个必须的过程。
老外的技术方面的书一般都很实在，在提出一定的事实和相应的理论基础后，一般就会列出些很具体的方法，可操作性都比较强，当然，其实其理论在我们看来也没什么高深之处，可能是思维方式和长期教育环境的不同造成的，在我看来，他们的理论就是对自己的观点或者方法的一个形而上的逻辑证明，但恰恰这就是最重要的，如果在逻辑上就不具有可推导性，具体的方法再怎么说得天花乱坠也没有可信度，另外翻译得也不错，不象有些书，根本就是外行瞎折腾，翻译出来只有鬼才看得懂，不如直接去看原版。
建议有空详读原文，我把这些摘录下来是希望能有所参照。
《软件架构评估》学习笔记〈Evluating Software Architectures〉Authors: Paul Clements, Rick Kazman, Mark Klein清华大学出版社孙学涛朱卫东赵凯译概念：架构方法：就是一组架构决策，各个架构决策互相协调，共同实现所期望的质量属性目标。
架构评估：架构来自许多离散的决策，而这些决策是可以被分析和审查的。
ATAM：架构权衡分析方法Architectures Trade-off Analysis MethodATAM方法步骤：共4大部分，9个步骤以上步骤并不是固定的，有时必须对评估规划做某些动态的更改，以容许人员或架构信息的改变。
ATAM评估方法的的阶段：评估小组各成员的角色及其职责商业目标分析结果表：系统质量属性列表：第一阶段获得的带优先级的效用树：第1层：效用场景分析表：1. 场景描述：ARID评估方法---- Active Reviews for Intermediate DesignATAM和SAAM都是适用于对软件的完整架构进行评估的方法。
但是，架构经常是要经历很长时间，阶跃式地逐渐完善，而不是一开始就以最终确定的完美形式出现的。
ATAM评估方法
ATAM评估方法
ATAM步骤一：描述ATAM的方法。
⏹发言人：评估小组长
⏹内容：（ATAM步骤简介）
ATAM步骤二：描述业务动机
⏹发言人：项目经理
⏹内容：（介绍项目内主要负责人、介绍系统最重要的功能需求、性能需求、系
统目标是什么？）
ATAM步骤三：描述体系结构
⏹发言人：系统架构师1
⏹内容：（操作系统、所需硬件等。
功能介绍
质量熟悉相关描述：性能、可用性、安全性等
描述几个质量场景
如果可以，尝试强调该架构是怎样适应商业动机的）
ATAM步骤四：描述体系结构方法
⏹发言人：设计师
⏹内容：确定体系结构风格（由设计师提出，ATAM各位风险承担者参与讨论。
讨论只说想法）
ATAM步骤五：生成质量属性效果树
⏹发言人：架构师2
（将由系统架构开发小组准备好的效用树展示给大家看，并适当讲解）
ATAM步骤六：分析体系结构方法
⏹发言人：架构师2/3
⏹内容：（分析不同质量属性的质量场景）
ATAM步骤七：讨论和分级场景
⏹发言人：评估委托人
⏹内容：（对所收集的场景进行投票，获得优先级，并由评估小组中的秘书整理
好得票数。
）
⏹投票方式（举手表决，风险承担着有30%的票权）
ATAM步骤八：略
ATAM步骤九：描述评估结果
（秘书将整个过程整理成文档
架构师将自己所画的效用树和质量场景图提供给秘书
最后打印成文档下节课交给老师
注意文档内要有所有参与者的姓名、学号、职务）
附：（投票表格）。
南信 软件体系结构 必考点
软件体系结构复习填空、判断：1．构件概念构件是指语义完整、语法正确和有可重用价值的单位软件，是软件重用过程中可以明确辨识的系统；结构上，它是语义描述、通讯接口和实现代码的复合体。
简单地说，构件是具有一定的功能，能够独立工作或能同其他构件装配起来协调工作的程序体，构件的使用同它的开发、生产无关。
构件分类方法：关键字分类法、刻面分类法、超文本组织法2．ADL的构成要素构件：是一个计算或数据存储单元，构件是计算与状态存在的场所，其自身也包含多种属性；连接件：用于建立构件间的交互以及支配这些交互规则的体系结构构造模块，它可以不与现实系统中的编译单元对应；体系结构配置/拓扑：描述体系结构的构件与连接件的连接图，它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。
3．动态软件体系结构概念动态性分为三类：交互式动态性、结构化动态性、体系结构动态性。
4．基于构件的动态系统结构模型：应用层、中间层、体系结构层5．Web服务模型（三种逻辑构件）：一个完整的Web服务包括三种逻辑构建：服务提供者、服务代理和服务请求。
6．设计模式目录中对模式的分类根据模式的目标，可以将它们分成创建性模式、结构性模式和行为性模式。
创建性模式处理的是对象的创建过程，结构性模式处理的是对象/类的组合，行为性模式处理类和对象间的交互方式和任务分布。
7．体系结构驱动所谓体系结构驱动，是指构成体系结构的商业、质量和功能需求的组合。
它决定ABSD方法。
8．基于实现和说明的程序测试方法是否适用于对软件体系结构的测试。
不适用9．可用性概念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。
10．SEI模型SEI将产品线的基本活动分为：核心资源开发（领域工程）、产品开发（应用工程）、管理。
11．框架分类及创建方式框架有三种建立方式：自顶向下，自底向上和混合方式。
软件体系结构评估
计算机093 09416612 恽小燕软件体系结构评估近几年来,软件体系结构(Software Architecture ,SA) 成为软件工程发展的一个热门方向。
