软件体系结构课件第十讲义四课软件产品线
第四讲软件体系结构描述一教学课件
用例1
动作状态1
对象1 组件1
包1
<<子系统>> 子系统1
关联类1
* -结束1
* -结束2
关系
依赖 关联 一般化 实现
-结束3 *
-结束4 *
<<refines>>
扩展机制(1)
构造型(套用类型)
– 构造型用双尖括号内的文字字符串表示 – 构造型的信息内容和形式与已存在的基本模型元素相
同,但是含义和使用不同 – 如《元类》
DSiDcSaeigcan协regaanrmr作aaiomrsi图os
模型
DiDaSigtaSa组rgtataerm件atems图s
DSiDcSaeigcan状regaanrmr态aaiomrsi图os
活动图
Component DCiaogmrapmosnent
Di分agrational Rose MagicDraw PowerDesigner MS Visio ArgoUML StarUML
UML概要
模型元素 关系 扩展的机制 图表
模型元素
结构元素
– 类,接口,协作,用例,活 动类,构件
行为元素
– 交互, 状态机
组元素
– 包, 子系统
其它元素
– 符号
类1 接口1
用例图
设计视图 过程视图 实现视图 分布视图
逻辑应用体系结构
图形 用户 界面
Relational Database
图形 用户 界面
商业 对象 模型
关系 数据库
图形 用户 界面
商业 对象 模型
关系 数据库
大纲
标准建模语言UML 体系结构和UML 基于UML的B/S构架描述
软件体系结构-完整PPT课件张友生.doc
软件体系结构课程性质:必修学时/学分:40/2.5关于教材◇出版社:清华大学出版社◇作者:张友生课程内容◇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◎软件维护困难第1章软件体系结构概论1.1 从软件危机谈起◇软件危机的表现◎软件成本日益增长20世纪50年代,软件成本在整个计算机系统成本中所占的比例为10%-20%。
到20世纪60年代中期,软件成本在计算机系统中所占的比例已经增长到50%左右。
而且,该数字还在不断地递增,下面是一组来自美国空军计算机系统的数据:1955年,软件费用约占总费用的18%,1970年达到60%,1975年达到72%,1980年达到80%,1985年达到85%左右。
第1章软件体系结构概论1.1 从软件危机谈起◇软件危机的表现◎开发进度难以控制由于软件是逻辑、智力产品,软件的开发需建立庞大的逻辑体系,这是与其他产品的生产不一样的。
在软件开发过程中,用户需求变化等各种意想不到的情况层出不穷,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了很大的困难。
盲目增加软件开发人员并不能成比例地提高软件开发能力。
相反,随着人员数量的增加,人员的组织、协调、通信、培训和管理等方面的问题将更为严重。
第1章软件体系结构概论1.1 从软件危机谈起◇软件危机的表现◎软件质量差软件项目即使能按预定日期完成,结果却不尽人意。
1965年至1970年,美国范登堡基地发射火箭多次失败,绝大部分故障是由应用程序错误造成的。
在“软件作坊”里,由于缺乏工程化思想的指导,程序员几乎总是习惯性地以自己的想法去代替用户对软件的需求,软件设计带有随意性,很多功能只是程序员的“一厢情愿”而已,这是造成软件不能令人满意的重要因素。
软件体系结构课件-(第十四课)软件产品线
性和稳定性,减少错误和故障。
户需求,并提供满足其特定需求的产品。
软件产品线的组成和架构
软件产品线由核心资产、可配置组件、特定领域工程和产品配置组成。
软件产品线与单个软件的区别
范围
灵活性 ️
软件产品线涵盖了一系列相关产品,而单个软
软件产品线具有可配置和定制的特性,而单个
件仅代表一个独立的产品。
更灵活的定制和集成,以及更紧密的与业务流程和价值链的结合。
户,通过配置和定制模块来满足
品线的组织,以满足不同市场和
率。
其特殊需求。
用户的需求。
创建和维护软件产品线的过程
1
1. 规划和需求收集
确定产品线的目标和范围,收集客户需
2. 组织和建模
2
求和反馈。
3
3. 开发和集成
设计产品线的架构和组成,建立组件库
和模型。
开发和集成可配置组件,创建产品实例
4. 测试和验证
软件体系结构课件-(第十
四课)软件产品线
软件产品线是指一组相关软件产品,它们共享相同的架构、功能和特性,通
过配置和重用来满足不同客户需求的软件开发方法。
什么是软件产品线
软件产品线是一个根据需求、设计、实施和维护软件相关的产品的集合。它
通过共享和重用组件、构建块和模块,提供高效的开发过程和快速交付可定
4
和变体。
55. 配置和定制对产品线进行测试和验证,确保产品的
质量和稳定性。
根据客户需求进行产品的配置和定制,
6. 发布和维护
发布产品和维护产品线,收集反馈并进
行持续改进。
6
满足特定需求。
软件产品线的未来发展
随着技术和市场的变化,软件产品线将继续发展和演进。未来的趋势可能包括更高级的自动化和智能化配置、
软件体系结构课件_软件产品线
产品线的概念
A product line is a group of products sharing a common, managed set of features that satisfy specific needs of a selected market.
