软件体系结构复习纲要
软件体系结构(老师划重点版)
软件体系结构(老师划重点版)软件体系结构复习资料Chapter 11.软件重用技术可以减少软件开发过程中大量的重复性工作,这样就能提高软件生产率、降低开发成本、缩短开发周期。
2.软件构件是语义完整、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;结构上他是语义描述、通信接口和实现代码的复合体。
简单的说,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。
3.可重用技术对构件库组织方法的要求是:不仅要支持精确匹配、还要支持相似构件的查找。
4.超文本方法与基于数据库系统的构件库组织方法不同,它基于全文检索技术。
5.件体系结构充当一个理解系统构件和他们之间关系的框架,特别是那些始终跨越时间和实现的属性。
Chapter 26.软件体系结构的模型分为五种:结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型,最常用的是结构模型和动态模型。
7.“4+1视图模型“从5个不同的视角: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结构。
8.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。
开发视图也可以成为模块视图,主要侧重于软件模块的组织与管理。
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,例如系统的性能和可用性。
物理视图主要考虑如何把软件映射的硬件上,它通常要考虑系统性能、规模和可靠性等。
场景可以看做是那些重要系统活动的抽象,他是四个视图有效的联系起来,从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。
从以上分析可知,逻辑视图和开发视图描述软件的静态结构,进程视图和物理视图描述系统的动态结构。
9.软件体系结构的核心模型有五种元素构成:构件、连接件、配置、端口和角色,其中构件、连接件和配置是最近本的元素。
构件时具有某种功能的可重用的软件模板单元,表示系统中最重要的计算元素和计算存储。
构件有两种:符合构件和原子构件,符合构件有其他符合构件和原子构件通过连接而成。
软件体系结构知识点复习
一、什么是软件系统结构软件体系结构也称为软件构架(有时简称构架),是系统的一个或多个结构,它包括:软件的组成元素(组件),这些元素(组件)的外部可见特性,以及这些元素(组件)之间的相互关系。
含义:(1)系统由一个或多个结构组成,其中任何一个结构并不能与构架等同。
(2)每个系统都有一个体系结构。
(3)软件体系结构是系统的抽象。
(4) 构架定义了软件元素以及各元素间的交互关系。
(5) 以往作为体系结构传递的线框图,事实上并等同于体系结构。
二、构架商业周期(ABC)1.构架由什么决定?构架是否由系统需求决定?×软件构架是技术、商业和社会因素共同作用的结果。
2. 构架从哪里来?(影响构架的因素)影响构架的因素主要包括:❑系统涉众(stakeholder)、主要有:管理者:成本要低,人人都得干活营销人员:特性突出、投放市场快、成本低、可与同类产品相匹敌。终端用户:行为、性能、安全性、可靠性、易用性。维护人员:可修改性强。客户:成本低、及时交付、不要频繁修改。❑开发组织・组织内对现存构架的重用・对某个基础设施进行长期的商业投资以实现某些战略目标・开发组织本身的机构也会影响构架的形成❑构架师的素质和经验构架师先前的一些经验、教育、培训以及所接触到过的成功构架模式都会影响到他们对某种构架的选择。
❑技术环境当前技术发展水平代表了某个时代的构架师的普遍素质和经验,对架构有很大的影响力。
❑其它因素其它如社会、法律、人文环境等都会对构架产生影响。
3.构架的反影响力・构架会影响开发组织的结构・构架会影响开发组织的目标・构架会影响客户对下一个系统的要求・构建系统的过程丰富了整个开发团队的经验,从而将影响设计师对后继系统的设计・一些系统会影响并实际改变软件工程的环境,也就是系统开发人员学习或实践的技术环境。
4.构架的商业周期软件构架是技术、商业和社会等诸多因素作用的结果,而软件构架的存在反过来又会影响技术、商业和社会环境,从而影响未来的软件构架。
软件体系结构复习
软件体系结构复习软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的静态和动态关系的表示。
它描述了软件系统的整体结构和组成部分之间的交互关系,是软件系统设计的基础。
在软件开发的过程中,软件体系结构具有重要的作用,可以提高软件的可维护性、可扩展性和可重用性。
软件体系结构的目的是提供一个抽象的模型,以便开发人员可以更好地理解和管理软件系统的复杂性。
它通过将系统划分为独立的组件,来实现软件系统的分层和模块化。
常见的软件体系结构包括客户端-服务器模式、分层模式、面向对象模式等。
1.客户端-服务器模式:这种模式将软件系统划分为两个独立的部分,客户端和服务器。
客户端提供用户界面和交互功能,服务器负责存储和处理数据。
客户端通过网络与服务器通信,并使用服务器提供的服务。
这种模式可以实现分布式计算和集中式管理,提高系统的安全性和可扩展性。