随着对软件体系结构研究的深入开展,逐渐形成了以软件系统的体系结构形式化描述、风格、建模、评估、软件产品线以及基于软件体系结构的软件开发过程等为主要研究内容的一个新领域。
对一个系统的体系结构进行评估,是为了在系统被构建之前预测它的质量,并不需要精确的评估结果,通过分析SA体系结构对于系统质量的主要影响,进而提出改进。
因此,软件体系结构评估的目的是分析潜在的风险,并检验设计中提出的质量需求。
本文主要讨论三种有代表性的方法,它们可以指导评估人员成功地对系统的体系结构进行评估。
这三种方法是: 基于场景的体系结构分析方法(SAAM) 、体系结构权衡分析方法(ATAM) 、体系结构级别上的软件维护预测(ALPSM) 。
1.主要的术语(1)软件体系结构定义:软件体系结构定义很多,本文采用为大多数人所接受的一种定义:“软件系统或计算系统的软件体系结构就是系统的一个或多个结构,它包括软件组件,这些组件的外部可见属性以及组件之间的相互关系”。
这个定义仅仅关注系统内在的方面,而大多数的分析方法都是基于这个定义的。
这个定义具有如下的含义:①SA 是一个或多个系统的抽象。
SA 以抽象的组件(Com2ponent) 来表示系统,这些组件具有外部可见属性,并且相互之间是有联系的,这种联系有时被称为连接件(Connector) 。
②SA 是一种可重用、可传递的系统抽象,而组件的细节部分不属于体系结构的范畴。
③系统由多个结构组成,通常也称为视图(View) 。
任何一个视图只能表示SA 的部分内容,而不是全部。
(2)质量属性质量属性是一个组件或一个系统的非功能性特征。
软件质量在IEEE 1061中定义,它体现了软件拥有所期望的属性组合的程度。
另一个标准ISO/IEC Draft 91262 1定义了一个软件质量模型。
ATAM评估方法
有风险点：1、局部系统的攻击：使用b/s 结构使得网络上的攻击可能得逞，数据库的机密性受到威胁，其完整性也可能受到恶意的破坏。
2、所有系统的攻击：多个子系统存在交互通信这使病毒感染和黑客攻击可能泛滥。
性能适应性可信性可用性安全效用数据延迟交易吞吐量产品类目商业产品的改变商业软件故障硬件故障数据完整性数据机密性界面友好性（H ，M）把数据库的存储延迟减少到最小值用200毫秒（M ，M）使认证服务器平均吞吐量最大化（L,H）以少于5人月的工作量添加中间件(M,L）以小于2人周的工作量更改web用户界面(H,M）若数据库出现故障，在2分钟内检测并恢复数据库(H,M)在1.5分钟内检测并恢复网络故障(L,H)若断电要求在1分钟内恢复(M,M)若传送系统出现故障要求在3分钟内恢复(M,H)用户信息认证系统在99.999%的时间内能正常工作(M,L）防火墙在99.999%的时间内有效运行帮助有效性(L,L)用户满意度达到90%(L,L)用户上手时间在2小时以内图：TWS 效用树无风险点：1、wms安全：wms的使用者为公司人员所以wms不会受到直接的攻击和病毒感染。
2、独立传送系统：以机器人控制为主的传送系统的独立将避免系统由于传送系统出错而导致无法继续运行。
敏感点：1、多层过滤威胁：把WMS与ETMS的服务器访问数据库权限分开，WMS服务器对于来自ETMS 的请求相当于增加了一层过滤，将大大减小由网络带来的威胁。
2、wms关键：当WMS出现故障的时候ETMS的部分功能也将无法实现，在加强安全性的时候也就减弱了系统的可行性。
3、多层影响适应性：改变系统功能（特别是增加功能）或增加中间件时可能需要同时面对两个服务器的改变,这也就减弱了系统的适应性。
平衡点：1、由于系统用户的特殊性和管理对象的特殊性系统受攻击的可能性比较小。
2、可信性：各个子公司设立ETMS和WMS两个服务器可以使得系统部分功能失效的时候其它功能还可以使用。
基于场景的两种软件体系结构评估方法
收稿日期:2008-01-17;修回日期:2008-03-24 基金项目:上海市政府重点学科建设基金资助项目(沪教委科(2006)47)作者简介:沈群力(1973-),男,安徽青阳人,博士研究生,主要研究方向为信息管理与信息系统(shenqunli@);刘杰(1964-),男,江苏扬州人,教授,博导,主要研究方向为信息管理与信息系统.基于场景的两种软件体系结构评估方法*沈群力1,2,刘 杰2(1.上海商学院,上海200235;2.复旦大学管理学院上海,200433)摘 要:基于场景的软件体系结构评估方法通过场景将系统的质量需求转换为风险承担者与系统的交互活动,通过低代价的事前评估活动降低软件的质量风险。
S AAM 及ATAM 两种方法在具体的实际评估活动中,它们在场景的生成、风险承担者的商业动机的表述、软件体系结构的描述等方面存在着很大的不同,两种评估方法各有特长,其评估方法在具体的场景执行环节上具有不确定性,将定量的度量方法与定性场景结合是提高评估的有效途径。
