动态软件体系结构描述方法
软件体系结构习题答案
支持基于抽象程度递增的系统设计；支持功能增强；支持重用。分层系统的缺点：并不是每个系统都可以很容易的划分为分层的模式，甚至即使是层次化的，出于性能的考虑，也不得不吧一些低及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。
（1）
（2）
（3）应用层：处于最底层，包括构件链接，构件接口和执行中间层：包括连接件配置，构件配置，构件描述及执行体系结构层：位于最上层，控制和管理整个体系结构，包括体系结构配置，体系结构描述和执行。
1、请把基于体系结构的软件开发模型与其他软件开发模型进行比较。
答：软件开发模型有演化模型、螺旋模型、喷泉模型、智能模型等。传统软件开发模型存在开发效率不高,不能很好地支持软件重用等缺点。在
b/s风格就是上述三层应用结构的一种实现方式，其具体结构为：浏览器/web服务器/数据库服务器。优点（1）基于b/s体系结构的软件，
系统安装，修改和维护全在服务器端解决。（2）提供了异种机，异种网，异种应用服务的联机，联网，同意服务的最现实的开放性基础。缺点（1）缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的数据库处理能力。（2）在数据查询等响应速度上，要远远低于c/s体系结构。（3）数据提交一般以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于在线事务处理应用。
3、sis和dssa分别用在哪些场合？
答：1.dssa只对某一个领域进行设计专家知识的提取，存储和组织，但可以同时使用多种体系结构风格；而在某个体系结构风格中进行体系结
构设计专家知识的组织时，可以将提取的公共结构和设计方法扩展到多个领域。
2.dssa的特定领域参考体系结构通常选用一个或多个适合所研究领域的体系结构风格，并设计一个该领域专用的体系结构分析设计工具。
UML的定义和组成详细介绍
UML的定义和组成详细介绍⽬录1、UML1.1概述UML(Unified Modeling Language 统⼀建模语⾔) 是为软件系统的制品进⾏描述（specifying）、可视化（visualizing）、构造（constructing）、⽂档化（documenting）的⼀种语⾔。
UML规范⽤来描述建模的概念有: 类、对象、关联、职责、⾏为、接⼝、⽤例、包、顺序、协作，以及状态。
1.2 UML是⼀种建模语⾔建模⽅法 = 建模语⾔ + 建模过程。
建模语⾔定义了⽤于表⽰设计的符号(通常是图形符号)；建模过程描述进⾏设计所需要遵循的步骤。
标准建模语⾔UML是⼀种建模语⾔，⽽不是⼀种⽅法，它统⼀了⾯向对象建模的基本概念、术语及其图形符号，为⼈们建⽴了便于交流的共同语⾔。
建模能⼒：建模⽅法 + 领域知识 + 实践1.3 UML语⾔包含三⽅⾯1. UML基本图素：它是构成UML模型图的基本元素。
例如类、对象、包、接⼝、组件等。
2. UML模型图：它由UML基本图素按照UML建模规则构成。
例如⽤例图、类图、对象图、…等。
3. UML建模规则：UML模型图必须按特定的规则有机地组合⽽成,从⽽构成⼀个有机的、完整的UML模型图（well-formed UMLdiagram）。
2、UML⽀持软件体系结构建模为了表达不同的软件开发相关⼈员在软件开发周期的不同时期看待软件产品的不同侧重⾯, 需要对模型进⾏分层。
UML根据软件产品的体系结构（architecture）对软件进⾏分层。
软件的体系结构分解为五个不同的侧⾯，称为4＋1视图(view)。
分别是：⽤例视图（Use case view，Scenarios）—场景视⾓逻辑视图(Logical view) — 逻辑视⾓进程（过程）视图（Process view） — 过程视⾓实现（开发）视图(Implementation view) —开发视⾓部署（物理、配置）视图(Deployment view) —物理视⾓每个视图分别关注软件开发的某⼀侧⾯视图由⼀种或多种模型图(diagram)构成模型图描述了构成相应视图的基本模型元素（element）及它们之间的相互关系。
软件动态流程模型及其形式化描述方法研究
第 ２ ４卷 第 １ 期
２０ ０ ８年 １月
科 技 通 报
ＢＵ ＩＬＥＴＩ ＯＦ ＣＩ Ｎ Ｓ ＥＮＣＥ ＮＤ ＥＣ Ｈ ＮＯ ＩＯＧ Ｙ Ａ Ｔ
Ｖ０
软 件 动 态 流 程 模 型 及 其 形 式 化 描 述 方 法 研 究
ＦＵ Ｚｈｅ ｙｕ。 ｎ ＣＥＮ ｏ ｇｙｉ ｇ Ｘｉ ｎ ｎ
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软件体系结构
软件体系结构◇软件体系结构概论◇软件体系结构建模◇软件体系结构风格◇软件体系结构描述◇动态软件体系结构◇Web服务体系结构◇基于体系结构的软件开发◇软件体系结构的分析与测试◇软件体系结构评估◇软件产品线体系结构软件危机的表现◎软件成本日益增长◎开发进度难以控制◎软件质量差◎软件维护困难软件危机的原因◎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◎构件的定义构件是指语义完整、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。
