软件架构设计(3)——软件架构视图实例
【软件架构】运用RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和用例视图）
【软件架构】运⽤RUP4+1视图软件架构设计（逻辑视图、实现视图、进程视图、物理视图和⽤例视图）RUP概述RUP（Rational Unified Process），统⼀软件开发过程，统⼀软件过程是⼀个⾯向对象且基于⽹络的程序开发⽅法论。
在RUP中采⽤“4+1”视图模型来描述软件系统的体系结构。
“4+1”视图包括逻辑视图、实现视图、进程视图、部署视图和⽤例视图。
最终⽤户关⼼的是系统的功能，因此会侧重于逻辑视图；程序员关⼼的是系统的配置、装配等问题，因此会侧重于实现(开发)视图；系统集成⼈员关⼼的是系统的性能、可伸缩性、吞吐率等问题，因此会侧重于进程(处理)视图；系统⼯程师关⼼的是系统的发布、安装、拓扑结构等问题，因此会侧重于部署(物理)视图。
分析⼈员和测试⼈员关⼼的是系统的⾏为，因此会侧重于⽤例(场景)视图；原⽂链接：https:///turbock/article/details/102930810（2）4+1视图介绍：（3）UML 4+1视图：（）运⽤RUP 4+1视图⽅法进⾏软件架构设计下⽂摘⾃：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。
《软件架构设计文档》模板
《软件架构设计文档》模板软件架构设计文档模板1. 引言1.1 背景在当今数字化时代，软件的需求日益增加，对高质量、可维护和可扩展的软件架构需求也越来越高。
软件架构设计文档是为了规划和指导软件开发团队在开发过程中的工作，保证软件系统的稳定性和可靠性。
1.2 目的本文档旨在定义软件架构设计的要素和所需的技术、工具以及规范，以确保软件开发项目的成功实施。
2. 系统架构2.1 设计原则2.1.1 模块化2.1.2 可重用性2.1.3 可扩展性2.1.4 松耦合2.1.5 高内聚2.2 架构风格2.2.1 分层架构2.2.2 客户端-服务器架构2.2.3 事件驱动架构2.3 架构图示在此处插入架构图示，包括主要组件和它们之间的关系。
3. 体系结构设计3.1 模块描述3.1.1 模块一描述模块一的功能和职责，包括输入、输出和内部数据流程等。
3.1.2 模块二描述模块二的功能和职责，包括输入、输出和内部数据流程等。
...3.2 接口设计3.2.1 内部接口描述模块之间的内部接口，包括输入输出参数、数据格式等。
3.2.2 外部接口描述软件系统与外部系统或第三方服务的接口，包括输入输出参数、协议规范等。
3.3 数据库设计描述软件系统的数据库设计，包括表结构、关系、数据类型等。
3.4 数据流程设计描述软件系统的数据流程设计，包括数据的输入、处理和输出流程。
3.5 安全性设计描述软件系统的安全性设计，包括用户验证、数据保护、权限控制等。
4. 技术选型4.1 编程语言选择根据项目需求和开发团队的技术实力，选择适合的编程语言或技术框架进行开发。
4.2 开发工具描述使用的开发工具，包括IDE、版本控制系统等。
4.3 第三方库和组件描述使用的第三方库和组件，包括功能描述、版本信息等。
5. 质量保障计划5.1 单元测试计划描述针对各个模块的单元测试计划和策略，确保软件的稳定性和可靠性。
5.2 集成测试计划描述软件集成测试的计划和策略，确保软件各个模块之间的协同工作。
软件架构设计模式与实践
• Ruby On Rails
• Rup
• BPEL
• Workflow Engine
• LBS
• Oracle
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软件架构师在干什么？
• 思考、思考、再思考
– 深入理解、准确把握建设的业务需求 – 分析所有可见的问题、障碍、风险 – 充分参考已有的成功方案，降低风险