关键词:场景;软件体系结构;软件体系结构分析法;体系结构权衡分析法;效用树中图分类号:TP 311.5 文献标志码: A 文章编号:1001-3695(2008)10-3015-03Tw o soft w ar e ar chitectu re evalu at ion m eth ods based on scena rioS HEN Qun-li1,2,LIU J ie2(1.Shanghai Busines s School,S hanghai 200235,C hina;2.S chool of Management,Fudan Univer sity,S hanghai 200433,China)Abst ract :S oftw are archit ect ure eva lua tion m ethods s witch qualit y dem and to interact ion betw een risk-receiv ers a nd the s ys-t em .Adva ncing eva luat ion could reduce qua lity risk when s oftw are w as designed.S AAM and ATAM were t wo different eva lua-t ion m ethods which ha ve t heir m erits when applied in crea ting s cena rio,describing business m ot iv at ion and softw are a rchit ec-t ure and so on.Neit her m et hods ca n ’t ens ure cert ainty when applied in part icular perform ance,s o it is an effect iv e wa y to com bine quant it at ive m et hods a nd scenario qua lita tive evaluat ion.Key wo rds:s cena rio;soft wa re architect ure;s oftwa re archit ect ure ana lys is m et hod;archit ect ure tra deoff a na ly is m ethod;ut ilit y tree软件体系结构是指组成该软件系统的一个或多个结构,它们构成软件的各个部分,形成这些组件的外部可见属性及相互关系[1]。
第十一周_ATAM构架评估方法
1.3 构架评估的成本
• 构架评估的成本就是需要参与评估的人员 所付出的时间 • AT&T对至少要求700人天的项目进行大 约300次整个范围的构架评审，根据单个 项目管理人员的估计，进行评审的平均成 本为70人天，基于ATAM的评审大约需要 36人天
1.4 构架评估的收益
1. 财务：进行全面的构架评估平均可以节约 10%的成本，并且可以屏蔽一些风险 2. 强制为评审做准备：要求评审人员将系统构 架编成一个简单清晰的文档 3. 捕获的基本原理：解释设计选择及其原理 4. 验证需求：评估后得到划分优先级的清晰的 需求 5. 在早期检测中发现构架中存在的问题 6. 改进构架：修改构架使其适合于需求
3.3.3.1 构架表述的内容（1）
• 构架表述大约1小时，使用约20张PPT，包 括以下几个部分的内容： 1. 促使形成该构架的需求，与需求相关的标准 /模型/方法等（2~3ppt） 2. 重要的构架信息（4~8ppt） • 上下文图 • 模块与分层视图 • 组容（2）
2. 计划外评估：是未曾预料到的评估，通常 是因为项目存在严重的问题，需要采取极 端的措施来补救以前的工作
1.7 构架评估的前置条件
1. 2. 3. 4. 表述清楚的构架目标和需求 可控制的范围，目标数量应该明确 经济高效，确保评估的收益大于成本 关键人员的可用性，务必确保设计师或 其他权威人员参加构架评估 5. 称职的评估小组，公司内一个单独实体 6. 可管理的期望，双方对支持评估的组织 的期望有一个清楚地理解
效用 …
可用性
性能
易用性
• 中间层是质量 属性或其求精
• 叶子是场景
刷新次数
计算周期 …
…
场景1
场景2
质量属性效用树
ATAM架构评估方法
ATAM架构评估方法ATAM方法步骤：共4大部分，9个步骤部分 步骤 责任者 活动 目的1. ATAM方法的表述; 评估负责人 向评估参与者介绍ATAM方法并回答问题。
a. 评估步骤介绍b. 用于获取信息或分析的技巧：效用树的生成、基于架构方法的获取和分析、对场景的集体讨论及优先级的划分c. 评估的结果：所得出的场景及其优先级，用以理解和评估架构的问题、描述架构的动机需求并给出带优先级的效用树、所确定的一级架构方法、所发现的有风险决策、无风险决策、敏感点和权衡点等使参与者对该方法形成正确的预期2. 商业动机的表述; 项目发言人（项目经理或系统客户）阐述系统的商业目标a. 系统最重要的功能b. 技术、管理、政治、经济方面的任何相关限制c. 与项目相关的商业目标和上下文d. 主要的风险承担者e. 架构的驱动因素（即促使形成该架构的主要质量属性目标）说明采用该架构的主要因素（如：高可用性，极高的安全性或推向市场的时机）1. 表述3. 架构的表述; 架构设计师 对架构做出描述a. 技术约束条件，诸如要使用的操作系统，硬件，中间件之类的约束b. 该系统必须要与之交互的其他系统c. 用以满足质量属性的架构方法d. 对最重要的用例场景及生长场景的介绍重点强调该架构是怎样适应商业动机的4. 确定架构方法架构设计师 确定所用的架构方法,但不进行分析5. 生成质量属性效用树 生成质量属性效用树,详细的根结点为效用，一直细分到位于叶子节点的质量属性场景，质量属性场景的（优先级，实现难度）用高（H）、中（M）、低（L）描述；不必精确得出构成系统效用的质量属性(性能、可用性、安全性、可修改性、使用性等)；具体到场景--刺激--响应模式，并划分优先级2. 调查和分析6. 分析架构方法 根据上一步得到的高优先级场景，得出应对这一场景的架构方法并对其进行分析要得到的结果包括：确定架构上的有风险决策、无风险决策、敏感点、权a. 与效用树中每个高优先级的场景相关的架构方法或决策；b. 与每个架构方法相联系的待分析问题；c. 架构分析师对问题的解答；d. 有风险决策，无风险决策、敏感点和权衡点的确认。
