软件体系结构案例
系统架构设计典型案例
系统架构典型案例共享平台逻辑架构如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面：1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。
整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。
2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。
本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。
对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。
对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。
3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。
4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。
综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
一般性技术架构设计案例如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
下面我们将分别进行说明。
整体架构设计案例上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
应用层级说明整体应用系统架构设计分为五个基础层级，通过有效的层级结构的划分可以全面展现整体应用系统的设计思路。
软件体系结构设计案例分析
ISSS系统所处的物理环境
外部系统接口 （ESI）
主计算机负责对监控数据 和飞行计划数据进行处理 4个并行令牌环 网 双LCN接口单元 与LCN相连
增强直接访问雷达 信道
测试培训子系统
本地通信网络（LCN）
BCN
监控控制台
监控控制台
通用控制台
通用控制台
通用控制台
通用控制台
空中交通管制人员的工作站；一个区 段组可以有1~4台通用控制台
各中心的信息存储结构
数据中心的分层体系结构
数据中心的分层体系结构
分层体系结构：某一层功能和实现的变化只是上下层有关 （低耦合，可扩展、组件复用） 安全管理：访问权限 日志管理：多种操作的记录 数据访问层：审查、发布数据的操作 应用服务层：多个共享服务组件 共享服务接口：访问接口、入口，重用部分应用服务组件
体系结构说明
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
主数据中心作为整个系统共享服务的一个入口，它提供了 查询主数据中心上元数据信息的服务；负责向分数据中心 转发用户访问科学数据的请求。 分数据中心也可以作为共享服务的入口。每个分数据中心 都具有各自的管理信息系统，收集和管理某个研究领域内 的科学数据，用户可以直接登录某个分数据中心上访问数 据。 加入了安全中心。用户的基本信息，如密码、住址、所属 单位等，都由安全中心保存和维护。安全中心为所有数据 中心提供了用户的身份验证、维护的安全服务。 但是用户访问数据的权限则由各个数据中心独立地设置和 管理。
Suite System，ISSS）
ISSS是针对22个中途中心的软硬 件升级系统
需求与质量分析
空中交通管制系统若运行不好，可能会造成生命财产损失 极高的可用性
四种常见的系统架构
软件架构（software architecture）就是软件的基本结构。
合适的架构是软件成功的最重要因素之一。
大型软件公司通常有专门的架构师职位（architect），只有资深程序员才可以担任。
如果一个软件开发人员，不了解软件架构的演进，会制约技术的选型和开发人员的生存、晋升空间。
这里我列举了目前主要的4种软件架构以及他们的优缺点，希望能够帮助软件开发人员拓展知识面。
一、单体架构单体架构比较初级，典型的三级架构，前端(Web/手机端)+中间业务逻辑层+数据库层。
这是一种典型的Java Spring mvc或者Python Drango框架的应用。
其架构图如下所示：单体架构单体架构的应用比较容易部署、测试，在项目的初期，单体应用可以很好地运行。
然而，随着需求的不断增加，越来越多的人加入开发团队，代码库也在飞速地膨胀。
慢慢地，单体应用变得越来越臃肿，可维护性、灵活性逐渐降低，维护成本越来越高。
下面是单体架构应用的一些缺点：复杂性高：以一个百万行级别的单体应用为例，整个项目包含的模块非常多、模块的边界模糊、依赖关系不清晰、代码质量参差不齐、混乱地堆砌在一起。
可想而知整个项目非常复杂。
每次修改代码都心惊胆战，甚至添加一个简单的功能，或者修改一个Bug都会带来隐含的缺陷。
技术债务：随着时间推移、需求变更和人员更迭，会逐渐形成应用程序的技术债务，并且越积越多。
“ 不坏不修”，这在软件开发中非常常见，在单体应用中这种思想更甚。
已使用的系统设计或代码难以被修改，因为应用程序中的其他模块可能会以意料之外的方式使用它。
部署频率低：随着代码的增多，构建和部署的时间也会增加。