• 交流、讨论、博弈、质疑
– 胶着Viscosity——以与原有设计保持一致的方 式来对实施变更已经非常困难,诱使开发人员绕
• 什么是软件架构
– 软件架构的概念很混乱。如果你问五个不同的 人，可能会得到五种不同的答案。
– 软件架构概念主要分为两大流派：
• 组成派：软件架构 = 组件 + 交互。 • 决策派：软件架构 = 重要决策集。
– 组成派和决策派的概念相辅相成。
• 软件架构要层次化并隔离关注点
– 复杂性是层次化的。 --《人月神话》 – 好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到
软件系统的不同部分(即关注点分离)。 – 通过关注点分离，达到“系统中的一部分发生
了变化，不会影响其他部分”的目标。
• 软件单元的粒度：
– 粒度最小的单元通常是“类”。 – 几个类紧密协作形成“模块”。 – 完成相对独立的功能的多个模块构成了“子系
• 开发架构 – 开发架构关注程序包。其设计着重考虑开发期质量属性，如可扩 展性、可重用性、可移植性、易理解性和易测试性等。
• 运行架构 – 运行架构关注进程、线程、对象等运行时概念，以及相关的并发 、同步、通信等问题。
– 其设计着重考虑运行期质量属性，例如性能、可伸缩性、持续可 用性和安全性等。
• 物理架构 – 物理架构关注软件系统最终如何安装或部署到物理机器。其设计 着重考虑“安装和部署需求”。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。
MVC架构模式实例
MVC架构模式实例⼀、简介 什么是MVC呢？MVC架构模式，也就是Model View Controller模式。
它是⼀种软件设计典范，⽤⼀种业务逻辑、数据、界⾯显⽰分离的⽅法组织代码，将业务逻辑聚集到⼀个部件⾥⾯，在改进和个性化定制界⾯及⽤户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。
MVC被独特的发展起来⽤于映射传统的输⼊、处理和输出功能在⼀个逻辑的图形化⽤户界⾯的结构中。
说起来好像是很复杂，但是我对它的理解也就是各⾃处理⾃⼰的任务。
模型:负责封装并实现应⽤的具体功能。
可以实现系统中的业务逻辑，通常可以⽤JavaBean来实现。
视图:⽤于与⽤户的交互。
⽤来将模型的内容展现给⽤户。
⽤户可以通过视图来请求模型进⾏更新。
视图从模型获得要展⽰的数据，然后⽤⾃⼰的⽅式展⽰给⽤户，相当于提供页⾯来与⽤户进⾏⼈机交互。
⽐如⽤户在登陆注册界⾯完成信息的填报后点击确定，由此来向控制器发出这个请求。
控制器:是Model与View之间沟通的桥梁。
⽤来控制应⽤程序的流程和处理视图所发出的请求。
当控制器接收到⽤户的请求后，会将⽤户的数据和模型相映射，也就是调⽤模型来实现⽤户请求的功能。
然后控制器会选择⽤于响应的视图，把模型更新后的数据展⽰给⽤户。
MVC模式的这三个部分的职责⾮常明确，⽽且相互分离，因此每个部分都可以独⽴地改变⽽不影响其他部分，从⽽⼤⼤提⾼应⽤的灵活性和重⽤性。
⼆、⽬的 使⽤MVC的⽬的是将Model和View实现代码分离，也就是前台html表现层和后台php逻辑层分离。
这样做便于开发，代码优化，界⾯交互性好。
归根结底，其⽬的就是便宜项⽬开发。
三、特点 MVC重要特点就是两种分离：1.视图和数据模型的分离：使⽤不同的视图对相同的数据进⾏展⽰；分离可视和不可视的组件，能够对模型进⾏独⽴测试。
因为分离了可视组件减少了外部依赖利于测试。
（数据库也是⼀种外部组件）2.视图和表现逻辑(Controller)的分离：Controller是⼀个表现逻辑的组件，并⾮⼀个业务逻辑组件。
软件架构实践-
大家学习辛苦了,还就是要坚持
继续保持安静
1、2.2 软件架构得作用
(2)除了描述系统得构成与结构关系外,软件 构架还表达了系统关键需求与系统构成之 间得对应关系,这为系统得设计,提供了分 析与评价得依据