• 一个软件产品线是满足下列性质的一组 软件产品:
软件产品线与复用
• 软件产品线为重用建立了一个非常严格的 上下文来使其发挥作用
(产品线依赖战略性的或经过规划的重用而 非机会主义重用来发挥作用)
Pertain to Share an
Are built from
Market strategy/ Application domain
Is satisfied by
核心资产开发活动的输入(3)
• 生产约束
- 产品线的产品要遵循哪些商业、军事或公司的规范 - 产品线的产品所基于的底层基础设施是什么 - 产品推向市场的时间需求是什么 - 哪些COTS构件是可用的 - 哪些遗产构件可被复用
• 核心资产必须以最小牺牲产品质量的代价, 换取对产品共性和个性的满足。
核心资产开发活动的输入(2)
• 风格、模式和框架
-符合产品约束和生产约束的相关体系结构是什么
-构件交互的协议和模式是什么 -有哪些可用的设计模式 -有哪些可用的应用框架
• 尽管这些都是体系结构定义的输入,它们 被提高到如此高度的目的在于强调体系结 构在软件产品线实践中的重要性。
architecture evaluation
• Component development
COTS utilization
• Mining existing assets • Software system integration • Testing
体系结构认识体系结构ppt课件
精品课件
13
前言
体系结构简称架构或构架。
构:本义架木造屋,引申为构造
构架:建筑的结构
结:用绳、线、皮条等绾成的疙瘩;关键点;被联结状态
结构:组成整体的各部分的搭配和安排
对住房的功能需求:能够居住。
对住房的质量需求:
安全性:能避免地震、台风、暴雨等各种自然灾害。
居住者在建筑内的健康性,舒适性。
美观性:有亲和感,社会文化的体现。
精品课件
3
开发进度难以控制
由于软件是逻辑、智力产品,软件的开发需建立庞大的逻 辑体系,这是与其他产品的生产不一样的。
在软件开发过程中,用户需求变化等各种意想不到的情况 层出不穷,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了很大的困难。
盲目增加软件开发人员并不能成比例地提高软件开发能力。 相反,随着人员数量的增加,人员的组织、协调、通信、培 训和管理等方面的问题将更为严重。
22
第1部分: 软件构架的基础 第2部分: 构架的创建 第3部分: 构架的分析与评审
精品课件
23
课程形式
理论课、专题课、作业
成绩评定
作业、考勤、考试 作业 +考勤 30%、考试 70%
精品课件
24
软件架构的概念
控制处理 (CP)
特征损失模型
回声模型
精品课件
噪音模型
25
软件架构的定义
精品课件
10
软件复杂度越来越高
软件不仅仅是在规模上快速地发展扩大,而且其 复杂性也急剧地增加。软件产品的特殊性和人类智 力的局限性,导致人们无力处理“复杂问题”。
所谓“复杂问题”的概念是相对的,一旦人们采 用先进的组织形式、开发方法和工具提高了软件开 发效率和能力,新的、更大的、更复杂的问题又摆 在人们的面前。
软件体系结构课件-大连交大-第4章 软件体系结构描述
2013年7月30日3时32分
lyy3232312@
11
第4章 软件体系结构描述 -- 体系结构描述语言
4.3.1 ADL与其他语言的比较
◇ 典型的ADL应该具有的特点 典型的ADL在充分继承和吸收传统程序设计语言的精 确性和严格性特点的同时,还具有: 构造能力:使用较小的独立体系结构元素建造大的软件系统 抽象能力:只关心抽象细节不管具体的实现 复用能力:包括构件、连接件和SA都可复用 组合能力:对局部结构能描述,进而支持动态变化 异构能力:允许多个不同的SA描述关联存在 分析和推理能力:能进行多种性能和功能上的推导
主 要 的 体 系 结 构 描 述 语 言 有 Aesop 、 MetaH 、 C2 、 Rapide、SADL、Unicon和Wright等,尽管它们都描述软 件体系结构,却有不同的特点。
这些ADL强调了体系结构不同的侧面,对体系结构的 研究和应用起到了重要的作用,但也有负面的影响。每一 种ADL都以独立的形式存在,描述语法不同且互不兼容, 同时又有许多共同的特征,这使设计人员很难选择一种合 适的ADL,若设计特定领域的软件体系结构又需要从头开 始描述。
◇ 实例 假设一个实时系统采用客户/服务器体系结构,在该 系统中,有两个任务共享同一个计算机资源,这种共享通 过远程过程调用来实现。
COMPONENT Real_Time_System 构件 INTERFACE IS 接 TYPE General IMPLEMENTATION IS 口 uses client interface rtclient 实 PRIORITY(10) 现 …… end client uses server interface rtclient PRIORITY(10) …… end server