2.分层模式:这种模式将软件系统划分为多个层次,每个层次之间的交互通过接口进行。
通常包括表示层、业务逻辑层和数据访问层。
表示层负责用户界面的显示和用户输入的处理,业务逻辑层负责处理业务逻辑和算法,数据访问层负责与数据存储系统的交互。
分层模式可以实现组件的独立开发和测试,提高系统的可维护性和可重用性。
3.面向对象模式:这种模式将软件系统中的各个组件作为对象进行建模,对象之间通过消息传递进行交互。
每个对象包含属性和方法,属性表示对象的状态,方法表示对象的行为。
面向对象模式可以实现系统的封装和继承,提高系统的模块化和可扩展性。
除了以上几种常见的软件体系结构,还有许多其他的模式和方法可以用来描述和设计软件系统的组织结构。
例如模块化设计方法、服务导向架构、面向服务架构等。
每种软件体系结构都有其适用的场景和优缺点,需要根据具体的需求和环境选择合适的模式。
在设计软件体系结构时,需要考虑软件系统的需求和约束条件,以及系统的性能、安全性和可扩展性。
通过合理划分组件和定义接口,可以实现模块的独立开发和测试,提高系统的可维护性和可重用性。
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第1章 软件体系结构概论软件危机:是指计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
危机的表现:软件成本日益增长、开发进度难以控制、软件质量差、软件维护困难。
消除软件危机的方法:软件工程,软件工程三要素:方法、工具和过程。
成因:用户需求不明确、缺乏正确的理论指导、软件规模越来越大、软件复杂度越来越高。
软件重用:是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近元素的过程。
软件元素包括程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识。
构件:是指语义完整、语法正确和有可用性价值的单位软件。
构件分类方法:关键字分类法、刻面分类法和超文本组织方法。
构件重用的过程:检索与提取构件、理解与评价构件、修改构件、构件组装。
构件重用内容:需求重用、设计重用、代码重用和组织机构重用3.掌握软件体系结构的定义、软件体系结构的意义及发展史、软件体系结构研究内容软件体系结构定义:software architecture ,是具有一定形式的结构化元素,即构件的集合,包括处理构件,数据构件和连结构件。
意义:1体系结构是风险承担者进行交流的手段 2是早期设计决策的体现3是可传递和可重用的模型体现原因:1 明确了对系统实现的约束条件 2 构决定了开发和维护组织的组织结构 3制约着系统的质量属性 4通过研究软件体系结构可能预测软件的质量5使推理和控制更改更简单 6有助于循序渐进的原型设计 7可以作为培训的基础四个发展阶段:1“无体系结构”设计阶段:以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征 2萌芽阶段:出现了程序结构设计主题,以控制流图和数据流图构成软件结构为特征 3初期阶段:出现了从不同侧面描述系统的结构模型,以UML 为典型代表4高级阶段:以描述系统的高层抽象结构为中心,不关心具体的建模细节,划分了体系结构模型与传统软件结构的界限,该阶段以Kruchten 提出的“4+1”模型为标志第2章 软件体系结构建模软件体系结构模型的种类:结构模型、框架模型、动态模型、过程模型和功能模型,最常用的是结构模型和动态模型。
软件系统设计与体系结构主要知识点概要
一、1. 软件危机的表现和成因。
2. 构件和软件重用的概念?3. 基于构件软件重用的开发组织结构关系和关系图。
二、1.广义软件设计的含义。
2. 广义软件设计过程的两个动作及其含义。
3. 软件设计(如非特别说明,均指一般意义上的)的方法分类。
4. 软件设计活动步骤。
5. 软件设计要素。
6. 软件体系结构的概念。
三、1. 软件体系结构的5种模型(简答)。
2. 什么是(4+1)视图模型,理解其含义。
3. 构件、连接件、配置、端口与角色及其互相关系。
4. 软件体系结构生命周期模型,理解其含义。
5. 功能需求与非功能需求。
四、1.能够列举出几种经典的软件体系结构风格。
2. 二层C/S的工作机制和优缺点。
五、1. 三层C/S ,B/S体系结构的工作机制和各自优缺点。
2. C/S与B/S混合软件体系结构模型。
六、1.软件体系结构描述方法有哪些,目前占据主导地位的是那一种?(P99).2.软件体系结构描述语言的特色是什么?(p101)3. 软件体系结构描述有哪些标准和规范?4. UML 和XML 都可以用来描述软件体系结构。
七、八、九1. UML的功能,UML的特色,UML的组成。
2. 对一个实际的系统采用UML面向对象建模。
十、1、为什么要评估软件体系结构?2、从哪些方面评估软件体系结构?3、软件体系结构评估的主要方式是什么?4、有哪两种常用的评估方法?十一、十二、十三、十四、十五1.由数据流图产生软件结构图。
2.模块内部的设计,设计模块功能的实现。
3.详细设计表示法。
4.深刻感受用户界面设计的意义,掌握用户界面设计的基本特征,对用户界面设计的风格和设计的一般问题有所了解,并且熟悉设计过程。
十六、1.中间件的说明性定义,中间件的特点。
2. 解释设计模式。
3. CMU/SEI所给出软件产品线的定义,并简要说明对这个定义应如何理解。