构件模型的三个主要流派OMG（Object Management Group，对象管理集团）的CORBA（Common Object Request Broker Architecture，通用对象请求代理结构）Sun的EJB（Enterprise Java Bean）Microsoft的DCOM（Distributed Component Object Model，分布式构件对象模型）。
构件获取1.从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用的构件；2. 通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用的构件；3. 从市场上购买现成的商业构件，即COTS（Commercial Off-The-Shell）构件；4. 开发新的符合要求的构件。
构件管理◎构件描述◎构件分类与组织◎人员及权限管理构件描述构件模型是对构件本质的抽象描述，主要是为构件的制作与构件的重用提供依据；构件分类与组织◇关键字分类法◇刻面分类法◇超文本组织方法人员及权限管理一般来讲，构件库系统可包括五类用户，即注册用户、公共用户、构件提交者、一般系统管理员和超级系统管理员。
构件重用◎检索与提取构件◎理解与评价构件◎修改构件◎构件组装构件重用理解与评价构件◇构件的功能与行为◇相关的领域知识◇可适应性约束条件与例外情形◇可以预见的修改部分及修改方法构件组装◇基于功能的组装技术◇基于数据的组装技术◇面向对象的组装技术软件体系结构的定义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
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础，对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述，它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系，动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用，可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护，可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展，可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发，特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域，软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发；在电子商务领域，软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发；在物流领域，软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则：1. 模块化：将软件系统分为独立的模块，每个模块只负责特定的功能，通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合：各个模块之间的依赖应尽量降低，避免模块之间的紧密耦合，以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚：模块内部的各个元素之间应紧密关联，功能相关的元素应放在同一个模块中，以提高系统的内聚性。
4. 分层：将软件系统分为多个层次，每个层次负责不同的功能，上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性：系统的设计应考虑未来的扩展需求，能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种，常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
软件体系结构试题库(软件工程)
软件体系结构试题库（软件工程）一、判断题4、软件体系结构充当一个理解系统构件和它们之间关系的框架，特别是那些始终跨越时间和实现的属性。
答案：√6、体系的核心模型由5种元素组成：构建、连接体、配置、端口和角色（）答案：√7、软件体系结构的核心由5种元素组成：构件、连接件、配置端口和角色。
其中，构件、连接件和配置是最基本的元素（）答案：√8、开发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（）答案：某9、构件、连接件以及配置是体系结构的核心模型最基本的元素（）答案：√10、HMB风格不支持系统系统自顶向下的层次化分解，因为它的构件比较简单。
答案：某11、正交软件体系结构由组织层和线索的构件构成。
答案：√12、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。