软件体系结构 ppt课件
图A 播放AVI文件的Graph Filter图
上图中每个模块分别代表了不同的Filter,媒体文件Filter从硬盘读取AVI文件,AVI分离 Filter将文件分离为音频流和视频流,AVI解码Filter对视频流进行解码并送往Video表现Filter, 由后者将各帧在显示器上显示,默认的 DirectSound 设备用DirectSound将音频流输 2019 10 出。。
6
•
2019
1概述-软件危机的原因
• 软件复杂度越来越高 • 软件不仅仅是在规模上快速地发展扩大,而且其复 杂性也急剧地增加。软件产品的特殊性和人类智力的 局限性,导致人们无力处理“复杂问题”。 所谓“复杂问题”的概念是相对的,一旦人们采用 先进的组织形式、开发方法和工具提高了软件开发效 率和能力,新的、更大的、更复杂的问题又摆在人们 的面前。
2019
-
3
1概述
• 它是一种简单的、清楚的、完善的方式 形成的
• 软件工程师需要一种更好的视角来理解 软件,并试图找到一种新的方法来构建 更复杂的大型软件系统 • SA (software architecture)
• 一个简单程序到复杂系统软件的距离是 十年
2019 4
1概述-需求开发的主要困难
软件体系结构
刘兴
2019
计算机学院软件工程系
1
软件体系结构内容
• • • • • • • 1概述 2软件体系结构风格 3案例研究 4软件体系结构的分析与评估(略) 5流行的软件体系结构 6设计模式与软件架构 7企业架构师和设计师、企业软件架构简介
2
2019
1概述
• • • • 我们要学的这个是什么玩意? 我们为什么要学这个玩意? 我们将来会怎么干? 其他人是怎么玩的?
软件架构设计ppt课件
.
10
P19 图2-4
.
11
P20 图2-5
.
12
P20 图2-6
对于面向对象的软件开发而言,经常有下列软件单元:
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“子系统” 多个子系统相互配合才能满足一个完整应用的需求,从而构成了软
件“系统” 一个大型企业往往使用多套系统,多套系统通过互操作形成“集成
组件
.
交互
8
MVC架构作为”组件+交互“的例 子
View
创建
Controller
读取 通知
Model
调用服务
.
9
关注点分离之道
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,为此,必须进行关注点分离
好的架构必须使每个关注点相互分离,也就是说系统 中的一部分发生了改变,不会影响其他部分。即使需 要改变,也能够清晰地识别出哪些部分需要改变。如 果需要扩展架构,影响将会最小化。已经可以工作的 每个部分都将继续工作。
第十讲 软件架构设计
.
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
.
2
通用过程太笼统
.
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
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。运行架构和开发架构的关系:开发架构一般偏重程序包在编译使其的静态依赖关系, 而这些程序运行起来之后会表现为对象、线程、进程,运行架构比较关注的是这些运行时单 元的交互问题
软件系统设计与体系结构 ppt课件
◇ 构件模型及实现 ◇ 构件获取 ◇ 构件管理 ◇ 构件重用
课本第17页图1-7
第1章 软件体系结构概论 ◇ 构件模型及实现
◎ 构件的定义
1.2 构件与软件重用
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。
第1章 软件体系结构概论 ◇ 构件管理
◎ 构件描述
1.2 构件与软件重用
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; 从管理角度出发,也需要对构件进行描述,例如: 实现方式、实现体、注释、生产者、生产日期、大小、 价格、版本和关联构件等信息,它们与构件模型共同组 成了对构件的完整描述。
1.2 构件与软件重用
自学
第1章 软件体系结构概论 ◇ 本次课重点
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。
第1章 软件体系结构概论 ◇ 作业
1.查阅课外资料,谈一谈如何克服软件危机。 2.(1)什么是构件? (2)什么是软件重用?