4. 理解框架和应用框架技术十七、1. 从软件维护的分类分析软件设计演化的原因和必要性。
软件体系结构复习资料
软件体系构造知识点:第一章:1.什么是软件体系构造答:软件体系构造=构件+连接件+约束软件体系构造是具有一定形式的构造化元素,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展加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系构造的不同局部组组合连接起来。
这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件,这一方法在其他的定义和方法中根本上得到保持。
2.软件体系构造形式化方法答:1.根据对目标软件系统进展说明的方式:(1)面向模型的方法。
在这个方法中,对目标软件系统的说明是为其构造一个模型,该模型的构成成分是一些具有特性的数据抽象,如域,元组等(2)面向性质的方法。
这种方法是直接给出目标软件系统的一组特性来描述目标软件系统。
通常是目标软件系统必须满足的形式公理,其形式化说明仅描述目标软件系统的性质,而不涉及实现方法。
2.根据表达能力的形式方法可分为以下五大类(1)基于模型的方法(2)代数方法(3)过程代数方法(4)基于逻辑的方法(5)基于网络的方法3.软件质量定义、软件质量模型答:,软件质量是软件符合明确表达的功能和性能需求、文档中明确描述的开发标准、以及所有专业开发的软件都应具有的隐含特征的程度。
影响软件质量的主要因素,这些因素是从管理角度对软件质量的度量。
可划分为三组,分别反响用户在使用软件产品时的三种观点。
正确性、强健性、效率、完整性、可用性、风险〔产品运行〕;可理解性、可维修性、灵活性、可测试性〔产品修改〕;可移植性、可再用性、互运行性〔产品转移〕。
第二章:4.Kruchten 4+1模型描述软件体系构造Kruchten 4+1模型建立在体系构造的Perry&Wolf定义和Berry Boehm定义的根底上,采用多视图模型的方法描述软件体系构造。
该模型由5个视图构成,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构造的全部容。
程序员软件管理系统工程师拓扑通集成者信性能可扩展性体系构造的概念在每个视图里面都可以独立应用,并不是所有的软件体系构造都需要完整的4+1视图。
软件体系结构复习资料
软件体系结构复习资料软件体系结构复习资料软件体系结构是指软件系统中各个组成部分之间的关系和交互方式。
它是软件系统设计的基础,决定了软件系统的可靠性、可维护性和可扩展性。
在软件体系结构的学习中,我们需要了解不同的体系结构模式、设计原则和关键概念。
本文将从这些方面进行复习,帮助读者更好地理解软件体系结构。
一、体系结构模式1. 分层结构模式分层结构模式是一种常见的软件体系结构模式,它将软件系统划分为多个层次,每个层次负责不同的功能。
这种模式有助于实现模块化、可维护性和可复用性。
例如,一个三层架构的Web应用程序可以分为表示层、业务逻辑层和数据访问层,每个层次都有不同的责任和职责。
2. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是一种常见的分布式体系结构模式,它将软件系统划分为客户端和服务器两个部分。
客户端负责用户界面和用户交互,而服务器负责处理业务逻辑和数据存储。
这种模式有助于实现系统的可伸缩性和可扩展性。
3. 主从模式主从模式是一种常见的并行计算体系结构模式,它将软件系统划分为一个主节点和多个从节点。
主节点负责协调和控制整个系统的运行,而从节点负责执行具体的任务。
这种模式有助于提高系统的处理能力和性能。
二、设计原则1. 单一职责原则单一职责原则要求一个类或模块只负责一项功能。
这样可以提高代码的可读性、可维护性和可测试性。
例如,在一个MVC架构中,控制器只负责处理用户请求,模型只负责数据存储和处理,视图只负责展示数据。
2. 开放封闭原则开放封闭原则要求软件系统应该对扩展开放,对修改封闭。
这意味着当需求变化时,我们应该通过扩展现有的代码来满足新的需求,而不是修改已有的代码。
这样可以提高系统的稳定性和可维护性。
3. 依赖倒置原则依赖倒置原则要求高层模块不应该依赖于低层模块,而是应该依赖于抽象。
这样可以降低模块之间的耦合度,提高系统的灵活性和可扩展性。
例如,使用接口来定义模块之间的依赖关系,而不是直接依赖于具体的实现类。
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。
软件设计与体系结构复习
软件设计与体系结构复习软件设计与体系结构是软件工程中的两个重要概念,它们分别涉及到软件的设计和整体的组织结构。
软件设计关注的是如何将软件的需求转化为设计方案,而体系结构则关注如何合理地组织软件的各个组件以及它们之间的关系。
本文将介绍软件设计与体系结构的基本概念,以及复习相关知识点。
一、软件设计的基本概念软件设计是指根据软件需求对软件进行结构性设计的过程。
它涉及到软件的模块划分、模块之间的通信、数据流程的设计等方面。
软件设计的目标是使软件具有良好的可维护性、可扩展性和可重用性。
1.1软件设计的原则在软件设计过程中,需要遵循一些设计原则来保证软件的质量:(1)单一职责原则:一个模块或对象应该只有一个单一的职责。