答案：√13、线索是子系统的特例，它由完成不同层次功能的构建组成，每一条线索完成整个系统中相对独立的一部分功能。
（）答案：√15、相交关系R是一个等价关系。
答案：√16、在软件设计中占据着主导地位的软件体系结构描述方法是图形表达工具。
答案：√17、Rapide是一种可执行的ADL，其目的在于通过定义并模拟基于事件的行为对分布式同步系统建模。
答案：某18、体系结构设计是整个软件生命周期中关键的一环，一般在需求分析之后，软件设计之前进行。
答案：√19、基于软构件的系统描述语言是较好的一种以构件为单位的软件系统描述语言。
答案：√20、需求语言与ADL的区别在于后者描述的是问题空间，而前者则扎根于解空间中。
答案：某21、基于构件的动态系统结构模型分为三层，风别是应用层、中间层、和体系结构层。
答案：√22、ADL提供了一种形式化机制来描述软件体系结构，大多数ADL不进描述系统的静态结构，也支持对体系结构动态性的描述（）答案：某23、基于构件的动态系统结构模型分为应用层，中间层和体系结构层。
答案：√24、2000年世界计算机大会提出，软件体系结构中最为重要的三个研究方向是：体系结构风格，静态体系结构和动态体系结构。
05动态软件体系结构
5.1 动态软件体系结构概述
目前支持动态体系结构机制的主要有 ArchStudio 工具 集 和 软 件 体 系 结 构 助 理 （ Software Architecture Assistant，SAA）。
• ArchStudio 工具集由加州大学Irwine 分校提出，支持交互 式图形化描述和C2风格描述的体系结构的动态修改。 • SAA 由伦敦皇家学院提出，也是一种交互式图形工具，可 以用来描述、分析和建立动态体系结构。
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第5章 动态软件体系结构
5.3 动态体系结构的描述
◇ 动态软件体系结构的形式化描述
◎ 形式化描述主要包括
• 软件体系结构的描述 • 体系结构的重新配置 • 系统行为的描述
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第5章 动态软件体系结构
5.3 动态体系结构的描述
◇ 动态软件体系结构的形式化描述
◎ 形式化描述的方法
• 图形化方法 • 进程代数方法 • 逻辑方法
5.2 软件体系结构动态模型
◇ 基于构件的动态系统结构模型
◎ 实例分析
Server构件 配置器 请求更新 提交更新请求 判 断 通知有更新请求 通知有更新请求 返回准备 就绪信息 返回准备 就绪信息 通知一切就绪 准备执行更新 通知更新执行完毕并返回结果 通知更新 结束 通知更新结束 返回相应信息 通知更新结束 通知更新结束 返回准备 就绪信息 执行 更新 体系结构 配置器 Client 配置器 连接件 Server构件 执行
5.1 动态软件体系结构概述
◎ 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。
◎ 软件系统在运行时刻的体系结构变动称为体系结构的动 态性。 ◎ 体系结构的静态修改称为体系结构扩展。 ◎ 体系结构的扩展和动态性都是体系结构适应性和演化性 的研究范畴。
Kruchten的4+1模型描述软件体系结构
过程视图的体系结构：过程分解
软件被分为独立的任务的集合。每个任务是一个独立的控制线程，可 以在一个处理节点上独立单独调度。因此可以将任务分为主任务和辅 任务。主任务是需要单独解决的体系结构元素。辅任务是由于实现原 因而在本地加入的附加任务(缓冲，超时，等等)，例如可以将它们实 现为轻量级的线程。主任务通过一套完善定义的任务间通信机制进行 通信：同步的或异步的基于消息的通信服务、远程过程调用、时间广 播等。不应当假设通信中的主任务处于同一个过程中或处在同一个处 理节点上。辅任务的通信可以采用共享内存的方式或其他双方约定的 方式。
该模型采用多视图模型的方法描述软件体系结构。为了最终能够处理 富于挑战性的、大规模的软件系统，该模型由5个视图构成。
u逻辑视图 当采用面向对象的设计方法时，逻辑视图即是对象模型。 u进程视图 描述系统的并发和同步方面的设计。 u物理视图 描述软件到硬件之间的映射关系，反映系统在分布方面 的设计。 u 开发视图 描述软件在开发环境下的静态组织。
2024/5/22
假定你是Consultant(顾问)
面对这样的图，你会有什么反应？
2024/5/22
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2024/5/22
体系结构描述方法
软件开发过程中各种角色之间交流设计思 想的媒介
进行上层分析的基础。此基础上可以验证 体系结构设计方案，精炼或改变必要的方 案
2024/5/22
构件 类
类服务
参数化类 类层次
连接件 关联
包含，聚集 使用 继承 实例
逻辑视图的风格
逻辑视图也可以采用面向对象的风格。 逻辑视图设计的主要准则是，要设法在整个系统中保持一个单一的、连贯的
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学号 1206
年级 2012级
动态软件体系结构描述D-ADL方法理解与研究
专业班级计算机（2）班
姓名
联系方式 15