• 因为
软件架构实践
软件架构实践
第1章 认识软件架构
第1章 认识软件架构
• 1.1 软件架构与软件工程 1.2 软件架构概述 1.3 感受身边得架构存在 1.4 两个简单程序得架构实现与分析 1.5 本章小结
ห้องสมุดไป่ตู้
1.2 软件架构概述
1、2.1 软件架构得定义
什么就是软件架构,网上有60多个定义 多数人认可得定义:
品对象、实现AbstractProduct接口 • Client:仅使用声明得接口
MVC构架得并发视图
软件系统得一个或多个结构,包括软件组 件、这些组件得外部可见特性,以及这些 组件之间得相互关系。
软件架构包含了 组件 组件得外部可见特性 组件之间得相互关系
1、2.1 软件架构定义
1、2.1 软件架构得定义
进一步理解软件架构定义 架构就是一个或多个系统得抽象 就是由抽象得组件来表示得 组件具有外部得可见特性 组件相互之间就是有联系得
系统抽象屏蔽了组件内部特有得细节 系统抽象:
组件与联系 用视图得方式表示
1、2.1 软件架构得定义
常见得软件架构: 由结构与功能各异、相互作用组件得 集合,按照层次构成。
软件架构包含了 系统得基础构成单元(组件) 它们之间得作用关系(连接/连接件) 在构成系统时,它们得集成方法以及对 集成约束得描述。
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。
软件架构设计文档
软件架构设计文档软件架构设计文档一、引言本设计文档旨在详细阐述一款软件系统的架构设计，包括系统的整体结构、主要功能模块、接口定义、数据流向、安全性和可扩展性等方面的内容。
本设计文档将帮助开发人员更好地理解系统的结构与实现方式，为后续的开发工作提供指导和支持。
二、系统概述本系统是一款面向广大用户的在线购物平台，旨在为用户提供便捷、安全的购物体验。
系统主要包括用户注册、商品展示、购物车管理、订单处理、支付结算、物流配送等功能模块。
通过本系统，用户可以轻松地浏览各种商品，将商品添加到购物车并进行结算，同时可以选择不同的支付方式进行支付。
三、系统架构设计1.系统整体结构本系统的整体结构如下图所示：系统整体结构图（请在此处插入系统整体结构图）由上图可知，本系统主要包括以下几个层次：（1）表示层：负责与用户进行交互，展示数据和接收用户输入。
（2）业务逻辑层：处理系统的核心业务逻辑，包括用户注册、商品展示、购物车管理、订单处理、支付结算等功能。
（3）数据访问层：负责与数据库进行交互，包括数据的读取和写入。
（4）数据库层：存储系统的数据。
2.主要功能模块（1）用户注册模块：该模块负责用户的注册功能，用户可以通过填写个人信息并设置密码进行注册。
注册成功后，用户可以登录系统并使用各种功能。
（2）商品展示模块：该模块负责展示各种商品的信息，包括商品的名称、价格、描述、图片等。
用户可以通过搜索或浏览方式查找自己需要的商品。
（3）购物车管理模块：该模块允许用户将选中的商品添加到购物车中，并进行结算操作。
用户可以查看购物车中的商品列表，并选择删除或修改商品数量。
在结算时，用户需要填写收货地址和支付方式等信息。
（4）订单处理模块：该模块负责生成订单并处理订单状态。
当用户提交结算请求时，系统会生成一个订单号并记录订单信息，包括商品信息、收货地址、支付方式等。
同时，系统会根据订单状态进行相应的处理，如等待支付、已发货等。
（5）支付结算模块：该模块允许用户选择不同的支付方式进行支付。
基于模块化的软件架构设计
基于模块化的软件架构设计引言：随着互联网软件产业的高速发展，软件产品呈现出复杂化、多功能化趋势，随之而来的是软件代码量及功能模块剧增，如果软件的结构与层次设计不清晰，会极大降低开发效率，影响软件产品质量。