(2)开放封闭原则:软件实体应该对扩展开放,对修改封闭。
(3)里氏替换原则:子类对象可以替换掉父类对象。
(4)接口隔离原则:使用多个小的接口,而不是一个大的接口。
(5)依赖倒置原则:高层模块不应该依赖于低层模块,二者都应该依赖于抽象。
1.2设计模式设计模式是软件设计中经验总结出的一些通用模式,它可以提供有效的解决方案,帮助我们设计出可重用、可扩展、可维护的软件系统。
常见的设计模式包括单例模式、工厂模式、策略模式等。
1.3UML图UML图是一种用来描述软件模型的图形化表示方法,它包括用例图、类图、时序图、活动图等。
UML图可以帮助我们更好地理解和设计软件系统。
二、体系结构的基本概念软件体系结构是指软件系统的整体组织结构,它关注的是软件系统的架构、模块划分、模块之间的通信等方面。
良好的软件体系结构可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
2.1分层结构分层结构是一种常见的软件体系结构模式,它将软件系统划分为多个层次,每个层次都有特定的功能。
不同层次之间通过接口进行通信,使得每个层次都能相互独立地进行开发和维护。
2.2客户-服务器结构客户-服务器结构是一种常见的分布式体系结构模式,它将软件系统划分为客户端和服务器端两部分,客户端发送请求到服务器端,服务器端返回响应结果。
软件体系结构知识点概要
第一章软件体系构造概论1 什么是软件危机?重要特点、体现形式、方略软件危机:是指在计算机软件旳开发和维护过程中所碰到旳一系列严重问题软件危机旳体现形式:1)软件成本旳日益增长:相反,计算机硬件伴随技术旳进步、生产规模旳扩大,价格却在不停旳下降,这样一来,软件成本在计算机中占有旳比例越来越大2)开发进度难以控制:顾客需求变化等多种意想不到旳状况层出不穷,常常令软件开发过程很难保证按预定旳计划实现,给项目计划和论证工作带来很大旳困难3)软件质量差4)软件维护困难软件危机旳成因:1 顾客需求不明确2 缺乏对旳旳理论指导3 软件规模越来越大4软件复杂度越来越高怎样克服软件危机(方略):用工程旳措施进行软件生产旳也许性,即应用现代工程旳概念、原理、技术和措施进行计算机软件旳开发、管理和维护软件工程是用工程、科学和数学旳原则与措施研制、维护计算机软件旳有关技术及管理措施。
软件工程包括三要素:措施、工具和过程2软件构件旳概念构件是指语义完整、语法对旳和有可重用价值旳单位软件,是软件重用过程中可以明确辨识旳系统;构造上,它是语义描述、通讯接口和实现代码旳复合体。
简朴地说,构件是具有一定功能,可以独立工作或能同其他构件装配起来协调工作旳程序体,构件旳使用同它旳开发、生产无关。
构件模型是对构件本质特性旳抽象描述3构件重用旳概念构件开发旳目旳是重用,为了让构件在新旳软件项目中发挥作用,库旳使用者必须完毕如下工作:检索与提取构件,理解与评价构件,修改构件,最终将构件组装到新旳软件产品中4软件重用旳定义软件重用是指在两次或多次不一样旳软件开发过程中,反复使用相似或相近软件元素旳过程。
软件元素(即软构件)包括:程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档、领域知识等。
5 管理重用旳措施(列举,不用扩展)有效进行软件重用旳业界经验总结(1)关注特定领域旳软件资源(2)对旳命名软件资源(3)谨慎考虑与否具有重用旳必要(4)迭代演进可重用旳资源(5)保持一致性要比遵照行业原则更重要(6)进行代码审查(7)没有自动化旳回归测试套件,就不要公布可重用旳软件资源(8)理解业务需求之后再去说服他人(9)尽量与开发团体一起创立可重用旳软件资产(10)从生产支持人员那里获取可重用资源旳需求6软件体系构造旳概念概念:软件体系构造为软件系统提供了一种构造、行为和属性旳高级抽象,由构成系统旳元素旳描述、这些元素旳互相作用、指导元素集成旳模式以及这些模式旳约束构成。
软件体系结构总结考点
软件体系结构总结考点1.软件体系结构的概念和原则:-什么是软件体系结构,它与软件设计的区别是什么?-软件体系结构的设计原则是什么?-软件体系结构的目标是什么?2.软件体系结构的重要特性:-模块化:将系统划分为独立的模块,每个模块负责一个特定的功能。
-可扩展性:系统可以方便地进行功能扩展,无需对已有模块进行大规模修改。
-可维护性:系统的模块分离清晰,使得修改和维护变得更加容易。
-可重用性:系统中的模块可以被重复使用,在其他项目中节省开发时间和成本。
-可靠性:系统能够提供高质量和稳定的服务,具有高度的可靠性。
3.常见的软件体系结构模式:-分层体系结构:将系统划分为多个层次,每个层次负责特定的功能。
-客户端-服务器体系结构:将系统划分为客户端和服务器,客户端发起请求,服务器提供服务并返回结果。
-MVC体系结构:将系统划分为模型、视图和控制器三个部分,分别负责数据、界面和逻辑处理。
-微服务体系结构:将系统划分为多个小型的、独立的服务,每个服务负责一个特定的业务功能。
4.软件体系结构的评估和选择:-如何评估软件体系结构的有效性和适用性?-如何选择最适合项目需求和条件的软件体系结构?-软件体系结构的选择与项目规模、团队规模有何关系?5.软件体系结构的设计和实现:-如何进行软件体系结构的设计和建模?-有哪些常用的软件体系结构设计工具和方法?-如何将软件体系结构转化为具体的代码实现?6.软件体系结构的演化和维护:-软件体系结构在系统演化和维护过程中的作用是什么?-如何在系统需求发生变化时进行软件体系结构的演化?-如何进行软件体系结构的重构和迁移?软件体系结构是软件开发过程中的关键环节,对于确保系统的质量和可持续发展至关重要。