任课教师周
2015年5月
中国南京
摘要
D-ADL是一种刻画软件的动态行为的描述方法，该方法是由我国学者李长云提出的。
在D—ADL中，组件、连接件和体系结构风格定义为抽象类型，系统行为被模型化为进程，构件和连接件的交互点则被模型化为通道，它将动态行为从计算行为中分离出来，其结果能够被预先推导。
关键词：动态软件体系结构；D-ADL
根据软件体系结构在运行时的演化方式，可以分为静态软件体系结构和动态软件体系结构。
软件体系结构的动态演化包括组件或连接件的创建或删除、组件的更新、调整负载平衡等几种情况。
D-ADL便是一种为动态体系结构建模提供支持的方法。
D-ADL遵循Wright等给出的SA描述框架，并且D-ADL将高阶多型π演算作为行为语义基础，凭借高阶π演算描述动态系统的特征，D-ADL允许构件、连接件和配置产生变更，并使得对SA的自动化分析成为可能。
D-ADL将类型与实例区分开来，构件类型是实现构件重用的手段。
构件具有三个基本组成部分：接口部分、行为部分和属性部分。
构件分有原子构件和复合构件两种。
原子构件是指不具备内部结构的构件。
为了进一步促进原子构件的重用，构件可以参数化，通过输入不同的参数，来提高构件的灵活性。
复合构件是由多个构件实例和连接件实例组装而成的，它在规约层次上表达了成员之间的组合。
与原子构件类似，复合构件也可进行参数化，从而提高构件的可重用性。
连接件是一种特殊的构件，同样地，连接件也分为原子连接件和复合连接件两类。
原子连接件语法规约类似于原子构件，仅仅是计算行为描述换成了路由行为。
通过结构化组合，多个连接件和构件也能形成复合连接件。
在D-ADL中，动态行为规约是通过choreographer来处理的．动态行为本质上是对体系结构的动态重配置，涉及到如下的体系结构变动：
(1)动态创建新的构件实例和连接件实例以及新的端口和通道；
(2)动态删除构件实例和连接件实例以及端口和通道；
(3)体系结构元素之间连接的改变。
在π演算中定义了两种行为等价关系：强等价关系和弱等价关系。
强等价关系既考虑系统的内部行为，又考虑系统的外部行为；而弱等价关系是一种不考虑系统的内部行为的行为等价理论，即如果系统A和B弱互模拟，则A和B表现出来的外部行为是等价的。
它定义了如下规则：
1．设构件A和B的行为分别被形式化为进程Pa和Pb，则要使得A和B能够相互联机替换，必要的条件是Pa和Pb具备弱等价关系。
D-ADL以高阶多型π演算作为行为语义基础，因此构件的行为规约能够从D-ADL描述出发转换为高阶π演算进程，进而利用规则1和高阶π演算弱等价判定理论及其工具推导出构件能否替。
2．设进程PA表示构件A的行为，进程PB表示构件B的行为，若构件A是对构件B的求精，则PA观察弱模拟PB。
分支弱模拟意指对不可观察的活动序列进行抽象，在跟踪每一
个可观察的活动的同时保持进程的所有分支轨迹．连接件旨在建立构件间的交互，而交互的核心体现为路由行为，连接件求精应该保持路由行为的一致。
3．设进程PC表示连接件C的行为，进程PD表示连接件D的行为，若连接件C是对连接件D的求精，则PC分支弱模拟PD。
D—ADL的特点：
(1)D—ADL将动态行为从计算行为中分离出来，显式地、集中地表示，便于体系结构动态逻辑的理解、编写和修改；
(2)D．ADL中的动态行为可形式化为高阶兀演算进程，因此能够预先推导动态行为的结果；
(3)借助于高阶7c演算理论和工具，D—ADL可用于动态体系结构模型的形式化验证、求精和演化。
π-ADL与D-ADL的比较：
D—ADL借鉴了π-ADL的一些思想，也是一种基于高阶π演算的形式化语言，支持动态体系结构建模和验证。
但与π-ADL相比有如下不同：
(1)D-ADL显性定义了体系结构的动态行为操作符“new”和“delete",π-ADL则借助π进程的输入输出动作间接实现动态行为．虽然D—ADL的动态行为操作符的语义解释也归于π进程的输入输出动作，但从语用学角度看，使用D-ADL更便于动态行为的描述和理解。
(2)D-ADL将动态行为与计算行为相分离，使得动态体系结构的行为视图更加清晰，同时由于动态行为具备高阶π演算语义，能够预先推导动态行为的结果，因此可采取措施使这种分离不影响计算行为的正确性。
(3)π-ADL直接支持体系结构的演化，D-ADL本身仅实现了对体系结构动态行为(规约不变)的描述，但对体系结构的演化也有间接的支持。
D-ADL的发展：
D-ADL是基于高阶多型π演算的动态体系结构语言，它将π演算的行为模拟和等价理论用于系统的联机演化和SA模型求精的规则，实现动态行为和计算行为解耦，并将动态行为形式化为高阶π演算进程，能预先推导动态行为的结果，但在支持非预设的动态演化方面，D-ADL只是通过不同的求精方式来支持，不能明确地推导出软件的自适应行为。
D-ADL进一步的工作是结合其他形式化规约方法，完善D-ADL语言。
基于高阶π演算理论，D-ADL适合描述动态系统的结构和行为。
然而，体系结构尚有许多方面需要进行描述，如系统的属性和约束。
如何运用多种形式化机制，从不同视点描述体系结构，并组成一个有机整体，是D—ADL面临的巨大挑战。
此外，虽然已经存在许多高阶冗演算工具，但
并不能够完全满足D—ADL的需求。
因此，需要进一步研制相关支持工具，对复杂系统规约能够进行自动化分析、检测和仿真。