本文通过分析软件模块化设计的优势与思想，研究设计一种软件模块化设计方案，该方案以微服务架构为基础，将软件从整体到部分进行层次划分，极大降低软件内部的耦合度，提高软件开发质量和效率。
关键词：软件设计，模块化，微服务1.引言随着软件工程发展，人们对软件的需求也不断增加，为满足客户的动态需求，软件编程思想也随之而变化，结构化编程、面对对象编程、com编程、微服务等一系列思想均是追求将软件进行模块化，把软件开发变为搭积木形式以完成复杂的功能，提高软件代码的扩展性。
由此软件模块化设计的相关研究逐渐成为业界关注的热点，软件模块化在软件设计中的应用也越来越广泛。
2.模块化设计概念2.1模块化设计概念软件模块化设计（modular programming）源于分工思想，是指在进行软件设计时根据软件所需的功能将软件划分为若干相对独立的功能模块，每个模块只需要完成一个确定的任务，不需要关心其它功能模块的实现方式与过程，一个模块对于其它模块就是一个可以实现特定功能的“黑盒”程序，模块需要制定对应自身功能的调用接口，模块与模块之间通过调用对方接口来建立必要的联系，并通过相互协作实现整个软件的需求。
2.2模块化设计优势（1）控制程序设计的复杂性软件模块化设计对软件整体进行层次划分、对功能进行模块划分，使软件整体结构更加清晰。
在进行程序设计时，不同的层次做自身应该做的事情，在设计系统架构时，可针对不同的层次的需求选择对应优势框架，使程序设计的条理标准化，提高后期开发效率。
（2）提高代码的重用性模块与模块之间是相对独立的，每个模块只实现单一的功能，可以将模块看做一个独立完整的小程序或者项目，可在多个项目中使用，使用时只需要根据所制定的接口规范调用即可。
软件架构设计的实际案例分析
软件架构设计的实际案例分析随着计算机技术的日新月异，软件架构设计已经成为了越来越多领域的重要研究方向。
软件架构设计不仅涉及到软件的性能、可维护性、可扩展性等方面问题，也关系到快速响应市场需求、保持竞争优势等重要领域。
在本文中，将基于实际案例分析，探讨软件架构设计的实践应用。
案例一：微信支付微信支付是一项无现金支付解决方案，其背后架构设计是如何实现的呢？它主要包含了以下几个方面的架构设计：1.分布式服务架构：微信支付在设计之初就考虑到了高并发的情况，因此它采用了分布式服务架构的设计，将整个系统分解成多个服务模块，运行在不同的服务器上，并通过微服务框架实现互相调用。
2.异步消息队列：微信支付在交易过程中需要各种异步任务，如订单消息通知、余额更新等，这些任务需要在后台异步执行。
微信支付采用了消息队列技术，将各个异步任务按照优先级排队，保证交易过程的稳定性。
3.高可用架构：为了保证支付系统的可用性，微信支付采用了多机房部署，同时在系统各个要素上都设置了冗余备份，比如日志备份、数据库备份、负载均衡器备份等。
4.智能路由策略：微信支付在交易场景中会根据用户不同的访问地点、网络状况等动态调整服务配额和业务逻辑，利用智能路由策略，各个地域的用户均可以稳定地享受到优质的支付服务。
案例二：支付宝钱包支付宝钱包是阿里巴巴旗下一项重要的互联网金融产品，它的架构设计主要包含以下方面：1.云计算平台：支付宝钱包采用了阿里云计算平台，可以根据业务的需求，在云端快速创建自己的计算资源，大大提高了系统的灵活性和可扩展性。
2.分布式关系型数据库：为了解决高并发的支付场景，在数据库层面，支付宝钱包采用了分布式关系型数据库，将数据存储在多个地域节点，提高了数据访问速度。
3.缓存技术：在交易中间件层面，支付宝钱包采用了高速缓存技术，将常用的数据缓存到内存中，减少了数据库的访问频率，提升了系统的性能。
4.服务治理体系：为了保证支付宝钱包系统的稳健性，采用了服务治理体系，包括监控、日志、预警、链路追踪等手段，快速定位系统故障。
软件架构视图案例
软件架构视图案例设备调试系统案例概述本文的以下部分，将研究一个案例：某型号设备调试系统。
设备调试员通过使用该系统，可以察看设备状态（设备的状态信息由专用的数据采集器实时采集）、发送调试命令。