掌握软件体系结构的基本原理、常见模式和设计方法,以及评估和演化的技巧,能够帮助开发人员构建出高质量且易于维护和扩展的软件系统。
软件体系结构复习内容
软件体系结构复习内容软件体系结构是指软件系统在组织上的结构和模块之间的关系。
它描述了软件系统的组成部分、它们的关系以及它们与系统环境之间的交互。
软件体系结构的设计对于软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性都起着重要的作用。
下面是软件体系结构的复习内容:1.软件体系结构基本概念-软件体系结构是指软件系统的组织结构和模块之间的关系。
-软件体系结构描述了软件系统的组成部分、它们的关系以及它们与系统环境之间的交互。
-软件体系结构设计是软件开发的重要环节,可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
2.常见的软件体系结构类型-分层体系结构:将系统划分为多个层次,每个层次提供不同的功能。
-客户-服务器体系结构:将系统划分为客户端和服务器端,客户端向服务器端请求服务。
-基于事件的体系结构:系统通过事件进行组织和通信,每个部分都可以处理事件。
-面向对象体系结构:将系统划分为多个对象,对象之间通过消息进行通信。
-基于组件的体系结构:将系统划分为可独立开发和部署的组件,组件之间通过接口进行通信。
3.软件体系结构设计原则-模块化:将系统划分为多个模块,每个模块负责一个特定的功能。
-高内聚低耦合:模块内部的元素彼此之间紧密相关,而模块之间的关系尽量松散。
-可扩展性:系统能够容易地增加新的功能模块。
-可重用性:系统中的模块能够被多个应用程序共享和重复使用。
-可维护性:系统的设计应该容易理解和修改,以适应变化的需求。
4.软件体系结构设计方法-层次化设计:将系统划分为多个层次,每个层次负责不同的功能。
-面向对象设计:将系统划分为多个对象,对象之间通过消息进行通信。
-事件驱动设计:将系统划分为多个模块,每个模块通过事件进行组织和通信。
-领域驱动设计:将系统划分为多个领域模型,每个模型描述一个特定领域的概念和关系。
5.软件体系结构评估方法-场景分析法:通过分析系统在实际应用中的使用场景来评估其性能和可用性。
-静态分析法:通过对软件系统的源代码、设计文档和配置文件进行分析来评估其结构和质量。
软件体系结构-知识点概要
第一章软件体系结构概论1 什么是软件危机?主要特点、表现形式、策略软件危机:是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题软件危机的表现形式:1)软件成本的日益增长:相反,计算机硬件随着技术的进步、生产规模的扩大,价格却在不断的下降,这样一来,软件成本在计算机中占有的比例越来越大2)开发进度难以控制:用户需求变化等各种意想不到的情况层出不穷,常常令软件开发过程很难保证按预定的计划实现,给项目计划和论证工作带来很大的困难3)软件质量差4)软件维护困难软件危机的成因:1 用户需求不明确2 缺乏正确的理论指导3 软件规模越来越大4软件复杂度越来越高如何克服软件危机(策略):用工程的方法进行软件生产的可能性,即应用现代工程的概念、原理、技术和方法进行计算机软件的开发、管理和维护软件工程是用工程、科学和数学的原则与方法研制、维护计算机软件的有关技术及管理方法。
软件工程包括三要素:方法、工具和过程2软件构件的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。
构件模型是对构件本质特征的抽象描述3构件重用的概念构件开发的目的是重用,为了让构件在新的软件项目中发挥作用,库的使用者必须完成以下工作:检索与提取构件,理解与评价构件,修改构件,最后将构件组装到新的软件产品中4软件重用的定义软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中,重复使用相同或相近软件元素的过程。
软件元素(即软构件)包括:程序代码、测试用例、设计文档、设计过程、需求分析文档、领域知识等。
5 管理重用的方法(列举,不用扩展)有效进行软件重用的业界经验总结(1)关注特定领域的软件资源(2)正确命名软件资源(3)慎重考虑是否具备重用的必要(4)迭代演进可重用的资源(5)保持一致性要比遵循行业标准更重要(6)进行代码审查(7)没有自动化的回归测试套件,就不要发布可重用的软件资源(8)理解业务需求之后再去说服别人(9)尽可能与开发团队一起创建可重用的软件资产(10)从生产支持人员那里获取可重用资源的需求6软件体系结构的概念概念:软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
软件体系结构知识点概要
软件体系结构知识点概要软件体系结构是指一个软件系统内各个组件之间的关系和组织方式,是软件系统的基础架构,用于定义系统的整体结构以及各个组件的功能和职责。
软件体系结构决定了系统的稳定性、可扩展性、可维护性和可重用性,是软件开发过程中非常重要的一部分。
需求分析阶段是确定软件系统的用途和功能需求,包括对用户需求、系统约束和业务流程等方面的分析。
在需求分析阶段,需要对系统的功能和性能进行明确的规划,对于不同的系统需求,可能需要采用不同的体系结构模式。