第1章 软件体系结构概论 ◇ 构件模型及实现
◎ 青鸟构件模型
1.2 构件与软件重用
参数化属性 构件名称 提供的 功能 具体成员 功能描述 虚拟成员 所需的构件
成员关系
第1章 软件体系结构概论 ◇ 构件获取
1.2 构件与软件重用
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;
◎ 理解与评价构件
◇ 构件的功能与行为 ◇ 相关的领域知识
1.2 构件与软件重用
◇ 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
软件体系结构ppt课件
.
调用—返回风格
主程序/子程序体系结构的优点如下:
(1)可以使用自顶向下,逐步分解的方法得到体系结构
图,典型的拓扑结构为树状结构。基于定义—使用关系对子
程序进行分解,使用过程调用作为程序之间的交互机制。
.
基本概念
Dewayne Perry和A1exander Wo1f曾这样定义:“软件 体系结构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、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进 行加工,数据构件是被加工的信息,连接构件把体系结构的 不同部分组合连接起来。”
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基本概念
框架
随着应用的发展和完善,某些带有整体性的应用模式被 逐渐固定下来,形成特定的框架,包括基本构成元素和关 系。框架是特定应用领域问题的体系结构模式,框架定义 了基本构成单元和关系后,开发者就可以集中精力解决业 务逻辑问题。
在组织形式上,框架是一个待实例化的完整系统,定义
了软件系统的元素和关系,创建了基本的模块,定义了涉 及功能更改和扩充的插件位置。典型的框架例子有MFC框 架和Struts框架。
.
基本概念
• 体系结构的重要作用
体系结构的重要作用体现在以下三个方面 : (1)体系结构的表示有助于风险承担者(项目干系
人)进行交流。
定方面及其关系 – 代表最底层的模式 – 惯用法更关注设计的实现 – 可能是一种特定设计模式的具体实现
.
设计模式
范围\目的 类模式
对象模式
创建型模式
工厂方法模式
抽象工厂模式 建造者模式 原型模式 单例模式
第10章 软件产品线体系结构
管理者
体系结构组
配置管理组
核心资源组
产品组1
产品组2
产品组n
典型产品线开发组织结构
2013年7月14日9时15分
Mail:yrmeixue@
12
10.2 软件产品线概述 -- 软件产品线的组织结构
SEI产品线组织结构
将产品线组织分为四个工作小组: ① 市场人员是产品线和产品能力、客户需求之间的沟通 桥梁; ② 核心资源组负责体系结构和其他核心资源的开发; ③ 应用组负责交付给客户的系统的开发; ④ 管理者负责开发过程的协调、商务计划等。 SEI还将客户提出的需求和对系统的反馈作为产品线组 织的重要外部组织接口。
对于非常巨大和复杂的产品线可以设立多层(一般为 两层)领域工程部门,不同层部门服务的范围不同。这 种模型趋向臃肿,对新需求的响应慢。
2013年7月14日9时15分 Mail:yrmeixue@ 15
第10章 软件产品线体系结构 – 软件产品线概述
10.2.4 软件产品线的建立方式
软件产品线的建立需要希望使用软件产品线方法的软 件组织有意识地、明显地努力才有可能成功。软件产品线 的建立通常有四种方式:
2013年7月14日9时15分 Mail:yrmeixue@ 5
第10章 软件产品线体系结构 -- 出现和发展
10.1.2 软件重用的发展
软件重用是一个降低软件系统的平均成本的主要策略 和技术。它的基本思想是尽最大可能重用已有的软件资源。
1968年Mcllroy提出了软件重用的概念 1960s,子程序(subroutines) 1970s,模块(modules) 1980s,对象(objects) 1990s,构件(components) Now,系统(Systems) 产品线方法可以看作是软件复用发展的更高阶段。
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核心资产开发活动的输入(3)
• 生产约束
- 产品线的产品要遵循哪些商业、军事或公司的规范 - 产品线的产品所基于的底层基础设施是什么 - 产品推向市场的时间需求是什么 - 哪些COTS构件是可用的 - 哪些遗产构件可被复用
装,形成系统
• 新产品的开发从“创造”变为“组装”
-其中,占支配地位的活动是“集成”而非“编程”
相关概念
• 公共核心资产库(core assets base)
• COTS(Commercial Off-the-Shelf)
公共核心资产库(core assets base)
• 其中保存可重用资产,这些资产可被应用 到多个系统中。
-产品的灵活性是市场的必然需求,而产品线将通过 裁剪,生产出满足特定用户或用户群需要的产品
-从开发者的角度,产品线的成功在于产品之间通过 共性的共享,达到了生产上经济的目的