软件架构-案例分析
票务系统架构案例分析•10.1 ATAM方法表述•10.2 商业动机的表述•10.3 构架的表述•10.4 质量属性效用树•10.5 质量场景的构架分析•10.6 对系统构架的再分析•10.7 评审结论10.1 ATAM方法表述(1)概述ATAM（Architecture Tradeoff Analysis Method）：SEI提出的一种软件构架评估方法。
ATAM评估方法的主要目的：1)提炼出软件质量属性需求的精确描述；2)提炼出构架设计决策的精确描述；3)评估这些构架设计决策，并判定其是否令人满意的实现了这些质量需求。
ATAM评估方法：并非把每个可以量化的质量属性都进行详尽的分析，而是使众多的风险承担者（包括经理、开发人员、测试人员、用户、客户等等）都参与进来，由此而达到上述目标的。
ATAM是一种挖掘潜在风险，降低或者缓和现有风险的软件构架评估方法。
因此，以下三点是评估中要特别注重的：风险、敏感点和权衡点。
(2)构架涉众·普通用户·用户管理员·票务管理员·开发人员·测试人员(3)评估步骤ATAM主要分以下几个步骤：1)A TAM描述；2)商业动机表述；3)软件构架表述； 4) 确定构架方式；5)生成效用树；6)分析构架方式；7)确定场景及其优先级；8)进一步分析构架方式；9)得出结论。
10.2 商业动机的描述项目经理从开发组织和客户角度，来表述票务系统的商业目标，综合如下：•从开发组织角度：开发一个模块性强、实时高效、界面良好、与外部其他系统兼容良好的系统，这使得开发组织能够把整个产品或某个模块卖给其他客户，同时由于良好的界面和业务处理效率而受市场欢迎。
•从客户角度：系统容易操作，可维护性好、系统稳定、可以及时准确的处理用户的在线订票或查询业务。
根据上述目标，质量属性可以划分为两类：高优先级质量属性：1)性能2)安全性3)易用性4)可用性重要但优先级较低的属性：1)模块性2)可维护性3)可修改性4)可测试性10.3 架构表述(1) 与构架商业周期的关系(2) 系统的整体结构(3)质量属性及采用的战术10.4 质量属性效用树10.5 质量场景的构架分析在质量属性效用树中，我们对场景的优先级进行了划分，而同时由于分析时间宝贵，所以我们应该把宝贵的分析时间最先用于最重要且最难实现的场景上，即标注为 (H,H)的场景。
06系统架构之评估体系(ATAM)
ATAM评估方法的步骤、结果及其关联
**表示该步骤是此结果的主要来源；
*表示该步骤是此结果的次要来源
软件构架评估方法
• 基于定量分析的评估方式 • 度量是为软件产品的某一属性赋予数值，如构件
的个数、模块的内聚性等。 • 度量可为软件构架评估提供重要依据
软件构架评估方法
• 两种评估技巧的比较
评估技巧 提问技巧
度量技巧
普遍性
详细程度
问卷
普遍使用
粗略
评审清单
针对某一领域 不一定
场景
针对某一系统 中等
时间达成一致 • 在第1阶段开始之前，评估小组进行了2个小时的会晤
– 再次审查角色分配，确保每个人都知道自己的职责 – 浏览了构架文档，对其说明的模式和战术进行了注
释 – 有助于评估小组了解构架，提高了自信
Nightingale系统：应用ATAM的案例分析
第1阶段：评估 • 评估小组与项目的决策者进行了会谈 • 第1步：ATAM方法的表述
ATAM的评估步骤
• 第4步：对构架方法进行分类 – 评估小组已经充分了解了设计师在设计系统时所使用的模式和 战术 – 并确保为使用的每一个模式和方法进行了明确的命名 – 评估小组还应能够发现没有提及的方法和模式 – 对所用的模式进行记录和分类，作为后续分析的基础
• 第5步：生成质量属性效用树 – 通过效用树对质量属性目标进行详细清晰的阐述 – 效用树的根节点代表系统总体的“适宜性” – 质量属性构成效用树的2级结点 – 继续对质量属性进行细化，得到第3、4…级节点 – 划分场景的优先级
[指南]atam架构评价方法
![[指南]atam架构评价方法](https://img.taocdn.com/s3/m/15f0d67e49d7c1c708a1284ac850ad02de8007fd.png)
ATAM架构评估方法ATAM方法步骤：共4大部分，9个步骤部分 步骤 责任者 活动 目的1. ATAM方法的表述; 评估负责人 向评估参与者介绍ATAM方法并回答问题。