架构设计阶段是根据需求分析的结果,选择合适的体系结构模式和技术,进行系统的整体设计。
常用的体系结构模式包括层次结构模式、客户端-服务器模式、发布-订阅模式、管道-过滤器模式等。
在架构设计阶段,需要考虑系统的性能、可靠性、安全性、可扩展性等方面的要求,并根据这些要求进行设计决策。
评审阶段是对架构设计进行评审,确保设计的合理性和可行性。
评审包括对系统的功能、性能、安全性等方面的评价,并对设计的技术和模式进行验证。
评审的目的是发现和解决设计中的问题,减少软件开发过程中的风险。
验证阶段是对已经实现的系统进行测试和验证,确保系统的功能和性能的符合需求。
验证可以采用黑盒测试和白盒测试等方法,验证的结果可以反馈给设计人员,以便进行修正和优化。
在软件体系结构的设计中,还需要考虑到一些重要的设计原则和概念。
首先,模块化原则是指将系统拆分为若干个独立的模块,每个模块具有明确定义的职责和功能。
模块之间通过接口进行通信,实现模块的解耦和独立开发,同时也方便了系统的维护和扩展。
其次,高内聚低耦合是指模块内部的组件之间具有较强的相关性,而模块之间的依赖关系较弱。
高内聚能够提高模块的复用性和可维护性,低耦合能够减少模块之间的依赖和影响,提高系统的灵活性和可扩展性。
另外,分层架构是一种常用的体系结构模式,将系统分解为若干个层次,每个层次完成特定的功能。
分层架构提供了清晰的界面和抽象层,可以降低系统的复杂性,提高系统的可维护性和可扩展性。
软件体系结构复习内容
软件体系结构第 5 讲:体系结构风格(一)内容简介:●概述●管道/过滤器风格●仓库风格和黑板风格●分层系统风格●客户服务器风格●软件体系结构风格(模式)定义:–一些特定的元素按照特定方式组成的结构,它有利于解决上下文环境里的特定问题。
描述了一族系统,他们拥有一个类似的结构定义了构件(如客户端、服务器)的字典刻画了构件的主要任务和交互方式●软件体系结构风格与设计模式等的区别●体系结构风格作用促进设计重用–带来代码重用–使系统易于理解–有利于系统的互操作性●体系结构风格分类–固定术语类●管道和过滤器的风格●仓库风格和黑板风格●分层系统风格●客户服务器风格●数据抽象和面向对象风格●基于事件的风格●模型-视图-控制器风格●解释器风格(虚拟机风格)–参考模型类●编译器的顺序参考模型和并行参考模型●信息系统的参考模型管道/过滤器风格●构件:–过滤器(对数据进行处理)●连接件:–管道(传输数据)管道图5-1管道和过滤器风格体系结构●应用:–Unix 的Shell程序cat file |grep xyz |sort |uniq 〉out–编译器–信号处理●编译器从逻辑上可以分成若干阶段,每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示●优点:–允许构造松散结构的系统–过滤器的重用很方便–易于扩展和修改●缺点:–导致批处理风格的系统设计–交互性不强–同步比较困难–应用范围比较狭隘仓库风格和黑板风格●构件:–中央数据结构(当前状态)–独立构件(对数据进行处理)●运作方式:–主动式:构件自己决定操作–被动式:由数据仓库的当前状态来决定调用构件(黑板系统)● 黑板系统三大部分– 知识源– 黑板数据结构 – 控制器● 应用:– 语音识别 – 模式识别– 三维分子结构建模● 优点:便于多客户共享大量数据,它们不用关心数据何时有的、谁提供的、怎样提供的;知识源 知识源知识源知识源 知识源黑板共享数据知识源知识源知识源知识源存储器直存取图5-2 黑板风格的体系结构– 既便于添加新的作为知识源代理的应用程序,也便于扩展共享的黑板数据结构。
计算机软件体系结构知识点纲要
《计算机软件体系结构》课程知识纲要目录1、课程安排 (1)2、软件体系结构的基础知识 (2)2.1 软件体系结构概论 (2)2.2 软件体系的定义 (2)2.3 软件体系的建模 (2)2.4 软件体系的生命周期 (3)2.5 软件体系结构的核心元素 (3)2.6 风格与模式 (3)2.7经典体系结构风格: (4)3、面向对象编程的基础知识 (5)4、UML建模 (5)4.1 用例图 (5)4.2活动图 (6)4.3时序图与协作图 (7)软件体系结构考试题型:填空,30,判断正误10,名词解释12,简答22,建模26,请大家认真学习知识点提纲,认真备考,尤其是平时成绩较低的同学,请端正态度1、课程安排课程内容安排:本课程的知识安排分为三个部分,一部分是软件体系结构的基础知识,一部分为面向对象编程的基础知识,一部分软件体系结构建模,包括四+1模型的建模,与UML 软件建模方法相关知识。
课程考核安排:本课程的考核分为三个部分:平时分(平时上机实验作业、课堂作业)占20%,上机实验分(第18周上机实验)占10%,期末考试占70%;2、软件体系结构的基础知识2.1 软件体系结构概论1、软件危机:软件应用需求的发展,致使软件复杂化,造成软件成本、开发进度、质量、维护难以控制,总而言之,软件开发越来越复杂困难。
危机产生的原因:缺乏正确的软件开发理论是根本,此外,软件需求不明确、软件规模与复杂度也是造成的重要原因。
2、软件工程:克服软件危机的办法,以工程的方法来进行软件生产的开发、生产与管理。
核心就是标准化,实现软件生产全流程的标准化。
3、可重用性与构件:标准化的软件开发流程,使应对特定问题的软件代码重用成为可能,当可重用的代码被抽取出来,并配以标准化的接口与应用文档,形成构件。