• 在软件开发中,CMU SEI提出的“软件产 品线”还是比较新的概念,并被迄今为止 的实践证明是可行的,可以有效地提高生 产率、缩短产品上市时间、提高质量和客 户满意度。
3 Primary focus areas
• 软件工程 • 技术管理工作 • 组织管理工作
Software Engineering Practice
• Understanding relevant domains
Requirements engineering
• Architecture definition
architecture
Is used to structure
Component
Case studies Show
• Successful product lines cannot be achieved by technological means alone-
• product lines are most often driven by organizational, economic, and market conditions
-共享一组相同的、可管理的特性的集合 -满足一类特定的市场需求
产品线中新产品的制造过程
• 在一个软件产品线中,新产品形成通过以 下步骤:
-从公共核心资产库(core assets base)中选取合适的构件 -使用预定义的变化性机制进行裁剪,如:参数化、继承 -必要时增加新的构件 -在整个产品线范围内共同的体系结构指导下,进行构件组
• 应用开发人员:实际需求来了,进行系统 开发
产品线方法的基本活动
核心资产开发
核心资产开发活动的目标
• 产品线空间 • 核心资产库 • 生产计划
基于核心资产,以生产计划为指导,生产出 产品线空间中的产品。
• 产品线空间描述了构成产品线的产品,不 仅仅是产品名称的列表,还包括这些产品 的共性和变化性,例如产品提供的操作, 性能和其他质量属性,运行的平台等等。
软件产品线与复用
• 软件产品线为重用建立了一个非常严格的 上下文来使其发挥作用
(产品线依赖战略性的或经过规划的重用而 非机会主义重用来发挥作用)
Pertain to Share an
Are built from
Market strategy/ Application domain
Is satisfied by
• 核心资产库是利用产品线进行产品开发的 基础,包括:
产品线中所有产品共享的体系结构 支持系统复用的软件构件,包括设计和实现构件 测试计划,测试用例,集成计划和各种文档
核心资产开发活动的输入(1)
• 产品约束
-产品线中的产品有哪些共性和个性 -它们提供哪些行为特性 -根据市场和技术预测将来产品要具有哪些功能 -遵循什么标准 -满足哪些性能标准 -同哪些外部系统交互 -满足哪些物理限制 -满足哪些质量要求
architecture evaluation
• Component development
COTS utilization
• Mining existing assets • Software system integration • Testing
软件产品线相关人员
• 领域专家:研究该领域里的共同点,做相 关的构件
COTS
• COTS(Commercial Off-the-Shelf) • 商业构件(开架出售的构件) • (软件行业里的分工) • 构件经过对某个领域中的分析,这个领域里
面经常会用的,共性的,完成一定功能的部 分,做成一个构件。
• ?和类相比有何不同 • ?体系结构和COTS的关系
COTS-Intensive System
- 是产品线的基础,是管理支持产品开发的 可复用资源的机制
• 核件、领域模型、需求描述、 文档和规约、性能模型和度量、日程、预算、测试计 划、测试用例、工作计划、过程描述、通讯协议和描 述、用户界面描述、应用生成器、设计准则和设计决 策,…
- 其中,体系结构是最关键的资产
产品线的概念
A product line is a group of products sharing a common, managed set of features that satisfy specific needs of a selected market.
• 一个软件产品线是满足下列性质的一组 软件产品:
• 核心资产必须以最小牺牲产品质量的代价, 换取对产品共性和个性的满足。
核心资产开发活动的输入(2)
• 风格、模式和框架
-符合产品约束和生产约束的相关体系结构是什么
-构件交互的协议和模式是什么 -有哪些可用的设计模式 -有哪些可用的应用框架
• 尽管这些都是体系结构定义的输入,它们 被提高到如此高度的目的在于强调体系结 构在软件产品线实践中的重要性。
精品jing
软件体系结构课件第十四课软件产品线
产品线简介
• 背景(Background) • 概念(Concept) • 产品线的好处和代价(Benefits and
Costs of a Product Line) • 相关术语解释(Note on terminology)
背景
背景
• 产品线方法将成为新世纪中占主导地位的 软件生产模式