a. 评估步骤介绍b. 用于获取信息或分析的技巧：效用树的生成、基于架构方法的获取和分析、对场景的集体讨论及优先级的划分c. 评估的结果：所得出的场景及其优先级，用以理解和评估架构的问题、描述架构的动机需求并给出带优先级的效用树、所确定的一级架构方法、所发现的有风险决策、无风险决策、敏感点和权衡点等使参与者对该方法形成正确的预期2. 商业动机的表述; 项目发言人（项目经理或系统客户）阐述系统的商业目标a. 系统最重要的功能b. 技术、管理、政治、经济方面的任何相关限制c. 与项目相关的商业目标和上下文d. 主要的风险承担者e. 架构的驱动因素（即促使形成该架构的主要质量属性目标）说明采用该架构的主要因素（如：高可用性，极高的安全性或推向市场的时机）1. 表述3. 架构的表述; 架构设计师 对架构做出描述a. 技术约束条件，诸如要使用的操作系统，硬件，中间件之类的约束b. 该系统必须要与之交互的其他系统c. 用以满足质量属性的架构方法d. 对最重要的用例场景及生长场景的介绍重点强调该架构是怎样适应商业动机的4. 确定架构方法架构设计师 确定所用的架构方法,但不进行分析5. 生成质量属性效用树 生成质量属性效用树,详细的根结点为效用，一直细分到位于叶子节点的质量属性场景，质量属性场景的（优先级，实现难度）用高（H）、中（M）、低（L）描述；不必精确得出构成系统效用的质量属性(性能、可用性、安全性、可修改性、使用性等)；具体到场景--刺激--响应模式，并划分优先级2. 调查和分析6. 分析架构方法 根据上一步得到的高优先级场景，得出应对这一场景的架构方法并对其进行分析要得到的结果包括：确定架构上的有风险决策、无风险决策、敏感点、权a. 与效用树中每个高优先级的场景相关的架构方法或决策；b. 与每个架构方法相联系的待分析问题；c. 架构分析师对问题的解答；d. 有风险决策，无风险决策、敏感点和权衡点的确认。
atam架构评估方法
atam架构评估方法宝子们！今天咱们来唠唠这个ATAM架构评估方法。
ATAM呢，它就像是一个超级厉害的建筑质检员，不过它质检的是软件架构哦。
这个方法呀，主要就是为了看看软件架构是不是靠谱，能不能禁得住各种考验。
它评估的时候可全面啦。
会考虑到很多方面的因素呢。
比如说，软件架构的性能。
这就好比咱们盖房子，得看看这房子能不能扛得住风吹雨打，软件架构的性能就是看它在处理各种任务的时候快不快、稳不稳。
要是一个软件，用户一点击某个功能，半天没反应，那肯定是性能不行啦，这就是ATAM要揪出来的问题。
再说说它对可修改性的评估。
你想啊，软件这东西，可不是一成不变的。
就像咱们的手机APP，时不时就得更新一下功能。
那软件架构要是不好修改，就像一个超级顽固的老古董，想给它加点新东西或者改改毛病，那可就难喽。
ATAM就会看看这个架构是不是有很好的可修改性，是不是能够轻松地适应新的需求。
还有啊，ATAM对安全性的关注也不少。
现在网络上信息泄露啥的可吓人了。
软件要是不安全，就像一个到处漏风的房子，小偷（黑客）随便就能进来偷东西（数据）。
所以ATAM会检查软件架构有没有足够的安全防护措施，能不能保护好用户的信息。
在进行ATAM评估的时候呢，有很多有趣的步骤。
它不是随随便便看一眼就完事的。
会有一群相关的人员参与进来，有设计软件架构的专家，还有那些要使用这个软件的用户代表呢。
大家坐在一起，就像开一个热热闹闹的茶话会。
各自说说自己的想法和要求，然后一起讨论这个架构到底行不行。
总的来说呢，ATAM架构评估方法就像是软件架构的保护神。
它通过全面细致的评估，让软件在诞生之前就尽可能地把各种问题都解决掉，这样咱们用起来的软件就会更加稳定、安全、好用啦。
宝子们，现在是不是对ATAM有点感觉了呀？ 。
软件体系结构架构评审文档
基于机器学习的分布式系统故障诊断系统架构评审⽂档1.1 概述ATAM（A rchitecture T r a deoff A n a lysis M ethod）是由SEI提出的⼀种软件构架评估⽅法。
ATAM评估⽅法主要围绕以下⽬标展开：.精确描述软件的质量属性需求；.精确描述构架设计决策；.评估这些构架设计决策，并判定其是否满意地实现了这些质量需求。
ATAM评估⽅法并不是对每个可以量化的质量属性进⾏详尽的分析，⽽是让众多⻛险承担者（包括经理、开发⼈员、测试⼈员、⽤⼾、客⼾等）参与其中，以达到上述⽬标。
ATAM注重挖掘潜在⻛险，降低或缓和现有⻛险的⽅法。
在评估过程中，特别注重以下三点：⻛险、敏感点和权衡点。
1.2 构架涉众⽤⼾：系统的实际使⽤者，关⼼系统的功能和性能；管理员：负责系统的部署、配置和⽇常运维；开发⼈员：负责系统的设计和开发，关⼼架构的合理性和可维护性；测试⼈员：负责系统的质量保障，关⼼测试的便利性和覆盖⾯。
项⽬经理从开发组织和客⼾的⻆度表述“基于机器学习的分布式系统故障诊断系统”的商业⽬标，综合如下：从开发组织⻆度：开发⼀个模块化强、实时分析⾼效、⽤⼾界⾯友好、与外部其他系统兼容良好的分布式故障诊断系统。
这使得开发组织能够将整个产品或其某个模块销售给其他客⼾，同时由于优秀的界⾯设计和⾼效的故障处理能⼒⽽受到市场的欢迎。
从客⼾⻆度：系统操作简便，具有良好的可维护性和稳定性，能够及时且准确地处理分布式系统故障的诊断和分类等操作，从⽽降低运维难度，减少⼈⼒资源消耗，并提升系统的整体稳定性。
根据上述⽬标，质量属性可以划分为两类：⾼优先级质量属性：性能：系统应具有⾼效的故障数据处理和分析能⼒；安全性：确保故障数据的安全存储和传输；可⽤性：系统在多种环境下稳定运⾏；可维护性：系统应易于升级和维护；易⽤性：⽤⼾界⾯应直观易操作。
重要但优先级较低的属性：模块性：系统各模块之间解耦合，⽀持灵活配置和拓展；可修改性：系统能够⽅便地进⾏功能调整和扩展；可测试性：⽀持各层级的测试，保障系统质量。
第十一章ATAM构架评估方法
3. 构架涉众：与构架相关的人员，他们完成 工作的能力与支持可修改性、安全性、高 可靠性等特性的构架密切相关。包括： ① 开发人员 ② 测试人员 ③ 集成人员 ④ 用户等
11.2 ATAM的结果
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ATAM产生如下的结果： 一个简洁的构架表述 表述清楚的业务目标 用场景集合捕获的质量属性 架构决策到质量需求的映射 所确定的敏感点和权衡点的集合 有风险决策和无风险决策 风险主题的集合