而在单体应用中，每次功能的变更或缺陷的修复都会导致需要重新部署整个应用。
全量部署的方式耗时长、影响范围大、风险高，这使得单体应用项目上线部署的频率较低。
而部署频率低又导致两次发布之间会有大量的功能变更和缺陷修复，出错率比较高。
可靠性差：某个应用Bug，例如死循环、内存溢出等，可能会导致整个应用的崩溃。
“计算机网络体系结构”线上教学案例
“计算机网络体系结构”线上教学案例计算机网络体系结构是计算机网络中的基础理论，它将计算机网络划分为不同的层次，并规定了各层次之间的相互关系。
随着网络技术的不断发展,计算机网络的应用非常广泛，因此对于计算机网络体系结构的学习和理解变得尤为重要。
为了提高学生的学习效果，某高校计算机网络课程开展了一次线上教学案例。
案例的主题围绕计算机网络体系结构展开，目的是让学生通过实际应用的方式，深入理解网络的组成和原理。
教师以计算机网络体系结构为核心，将其拆分成物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层等子主题，并针对不同的主题设计了相应的案例任务，以加强学生的实践能力。
案例一以物理层为主题，要求学生通过线上实验平台模拟各种物理层相关实验，如声纳信号传输、基于光纤的通信等。
学生可以通过这些实验了解数据的传输方式和常见的物理层协议，同时培养动手能力和问题解决能力。
案例二关注数据链路层，在学习了数据帧的传输和差错检测后，学生需要通过线上模拟实验平台进行帧传输的实际操作，了解数据链路层的工作原理。
这个任务不仅强化了学生对数据链路层协议的理解，也加深了学生对网络结构的整体认识。
案例三以网络层为主题，教师设计了一个以路由选择为核心的线上竞赛。
学生需要通过设计拓扑结构和制定路由表等方式，提高数据包的传输性能。
这个案例不仅检验学生对网络层的掌握，还培养了学生的团队合作精神和解决问题的能力。
案例四关注传输层，通过线上编程平台设计一个简单的聊天工具。
学生需要了解传输层的可靠性传输和差错恢复机制，并通过编程实践加深对传输层协议的理解。
这个案例既培养了学生的编程能力，又提高了对传输层协议的理解。
案例五以应用层为主题，学生需要通过搭建一个简单的网站，了解应用层协议的工作原理和常见的应用层协议，如HTTP、FTP等。
通过这个案例，学生不仅能够熟悉应用层协议的工作流程，还可以加深对计算机网络整体架构的理解。
通过这一系列的案例教学，学生能够在实践中更好地理解计算机网络体系结构的各个层次。
案例教学法在“软件体系结构”课程中的应用
为了提 高 “ 件体系结 构”课程 的教学质量，不少高校进 情境性、主体性、互动性、问题性、实践性 等基本特征 。 软 行 了相关的课程建 设和教学改革 ，但由于 该课 程的特殊性 ，实 践效 果不够明显，无法明显提高学生解决实 际问题 的能力。 本文针对现有的 “ 软件 体系结构”课程教学 中存在的问题 ， 结合软件工程 以及 相关专业 的本科 生课 程教学 的实际情况，将
（ 编辑： 责任 刘辉 ）
安全预 防提示 ，质 量问题 的调研与协调等，它们无不对 整个建 育，０ ５１（ ：１ ５，８ ２ ０ ， ３ ３－ ５４ ． ４） 进行分组，督 促大家各尽 其职 ，每 个人 的成 败都与整个 团队息 建筑教育改革理论与实践 ．０ ５（ ：４ ６ ２０ ， ）９—９ ． ７
案例 讨论 过程 拓展 学生的思 维 ，将 课 堂教 学和 实践 教 学有机 地 结 合 起 来 。结 果 表 明，在 “ 件 体 系结构 ” 课 程 教 学中引入案例教 学法， 软
不仅增强了 学生的学习兴趣 ，还有助于培 养学生的独立思考能力和 团队协作精神，有效提高学生分析和解决问题 的能力。
参考文献 ：
［】 阳． 建 筑设 计基 础）课 程教 学 改革实 践［】科 技信 １姚 ） Ｊ．
的互动沟通让建筑设计 之间的多方交 流和协作更高效 其包含 息，０ ９（ ） ０ ，８ ２０ ，５： ６８ ． ｆ １ 设计上的合 理化建 议 ，进度 安排 中排解 梗 阻，资金 方面咨询 ，
息相关 ，从而培养学生的团队观念和协作精神。 优 秀的建 筑师，不仅要有一个好 的构思 ，还必 须通过有 效的表
再次 ，学 习建 筑学 必须养 成一 个 良好 的习惯。我们 知道， 达把你 的想法 清晰、明确地传 递给他人 ，为大家所理 解、接受 优秀的外科医生必 须有一双精 确而有力的双手，而作为建筑学 和 赞 同。 一 个 具 有 优 秀 的 语 言 表 达 能 力 的 建 筑 师 能把 平 淡 的 方 专业 的学生，专业特点要求其必须做 到以下三点 ： 拍拍 、量 量、 案讲得 非常吸引人 ，而语言表达欠缺 的设 计师就算他 的设 计理 画画。拍拍 即拍 照。就 是说 我们看 到美的东西一定要 随时随地 念再 好，对方 听起来 也是索然无味。所以建筑师 在学生时代就 记下来 ，灵感 稍纵即逝，所 以拍 照或者 速写这种及 时的记录 是 应该有意 识地 进行这 方面能力的培养。在每 次作业结束后，让 非常必 要的。量 量即度 量尺寸。我们知道 所有 的建筑 都是 以人 学生上台向大家讲解 自己的设 计构思 ，有意识地 锻炼学生 的语