4、构件:语义完整、语法正确和可重用价值的单元软件,其中最核心的是可重用性。
在结构上,这是语义描述(针对构件的说明)、通信接口(构件调用与装配的接口)与实现代码(软件的功能实现)三部分组成。
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《软件体系结构》复习纲要课程名称:软件体系结构考试时间:120 分钟考核方式:笔试、闭卷题型:选择、填空、简答、分析、综合应用分数分配:10、10、30、30、20第一章知识要点(要求:标记、理解、应用,题型分布:选择、填空)体系结构的定义,回答一个即可(一定要提到构件)构件的内部属性,外部属性。
衡量模块好坏的指标(内聚耦合)体系结构和体系结构的概述有什么区别。
反映系统的内在属性。
选择件是构件。
模块是模块化技术定义的,“元素”可以是任一种。
软件体系结构技术是指导开发新过程,提高软件开发效率。
体系结构的活动,可以贯穿整个软件开发过程。
将技术应用于软件的开发过程,在前期的分析设计用得比较多。
1、体系结构基础概念、定义、属性。
软件体系结构是系统的一个或多个结构,它包括:软件的组成元素(构件),这些(构件)元素的外部可见特性,以及这些元素(构件)之间的相互关系。
基本术语模型:现实的简化抽象建模技术:形式化、半形式化、非形式化定义1:SA={构件、连接器、约束}构件:反映服务连接器:连接器定义了交互协议和策略,形成动态关系与面向对象不同,并非静态的单元,是动态的单元定义2:SA是系统的顶级分解,分解的产物是系统的主要构件说明:与模块技术等价,仅有静态结构,与定义1相差甚远。
定义3:SA={构件、连接器、约束、利益关系者、推理}说明:与定义1对比,增加了功能和其它质量。
定义的含义-1:系统由一个或多个结构组成,其中任何一个结构并不能与体系结构等同。
定义的含义-2:每个系统都有一个体系结构。
每个系统都是由元素和元素之间的关系组成。
最简单的例子,一个系统就是由一个元素和它自身的关系组成,每个系统都有体系结构,但并不意味着任何人都知晓该体系结构的存在。
如果你不明确的开发一个体系结构,你仍然拥有一个----只是不是你喜欢或期望的。
定义的含义-3:软件体系结构是系统的抽象,体系结构定义了元素以及它们如何交互。
体系结构隐瞒了纯粹的属于局部的信息,元素的细节不属于体系结构。
元素外部可见的属性是指元素对其它元素来说提供的服务共享资源的使用等只要某个构件的行为可从其它构件的角度观察到或者区别开,这样的行为就是体系结构的内容。
定义的含义-4:定义中并没有明确说明什么是elements:是一个对象?一个实现单元?一段进程?一个函数库?数据库?商业构件?以上都有可能,还可能是其它一些事物各元素间的交互关系也可能有多种。
例如:细划分,同步,调用,包含…体系结构是一种高层设计:正确。
体系结构是一种前期的设计活动。
体系结构是系统的总体结构:它暗含了意思是系统只有一个结构。
而结构的多样性位于体系结构概念的核心。
体系结构是一个软件或系统的构件、构件之间的相互关系以及管理其设计和演变的原理和方针的结构:不应包括原理和方针。
体系结构是构件和连接器:不完全。
因为连接器是指系统运行时为传送控制和数据信息而采用的机制。
因此这种说法强调了运行时的体系结构。
2、模块化技术、抽象化技术、软件工程的基本概念3、体系结构与描述体系结构与体系结构描述不同。
体系结构:一个系统的基础组织,体现在系统的构件、构件之间的关系、构件与环境的关系和指导系统设计和演化的准则。
体系结构描述:一组对系统结构进行编档的产品。
体系结构不可见。
4、构件、连接件、约束的定义构件的定义。
1.构件:(Component)是软件系统的结构块单元,是软件功能设计和实现的承载体,因此,每个构件都承担着一定的功能并发挥着一定的作用,例如,中断程序、设备驱动程序、过程、各种功能库、文件等。
2.构件可以看做是模块、类、对象等一个相关功能的集合。
3.构件大都作为一个分状的实体,其内部结构和信息隐藏起来。
每个构件至少有一个接口。
接口是构件与外界发生交互的窗口。
与其他构件交互时,只需了解此构件对外的接口和提供的操作服务。
连接件的定义。
1.连接:(Connect)是构件间建立和维护行为关联及信息传递的途径。
2.连接需要两方面的支持:一是连接发生和维持的机制,这是实现连接的物质基础;二是连接能够正确地、无二义、无冲突地进行信息交换的保证,这就是连接进行有效信息交换的规则,称为连接的“协议”。
3.连接的本质是实现连接机制和信息交换协议,简称机制和协议。
4.连接器:(Connector)当构件间联系关系复杂时,需要建立专门的连接构件以调度和协调构件间的关联关系,实现构件间联系的特殊构件称为连接器。
5.构件间的联系有:消息和信号的传递,功能和方法的请求或调用,数据的传送和转换,构件间特定关系的协调和维持等,所有涉及构件间信息、行为、特性的联系和依赖。
约束。
约束条件是系统属性或系统的一部分。
违反了约束条件,可能导致系统崩溃。
约束约定约束条件,边界,以及构件之间的依赖关系。
5、构件-连接器视图及其作用1.构件-连接器视图,最重要的视图,反映运行时模型。
2.分解视图,静态结构描述。
3.分配视图,投影到外部环境,又从软件/硬件方面分为实现视图(制品视图)和部署视图。
4.行为视图,考虑时间因素,追踪和控制系统,又分为基于消息、概要活动、单元素行为视图,以及转化为用例视图。