该系统的用例图如图1所示。
图1 设备调试系统的用例图经过研制方和委托方的紧密配合，最终确定的需求可以总括地用表1来表示。
表2 设备调试系统的需求下面从不同视图进行架构设计，来分门别类地将不同需求一一满足。
逻辑视图：设计满足功能需求的架构首先根据功能需求进行初步设计，进行大粒度的职责划分。
如图2所示。
•应用层负责设备状态的显示，并提供模拟控制台供用户发送调试命令。
•应用层使用通讯层和嵌入层进行交互，但应用层不知道通讯的细节。
•通讯层负责在RS232协议之上实现一套专用的"应用协议"。
•当应用层发送来包含调试指令的协议包，由通讯层负责按RS232协议将之传递给嵌入层。
•当嵌入层发送来原始数据，由通讯层将之解释成应用协议包发送给应用层。
•嵌入层负责对调试设备的具体控制，以及高频度地从数据采集器读取设备状态数据。
•设备控制指令的物理规格被封装在嵌入层内部，读取数采器的具体细节也被封装在嵌入层内部。
图2 设备调试系统架构的逻辑视图开发视图：设计满足开发期质量属性的架构软件架构的开发视图应当为开发人员提供切实的指导。
任何影响全局的设计决策都应由架构设计来完成，这些决策如果"漏"到了后边，最终到了大规模并行开发阶段才发现，可能造成"程序员碰头儿临时决定"的情况大量出现，软件质量必然将下降甚至导致项目失败。
其中，采用哪些现成框架、哪些第三方SDK、乃至哪些中间件平台，都应该考虑是否由软件架构的开发视图确定下来。
图6展示了设备调试系统的（一部分）软件架构开发视图：应用层将基于MFC设计实现，而通讯层采用了某串口通讯的第三方SDK。
图3 设备调试系统架构的开发视图在说说约束性需求。
软件架构设计模式详解
软件架构设计模式详解当今世界充斥着各种各样的软件系统，从移动应用到企业级解决方案，从小型单机应用到大型分布式系统，这些软件系统需要不断地进行设计、开发、测试、部署和维护。
为了提高软件开发的效率和质量，软件架构设计模式应运而生。
软件架构设计模式是一种软件设计方法，它利用经过验证的经验和技术，将软件系统拆分成若干个互不重复、具有良好职责分离的部分，然后再将它们组合起来形成一个整体，并确保整个系统的稳定性、可扩展性、可维护性和可重用性。
下面详细介绍软件架构设计模式的几种常见类型。
1. 分层架构分层架构模式将软件系统划分成多个层次，每个层次都有各自的职责和功能。
这种架构模式将系统分解成三个主要部分：表示层、业务逻辑层和数据存储层。
表现层通常是用户界面，业务逻辑层处理数据和逻辑，数据存储层管理系统的存储和检索。
分层架构有多种优点：它有助于管理和维护大型系统，因为它将系统拆分成多个可维护的部分；这种架构模式可以对系统进行可靠地测试，因为每层都有自己的测试方法；还可以方便地进行升级和扩展。
2. MVC架构MVC模式是用于Web应用程序的一种分层设计模式。
MVC模式将表示层、业务逻辑层和数据存储层分离开来。
它的主要优点是提供了良好的可维护性、可扩展性和重复使用性。
Model表示应用程序的数据层，View表示表示层，Controller 表示业务逻辑层。
View是用户界面，它向用户提供数据和应用程序的用户界面。
Controller负责处理业务逻辑并对Model和视图进行控制。
Model是数据层，它存储应用程序的数据和状态。
3. 事件驱动架构事件驱动架构是一种基于事件的软件架构模式，它将应用程序建模为由多个事件驱动的部件组成的系统。
当某个事件发生时，系统的其他组件将相应地发生变化。
由于所有组件都是独立的，因此可以很容易地进行扩展和调整。
事件驱动架构可用于各种不同类型的系统，包括物联网、分布式系统和实时系统。
它的实现方式包括消息队列、异步编程和基于发布者/订阅者模式的通信。
软件架构设计ppt课件
可靠性和容错需求如何影响设计？ 采购子构建的许可费用如何影响收益率？ 可适应性和可配置性需求如何影响设计？ 商标名称的选择如何影响架构？
.