11.3.2 全体评估
• 部分评估只有构架评估小组和项目设计人 员参加 • 在部分评估之后，评估负责人概述前面部 分的评估结果，并给其他涉众提供一份有 风险决策、无风险决策、敏感点和权衡点 的当前列表，此时，可以进入到全部评估 阶段了
11.3.2.1 全体评估——集体讨论 并确定场景的优先级
• 生成效用树主要是为了了解构架设计师是 如何看待和处理质量属性构架驱动因素的， 对场景进行集体讨论则是为了了解多数涉 众的看法 • 由于评估的时间有限，所有涉众可以通过 公开投票的方式确定需要集体讨论的场景 的优先级，然后讨论优先级最高的若干个 场景
11.3.1 评估阶段的步骤
•
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
部分评估（1~6）和全体评估（7~9）被称为 ATAM的分析阶段，这个阶段是ATAM评估的 重点，完成主要的评估工作，包括9个步骤： ATAM方法的表述 商业动机的表述 构架的表述 对构架方法进行分类 生成质量属性效用树 分析构架方法 集体讨论并确定场景的优先级 集体分析构架方法 结构的表述
11.3 ATAM的评估过程
• ATAM的评估过程可以分为4个阶段： 0.评估准备阶段 1. 部分评估阶段 2. 全体评估阶段 3. 评估后续阶段
ATAM软件架构评估方法
ATAM软件架构评估⽅法⼀. 为什么要评估?1. ⼤型项⽬经常迟交和超⽀2. 项⽬进⾏过程中有时候要重新设计3. 能够帮助尽早发现问题，尽早发现的解决成本是很低的4. 传播架构设计的最佳实践5. 提供优秀项⽬技术管理⼆. 如何评估?1. 发现风险点2. 识别出错误的架构选择3. 保证解决了质量属性有很多成型的⽅法来解决这个问题，⼤部分都是基于场景进⾏的。
可以帮助涉众(stakeholder)去尽早的问出合适的问题来：1. 找到风险，找到对所需质量属性有消极影响的架构决定2. 找到敏感点: 对于特定质量属性敏感的架构决定(⼩改动、造成很⼤影响)3. 找到权衡点(tradeoffs): 影响多个质量属性的架构决定三. ATAM过程:Phase 0 :参与者和准备阶段参与者: 评估⼩组长和关键的项⽬决策者输⼊:架构⽂档输出: 评估计划: 谁、什么时间、提供什么样⼦的评估报告Phase 1:评估(1)参与者:评估⼩组和项⽬设计决策者(肯定包括了项⽬经理和架构师)输出: 架构简要展⽰、业务⽬标、质量属性和相关场景、效⽤树、风险和⾮风险点、敏感点、权衡点Step 1: 介绍ATAM⽅法(评估⼩组长)Step 2: 介绍商业动机(项⽬经理或系统客户)Step 3: 介绍架构(⾸席架构师)Step 4:识别使⽤的架构⽅法(评估⼩组)Step 5:⽣成质量属性效⽤树(评估⼩组和项⽬设计决策者) 决定性的⼀步Step 6:分析架构⽅法(评估⼩组) 确保⽅法是正确的获得风险点、⾮风险点、敏感点和权衡点列表Phase 2:评估(2)参与者: 评估⼩组、项⽬设计决策者和架构涉众输出: 从涉众群体获得的⼀个优先级场景列表、风险主题和商业动机Step 1: 介绍ATAM⽅法和之前的结果(评估⼩组长) 重复以确保涉众也知道⽅法并回顾分享之前2~6步的结果Step 7:头脑风暴、场景划分优先级(评估⼩组问涉众) 与质量属性效⽤树进行⽐对Step 8:分析架构⽅法(评估⼩组、架构师) 使⽤新产⽣的优先级靠前的场景、架构师解释与之相关的架构决定Step 9:展⽰结果(评估⼩组)Phase 3:后续⼯作 Follow up参与者:评估⼩组和主要涉众输出:最终的评估报告ATAM 输出架构简要介绍业务⽬标以质量属性场景表⽰的带优先级的质量属性需求效⽤树⼀系列风险点和⾮风险点风险主题架构决定与质量需求之间的映射敏感点、权衡点最终评估报告。
软件体系结构7 软件体系结构-ATAM
Early Detection of Problems
The problems that can be found by an architectural level inspection include 在体系结构层进行检查可以发现的问题
unreasonable requirements performance problems problems associated with potential future modifications 与未来的修改有关的问题
14
Questioning Techniques
Scenario-based techniques
describes a specific interaction between stakeholders and a system 描述角色与系统交互的过程 example: SAAM, ATAM (partially)
Questionnaire-based techniques（基于问卷的技术）
Some questions apply to all architectures (especially those in a single domain). 有些问题被用于所有的体系结构，尤其是在单一领域内 Some questions ask about details of a specific architecture. 有些问题询问一个特定结构的细节 Some ask about the development process.