UML是最普遍的视图。
6、体系结构活动使用体系结构称为体系结构活动;体系结构活动带来的成本和收益需要权衡;随着软件的复杂性提高,体系结构投入成为趋势;任何阶段都可以有体系结构活动;总之,是否运用体系结构需要决策;如同方法学、哲学,用关键原则指导解决问题;具体活动包括:建模、由需求导出体系结构、编档体系结构、基于体系结构文档讨论、分析、评估、实现系统与体系结构一致、用体系结构引导测试、从遗留系统中重构体系结构等。
7、其他构件-连接器结构动态的,运行时的结构进程结构并发结构共享数据或存贮库客户机-服务器软件的模块结构分解结构使用结构增量模型:把软件产品分解成一系列的增量构件,在增量开发迭代中逐步加入。
每个构件由多个相互作用的模块构成,并且能够完成特定的功能。
增量开发方法的新演进版本叫做“极限程序设计(eXtreme Programming)”。
分层结构元素:层(模块的聚合)关系:允许使用的关系每个层就是一个虚拟机,此外,还存在一些对虚拟机之间关系的约束条件。
虚拟机:虚拟机是一种抽象计算设备;一般说来,它是一种程序,该程序能充当其他软件和实际硬件之间的接口。
类或泛化泛化风格支持面向对象的设计:它是基于继承性的面向对象的系统设计的主要方法。
类图。
扩展和演化:局部更改或变化:体系结构的用途之一是提供稳定的结构,以便允许局部更改或变化。
泛化是一种在较高层定义共性和将差异性定义为子模块的方法。
重用:适当的抽象可以只在接口层重用,抽象模块的定义能为重用创造机会。
“4+1”视图模型Logical View支持主要的功能需求---系统应当向用户提供什么样的服务。
我们能利用“模块结构”和“构件-连接器”结构来编档“逻辑视图”。
(将模块分解风格、使用风格、泛化风格结合起来后,即可利用子系统和类等元素表示逻辑视图的结构部分;而构件-连接器视图类型则允许我们利用构件和端口表示运行时特征)Process View主要考虑的是系统的非功能属性:如性能、可用性等。
它所面对的问题有并发、分布,系统的完整性、容错能力等。
Development View关注的是在软件开发环境中软件模块的实际组织,软件被打包成可由单个或少量程序员开发的各种小的部分:程序库或子系统。
一般来说子系统被组织为层次化的体系,每一层为上一层提供一个严密的、明确的接口。
Deployment View描述将软件系统映射到各个物理节点上。
用例视图(场景视图):利用用例来验证和描述其它的视图。
软件体系结构是必要的:1、表述系统的初始概要信息,为开发早期进行质量分析和评估提供帮助。
2、为系统实现提供约束条件。
3、支撑重用和软件生产线的实现。
4、为涉众之间的交流奠定基础。
5、决定如何组织团队和分配任务。
第二章知识要点(要求:标记、理解、应用,题型分布:填空、选择、分析、综合)每种风格模式应用在哪个领域。
管道-过滤器应用于编译器隐式调用(消息驱动):界面,如:决策自制系统数据黑板:专家系统(用可分析数据的模糊推理的)控制环:控制系统C/S:网络虚拟机是作解释器的,模糊的则选择异构风格1、模式与风格风格与模式是相同还是不同,存在争议,可以看作一回事,也可以区分对待,关键还是定义的争议,但这并不影响其运用.模式是某一相关问题的设计结论,是一个解决方案,是过程和实体.风格是解决问题的一些方法特征,是解决方案的框架.其核心内容是:(1)控制原则(2)质量属性风格与模式通常从两个方面分类: 数据和控制风格与模式划分的具体为:数据流系统、调用返回系统、独立构件系统、虚拟机系统、中央存储系统。
数据流系统:批处理、管道-过滤器风格调用返回系统:面向对象、分层风格独立构件系统:通信过程、事件驱动风格虚拟机系统:翻译、基于系统规则风格中央存储系统(仓库):数据库、超文本、黑板等风格过程控制风格:开环,闭环其它系统:C/S、B/S、WEB、P2P、BT等风格2、各种模式风格面向对象风格描述数据及其操作被封装成抽象数据类型(对象)特点:封装、继承、多态数据抽象风格(ADT)是特殊化的面向对象风格,区别在于:ADT只有封装的特点,而没有继承和多态的特点。
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:对象之间的耦合度比较紧: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;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的影响可能是不可预测的。
面向对象风格的优点是什么?4. 模块化、易于维护扩展、重用。
基于事件的风格(隐式调用)基于事件(event-based)的风格,又被称为隐式调用(implicit invocation)的风格。
在此类风格的系统结构中,组件并不直接调用一个过程,而是声明或广播一个或多个事件。
系统中的其他组件可以把某一过程注册为与它所关心的事件相关联。
当某一事件发生时,系统会调用所有与之相关联的过程,即一个事件的激发隐含地导致了对其他模块的过程调用。
隐式调用的最大不足之处在于,组件对系统进行的计算放弃了主动控制。
一个组件不能假设其他组件将会对它的请求做出响应,也不能知道事件被处理的先后顺序。
分层风格语境:一个需要分解的大系统问题:假设你正在设计一个系统,它的显著特征是混合了低层与高层问题,这里的高层操作依赖于低层操作。
这样的系统往往需要一些与其垂直子划分正交的水平构建。