5
架构分析
识别和分析对架构有影响的非功能性需求。虽然与功 能性需求也有关系（特别是可变性方面），但是应该 对非功能性需求给予非常彻底的关注。通常，这些都 被称为架构因素（或者称为架构驱动者）
P24 图2-9
.
16
框架和架构的关系
P25 图2-10
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17
理解架构
真实的软件其实是“由组件递归组合而成”的：
组件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的组件都 可以组合成粒度更大的整体。即所谓的粒度多样性问题
组件粒度的界定，必须在具体的实践上下文中才有意义 ；你的大粒度组件，对我而言可能是原子组件。即所谓 的粒度相对性问题
第十讲 软件架构设计
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1
目标
管窥架构设计现状 架构设计方法 如何确定架构驱动因素 非功能需求设计方法论
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2
通用过程太笼统
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3
架构分析
架构分析可以被视为需求分析的规格化，其关注强烈 影响”架构“的需求。例如，为系统识别高度安全方 面的需求。
架构分析的本质是要识别影响架构的因素，理解这些 因素的可变性和优先级，并且解决这些问题
P32 图2-17
.
22
架构设计的5视图法
好的方法如路标，对实践者有启发和指引作用。
软件架构师的工作：
要满足性能、持续可用性等方面的需求，架构师必须深入研究软件 系统运行期间的情况、制定相应的设计决策，这些需求被称为软件 的“运行期质量属性”；
而要满足可扩展性、可重用性等方面的需求，则要求架构师深入研 究软件系统开发期间的情况，制定相应的设计决策，这些需求被称 为软件的“开发期质量属性”；
软件的三层架构
基于软件三层架构的研究报告引言三层结构是传统的客户/服务器结构的发展，代表了企业级应用的未来，典型的有Web下的应用。
多层结构和三层结构的含义是一样的，只是细节有所不同。
之所以会有双层、三层这些提法，是因为应用程序要解决三个层面的问题。
一、软件架构和分层（一）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。
（二）分层分层是表示将功能进行有序的分组：应用程序专用功能位于上层，跨越应用程序领域的功能位于中层，而配置环境专用功能位于低层。
分层从逻辑上将子系统划分成许多集合，而层间关系的形成要遵循一定的规则。
通过分层，可以限制子系统间的依赖关系，使系统以更松散的方式耦合，从而更易于维护。
子系统的分组标准包含以下几条规则可见度。
各子系统只能与同一层及其下一层的子系统存在依赖关系。
（三）使用分层架构开发的必要性1、分层设计允许你分割功能进入不同区域。
换句话说层在设计是就是逻辑组件的分组。
例如，A层可以访问B层，但B层不能访问A 层。
2、用分层的方法，以提高应用程序的可维护性，并使其更容易扩展，以提高性能。
（四）设计分层的原则1、层意味着组建的逻辑分组。
例如，对用户界面，业务逻辑和数据访问组建应该使用不同的不同的层。
2、在一个层内组建应该聚合的。
如业务层组建仅应提供与业务逻辑相关的操作，而不是提供其他操作。
软件架构设计范本
软件架构设计范本一、引言软件架构设计是软件开发过程中的重要环节之一，它决定了软件系统的整体结构、组织方式和交互规则。
一个好的软件架构设计可以提高软件开发的效率和质量，降低后期维护的成本。
本文将介绍一个通用的软件架构设计范本，旨在指导开发人员在设计软件架构时遵循一定的原则和规范。
二、架构设计原则在进行软件架构设计时，我们应该遵循一些基本的原则来保证系统的可扩展性、可维护性以及性能、安全性等方面的要求。