Rational Software
30 reviews done on projects with at least 500 KSLOC each 评审了30个项目，每个项目最少500 KSLOC average cost per review: $50,000 评审平均花费：$50,000
atam方法
atam方法ATAM方法全称是Architecture Tradeoff Analysis Method，是一种用于评估和分析软件架构质量的方法。
该方法由软件工程师Humphrey和他的团队于1995年提出，通过对架构的可行性和可靠性进行综合评估，帮助软件开发团队在设计阶段做出决策，以确保满足系统的需求。
ATAM方法主要包括以下几个步骤：确定目标、建立场景、评估系统、分析决策、制定计划和总结。
确定目标是ATAM方法的第一步。
在这一步中，团队需要明确评估的目标，确定关注的焦点和重要性。
例如，团队可能关注系统的可扩展性、性能、安全性等方面。
接下来，建立场景。
建立场景是为了帮助团队理解系统的使用环境和需求。
通过场景，团队可以了解系统将如何在各种情况下被使用，并识别系统面临的挑战和需求。
第三步是评估系统。
在这一步中，团队将对系统的各个方面进行评估，包括架构的质量属性、关键问题和风险。
评估可以通过讨论、模拟和实验等方式进行。
然后，团队将分析决策。
在这一步中，团队将根据评估结果，分析各种决策方案的优缺点。
团队可以使用决策分析工具，比如成本效益分析、风险评估等，来帮助做出决策。
制定计划是ATAM方法的下一步。
在这一步中，团队将根据决策结果制定实施计划，包括解决方案的设计和实施步骤、资源的调配和时间计划等。
团队将总结评估过程。
在这一步中，团队将回顾整个评估过程，总结经验教训，并提出改进建议。
ATAM方法的优点在于能够帮助团队在设计阶段就识别和解决系统架构中的问题。
通过综合评估，团队可以在系统开发的早期阶段做出合理的决策，减少后期的修改和调整。
此外，ATAM方法还能够促进团队成员之间的沟通和合作，提高团队的工作效率。
然而，ATAM方法也存在一些挑战和局限性。
首先，该方法需要团队成员具备一定的专业知识和技能，才能进行有效的评估和分析。
其次，ATAM方法可能需要较长的时间和资源，因此在项目进度紧张的情况下可能不太适用。
QQ的软件的架构,采用技术,具体功能模块划分的分析和总结.
篇一：软件架构学习小结软件架构学习小结软件架构设计系统整体架构，从需求到设计的每个细节都要考虑到，把握整个项目，使设计的项目尽量效率高，开发容易，维护方便，升级简单。
本文从架构师职责、软件架构定义、设计架构、评估架构、架构管理等方面来描述了解软件架构的含义和怎样设计软件架构。
一、软件架构师的职责架构师分为以下几大类：业务架构师、主题领域架构师、技术架构师、项目架构师（j2ee架构师、.net架构师等）、系统架构师。
1、架构师的职责主要体现架构师的职责就是设计一个公司系统的基础架构，并提供关于怎样建立和维护系统的指导方针。
具体来讲，架构师的职责主要体现在以下几方面：1）、负责公司系统的架构设计、研发工作。
2）、承担从业务向技术转换的桥梁作用。
3）、协助项目经理制定项目计划和控制项目进度。
4）、负责辅助并指导系统分析开展设计工作。
5）、负责组织技术研究和攻关工作。
6）、负责组织和管理公司内部的技术培训工作。
7）、负责组织及带领公司内部员工研究与项目相关的新技术。
8）、管理技术支撑团队并给项目、产品开发实施团队提供技术保障。
9）、理解系统的业务需求，制定系统的整体框架（包括、技术框架和业务框架）。
10）、对系统框架相关技术和业务进行培训，指导开发人员开发。
并解决系统开发、运行中出现的各种问题。
2、构架设计师必须具备的技能经验：既包括在问题领域的经验（通过彻底了解需求），也包括在软件工程领域的经验。
对于一个构架团队，这些素质要求可由各团队成员来分别承担，但其中至少要有一名构架设计师能够把握项目的全局。
领导才能：能够推动各个团队的技术进展，并能在压力下作出关键性的决策然后将其贯彻到底。
要提高效率，构架设计师和项目经理必须紧密协作。
构架设计师主要负责解决技术问题，项目经理主要负责解决行政管理问题。
构架设计师必须有权在技术问题上作出决定。
沟通：能够赢得他人的信任，以对其进行说服、激励和指导。
构架设计师不能靠命令进行领导，而必须要赢得项目中其他人员的赞同。
ATAM评估方法
ATAM评估方法
ATAM步骤一：描述ATAM的方法。
⏹发言人：评估小组长
⏹内容：（ATAM步骤简介）
ATAM步骤二：描述业务动机
⏹发言人：项目经理
⏹内容：（介绍项目内主要负责人、介绍系统最重要的功能需求、性能需求、系
统目标是什么？）
ATAM步骤三：描述体系结构
⏹发言人：系统架构师1
⏹内容：（操作系统、所需硬件等。
功能介绍
质量熟悉相关描述：性能、可用性、安全性等
描述几个质量场景
如果可以，尝试强调该架构是怎样适应商业动机的）
ATAM步骤四：描述体系结构方法
⏹发言人：设计师
⏹内容：确定体系结构风格（由设计师提出，ATAM各位风险承担者参与讨论。
讨论只说想法）
ATAM步骤五：生成质量属性效果树
⏹发言人：架构师2
（将由系统架构开发小组准备好的效用树展示给大家看，并适当讲解）
ATAM步骤六：分析体系结构方法
⏹发言人：架构师2/3
⏹内容：（分析不同质量属性的质量场景）
ATAM步骤七：讨论和分级场景
⏹发言人：评估委托人
⏹内容：（对所收集的场景进行投票，获得优先级，并由评估小组中的秘书整理
好得票数。
）
⏹投票方式（举手表决，风险承担着有30%的票权）
ATAM步骤八：略
ATAM步骤九：描述评估结果
（秘书将整个过程整理成文档
架构师将自己所画的效用树和质量场景图提供给秘书
最后打印成文档下节课交给老师
注意文档内要有所有参与者的姓名、学号、职务）
附：（投票表格）。
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质量属性效用树的组成