以下是一些常见的架构设计原则：1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，SRP）每个模块或组件只应该有一个单一的职责或功能。
这样可以使得系统更加灵活可扩展，并且容易维护和测试。
2. 开放封闭原则（Open-Closed Principle，OCP）软件架构应该是对扩展开放的，而对修改封闭的。
通过使用抽象和接口进行模块的扩展，可以避免对原有代码的修改，从而提高系统的稳定性。
3. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，DIP）高层模块不应该依赖于低层模块，它们都应该依赖于抽象。
这样可以降低模块之间的耦合度，提高系统的可测性和可维护性。
4. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，ISP）客户端不应该强制依赖于它们不使用的接口。
一个好的软件架构应该将接口进行细粒度的划分，使得客户端只需要依赖于它们真正需要的接口。
5. 迪米特法则（Law of Demeter，LoD）一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解。
这样可以降低模块之间的耦合度，提高系统的可维护性和可扩展性。
以上原则只是架构设计中的一部分，开发人员可以根据具体项目要求和个人经验综合运用。
三、架构设计模式在软件架构设计中，使用合适的设计模式可以帮助我们解决常见的问题，提高系统的设计质量和开发效率。
以下是一些常用的架构设计模式：1. 分层架构模式（Layered Architecture）将软件系统划分为多个层次，每个层次具有独立的职责和功能。
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。
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）。
∙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。
软件工程的23种设计模式的UML类图
软件工程的23种设计模式的UML类图0 引言谈到设计模式，绝对应该一起来说说重构。
重构给我们带来了什么？除了作为对遗留代码的改进的方法，另一大意义在于，能够让我们在写程序的时候能够不需事先考虑太多的代码组织问题，当然这其中也包含了应用模式的问题。
尽管大多数开发者都已经养成了写代码前先从设计开始的习惯，但是，这种程度的设计，涉及到到大局、到总体架构、到要紧的模块划分我觉得就够了。
换句话说，这时就能写代码了。
这就得益于重构的思想了。
假如没有重构的思想，有希望获得非常高质量的代码，我们就不得不在开始写代码前考虑更多事实上并非非常稳固的代码组织及设计模式的应用问题，那开发效率当然就大打折扣了。
在重构与设计模式的合理应用之下，我们能够相对较早的开始写代码，并在功能尽早实现的同时，不断地通过重构与模式来改善我们的代码质量。
因此，下面的章节中，在谈模式的同时，我也会谈谈关于常用的这些模式的重构成本的懂得。
重构成本越高意味着，在遇到类似的问题情形的时候，我们更应该提早考虑应用对应的设计模式，而重构成本比较低则说明，类似的情形下，完全能够先怎么方便，怎么快怎么写，哪怕代码不是很优雅也没关系，回头再重构也很容易。
1 创建型1.1FactoryMethod思想：Factory Method的要紧思想是使一个类的实例化延迟到其子类。
场景：典型的应用场景如：在某个系统开发的较早阶段，有某些类的实例化过程，实例化方式可能还不是很确定，或者者实际实例化的对象（可能是需要对象的某个子类中的一个）不确定，或者者比较容易变化。
如今，假如直接将实例化过程写在某个函数中，那么通常就是if-else或者select-case代码。
假如，候选项的数目较少、类型基本确定，那么这样的if-else还是能够同意的，一旦情形变得复杂、不确定性增加，更甚至包含这个构造过程的函数所在的类包含几个甚至更多类似的函数时，这样的if-else代码就会变得比较不那么容易保护了。