• 效用是根节点，表 示系统的总体适宜 性 • 中间层是质量属性 或其求精 • 叶子是场景 可以通过选择具体 的场景看构架对该 场景的响应或者实 现情况对构架进行 评估。 效用 …
• ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
评估小组包括如下角色的人员： 评估小组负责人 评估负责人 场景书记员 进展书记员 计时员 过程观察员 过程监督者 提问者等
2. 项目决策者：对开发项目具有发言权，并 有权要求进行某些改变，他们包括： ① 项目管理人员 ② 重要的客户代表 ③ 构架设计师等
• 构架评估的一个基本准则就是构架设计师 必须愿意参与评估
11.3.1.4 部分评估——构架方法 分类
• ATAM评估主要通过理解其构架方法来分 析构架的。每个方法影响着特定的质量属 性，评估小组应该了解设计师在设计系统 中所使用的模式和方法，并要求设计师对 所使用的模式和方法进行命名，评估小组 还应该能够发现没有提及的方法和模式。
Hale Waihona Puke 11.3.1.5 部分评估——生成质 量属性效用树
3. 构架涉众：与构架相关的人员，他们完成 工作的能力与支持可修改性、安全性、高 可靠性等特性的构架密切相关。包括： ① 开发人员 ② 测试人员 ③ 集成人员 ④ 用户等
11.2 ATAM的结果
• 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. ATAM产生如下的结果： 一个简洁的构架表述 表述清楚的业务目标 用场景集合捕获的质量属性 架构决策到质量需求的映射 所确定的敏感点和权衡点的集合 有风险决策和无风险决策 风险主题的集合
ATAM构架评估概述
• ATAM（Architecture Tradeoff Analysis Method ）——构架权衡分析 方法：这种方法不仅可以揭示出构架满足 特定质量目标的情况，而且可以使我们更 清楚地认识到质量目标之间的联系，即如 何权衡多个质量目标。
评估大型系统构架的困难性
• 评估大型系统构架是一项复杂的任务： 1. 大型系统本身有一个复杂的构架，要在有 限的时间内理解这个构架存在困难。 2. 计算机系统旨在支持业务目标，评估需要 把系统的业务目标和技术决策联系起来。 3. 大型系统的涉众太多，不易达到统一，在 有限的时间里获得这些涉众的不同观点要 求仔细管理评估过程。
11.3.1 评估阶段的步骤
•
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
部分评估（1~6）和全体评估（7~9）被称为 ATAM的分析阶段，这个阶段是ATAM评估的 重点，完成主要的评估工作，包括9个步骤： ATAM方法的表述 商业动机的表述 构架的表述 对构架方法进行分类 生成质量属性效用树 分析构架方法 集体讨论并确定场景的优先级 集体分析构架方法 结构的表述
可用性
性能
易用性
交易吞吐量
数据延迟 场景2 …
…
场景1
质量属性效用树
• 在这一个步骤中评估小组需要对理解构架要实现 的准确目标，而且还要理解其相对重要性。 • 在生成效用树时可能会有很多的叶子场景，但因 为时间有限的，不能一一进行详细评估，所以效 用树的生成还包括优先级的划分。设计师需要根 据构架满足每个场景的难度来确定场景的优先级 。 • 构建质量属性效用树的作用：构建效用树的结果 是得到了一组划分了优先级的场景，有效的告诉 了ATAM的评估吓阻应该把时间用在什么地方， 特别是应该在什么地方探查构架方法和风险。效 用树使评估人员更容易关注满足叶节点上高优先 级场景的构架方法。
11.1 ATAM的参与人员
• ATAM要求以下3个小组的参与和合作： 1. 评估小组：该小组是所评估构架项目外 部的小组，通常由3~5人组成。 该小组的每个成员都要扮演大量的特 定角色。他们可能是开发组织内部的， 也可能是外部的。任何时候，他们都应 该是有能力、没有偏见而且私下没有其 他工作要做的人员
11.3 ATAM的评估过程
• ATAM的评估过程可以分为4个阶段： 0.评估准备阶段 1. 部分评估阶段 2. 全体评估阶段 3. 评估后续阶段
ATAM阶段及其特性
阶段
0 1 2 3
活动
参与人员
一般需要 时间
大约需要几 周时间 1周，然后 中断2-3周 2天 1周
关系和准 评估小组负责人和 备 主要的项目决策者 部分评估 评估小组和项目决 策者 全体评估 评估小组、项目决 策者以及涉众 后续工作 评估小组和客户
11.3.1.1部分评估——ATAM方法 表述
• ATAM 评估的第一步由评估负责人 向参加会议的项目代表介绍 ATAM 评估方法。在这一步，要说明每个人 将参与的过程，回答提出的问题，并 为其他活动确定上下文和期望。评估 负责人使用标准的演示来简要描述 ATAM步骤和评估的结果。
11.3.1.2 部分评估——商业动机 表述
• 项目决策者从商业的角度介绍系统的概况， 包括： 1. 系统最重要的功能 2. 任何相关的技术、管理、经济和政治限制 3. 与项目相关的商业目标和上下文 4. 主要的涉众 5. 构架的驱动因素（主要质量属性目标）
11.3.1.3 部分评估—构架的表述
• 首席设计师在这一步对构架进行详略适当 的介绍。 • 设计师应该谈到构架受到的技术约束条件， 包括操作系统、硬件或中间件，以及系统 与之交互的系统，最重要的是设计师要描 述用来满足需求的构架方法并传达构架的 本质。
构架表述的示例模板
• 构架表述大约1小时，使用约20张PPT，包 括以下几个部分的内容： 1. 促使形成该构架的需求，与需求相关的标准 /模型/方法等（2~3ppt） 2. 重要的构架信息（4~8ppt） • 上下文图 • 模块与分层视图 • 组件-连接器视图 • 部署视图
3. 构架方法、模式或所采用的战术 （3~6ppt） • 商业产品的选择/集成 • 对1~3个最重要的用例场景的介绍 • 对1~3个最重要的变更场景的介绍 • 构架问题/风险 • 术语表