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。
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6种软件架构设计视图：用例视图、逻辑视图、开发
视图、过程视图、物理视图、数据视图。
构成每个架构设计视图的元素不同，这些元素支撑起
了不同的思维空间，从而使每个架构视图重点覆盖不 同种类的需求。
最终，所有架构设计视图所表达的语义综合在一起，
就构成了软件架构设计方案。
设备调试系统——需求分析
非功能需求 功能需求 质量属性 运行期质量属性 开发期质量属性 查看设备状态 发送调试命令 约束 程序的嵌入式部分必须用 C语言开发 一部分开发人员没有嵌入 式开发经验
高性能
易测试性
设备调试系统——用例视图
System
查看设备状态 数据采集器
设备调试员 发送调试命令 设备
郝源春 2012年8月1日
一个架构视图是对于从某一角度或某一点上看到 的系统所作的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特 定方面，而省略了与此方面无关的实体。 ——Philippe Kruchten 《Rational统一过程引论》
Logical View Scenarios Process View
cpp文件
某RS232 SDK
c文件
桌面部分
嵌入式部分
设备调试系统——过程视图
应用层 主窗口
消息
调用
通讯层 应用协议模块
消息
RS232通讯模块
调用 RS232异 步 通 信 RS232异 步 通 信
嵌入层 轮询 数据采集器 设备控制模块 设备
设备调试系统——数据视图
由于没有持久化数据，因此不需要数据视图设计。
设备控制层
•负责对调试设备的具体控制 •高频度地从数据采集器读取设备状态数据 •将指令按设备控制指令的物理规格发送给设备
设备调试系统——物理视图（1）
数据采集器 PC机 桌面部分
应用层 通讯层
调试机 RS232 嵌入式部分
设备控制层
专有连接
专有连接 设备
设备调试系统——物理视图（2）
PC机
消息接收器
调试机 数据采集器
消息发送器
数据收集器 用户界面 命令执行器
命令发送器
命令接收器
设备
设备调试系统——开发视图（1）
应用层
通讯层
MFC
某串口通信SDK
桌面部分
设备调试系统ห้องสมุดไป่ตู้—开发视图（2）
pc-module.exe
embeded-module
VC++ project
C project
设备调试系统——逻辑视图
应用层
•负责设备状态的显示 •提供模拟控制台供用户发送调试命令 •使用通讯层和设备控制层进行交互
通讯层
•负责在RS232协议上实现一套专有的应用协议 •应用层—>应用协议—>通讯层—>RS232协议—>设备控制层 •设备控制层—>RS232协议—>通讯层—>应用协议—>应用层
架构视图的UML描述方法
用例视图 用例图 逻辑视图 静态：包图、类图、对象图 动态：序列图、协作图、状态图、活动图 开发视图 包图、类图、组件图 过程视图 静态：包图、类图、对象图 动态：序列图、协作图 物理视图 部署图、组件图 数据视图 E-R图（特定版型的类图）、数据流图（带对象流的活动图）
Development View
Physical View
逻辑 视图
数据 视图
物理 视图
用例 视图
开发 视图
过程 视图
架构视图关注点
用例视图 应用场景需求 逻辑视图 功能需求 逻辑单元的划分以及交互机制 开发视图 开发期质量属性（可扩展性、可重用性、可移植性、易理解性、易 测试性等） 源程序、第三方SDK、框架、类库、中间件等 过程视图 运行期质量属性（易用性、性能、可伸缩性、鲁棒性、安全性等） 进程、线程、任务、对象，并发、同步、通信等 物理视图 安装和部署需求 数据视图 数据需求（数据存储、数据传递、数据复制、数据同步等）