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍v1.0 可编辑可修改第一章【荐】共享平台架构图与详细说明1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计(逻辑指的是业务逻辑)注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面：1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。
整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。
2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。
本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。
对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。
对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。
3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。
4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。
综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计注:技术架构图 --主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
下面我们将分别进行说明。
1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构)上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：注:系统整体/总体架构图 --主要突出从物理硬件（物理层/基础层）、数据库（数据层）、后台底层（支撑层）、业务逻辑（业务层/应用层）、UI描述（展示层）、系统用户分类（用户层），项目实施与运维管理，标准与规范体系和安全保障体系（贯穿各层的保障系统）一般我们只画大虚框内的部分就行了，外面的是说明与其他系统的对接描述，可以省略综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
软件体系结构 4+1模型案例
案例教学1：4+1视图方法进行软件体系结构设计要开发出用户满意的软件并不是件容易的事，软件体系结构师必须全面把握各种各样的需求、权衡需求之间有可能的矛盾之处，分门别类地将不同需求一一满足。
本文从理解需求种类的复杂性谈起，通过具体案例的分析，展示了如何通过RUP的4+1视图方法，针对不同需求进行体系结构设计，从而确保重要的需求一一被满足。
1、呼唤体系结构设计的多重视图方法灵感一闪，就想出了把大象放进冰箱的办法，这自然好。
但希望每个体系结构设计策略都依靠灵感是不现实的--我们需要系统方法的指导。
需要体系结构设计的多重视图方法，从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。
以工程领域的例子开道吧。
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。
图1 软件需求分类的复杂性2、超市系统案例：理解需求种类的复杂性例子是最好的老师。
为了更好地理解软件需求种类的复杂性，我们来分析一个实际的例子。
在表1中，我们列举了一个典型的超市系统的需求子集，从这个例子中可以清晰地看到需求可以分为两大类：功能需求和非功能需求。
表1 超市系统案例：理解需求种类的复杂性简单而言，功能需求就是"软件有什么用，软件需要做什么"。
美团软件体系结构分析
架构重构案例
效果
重构后，美团外卖业务处理能力大幅提升，用户体验得到显著改善。
案例二
美团酒店架构重构
背景
美团酒店业务面临订单量大、并发访问高、数据一致性要求高等挑战。
架构重构案例
架构重构案例
采用分布式架构，将系统拆分为多个子系统，实现负载均衡和横向扩展。引入数据库分片技术，提高数据存储和查询效率。同时，加强系统监控和告警机制，确保系统稳定运行。
安全性高
美团软件体系结构采用了多种安全措施，包括数据加密、访问控制、安全审计等，确保用户数据的安全性。
优势分析
随着技术的不断发展，美团软件体系结构需要不断更新和升级，以适应新的业务需求和技术趋势。
技术更新快
不同用户的需求差异较大，美团软件体系结构需要不断优化和改进，以满足用户的个性化需求。
用户需求多样化
感谢您的观看
公司背景
01
02
业务范围
美团还通过与线下实体商家合作，提供线上预订、线下体验的服务模式，为消费者提供更加便捷的消费体验。
美团的业务覆盖了餐饮、酒店、旅游、零售等多个领域，通过提供在线点餐、外卖、团购等服务，满足消费者的日常需求。
技术团队
美团拥有一支强大的技术团队，涵盖了多个领域的技术专家和工程师。
架构优化案例
优化后，美团点评搜索性能大幅提升，用户满意度明显提高。
效果
美团买菜架构优化
案例二
美团买菜业务需要快速响应用户订单需求，对系统响应速度要求高。
背景
架构优化案例
VS
采用缓存技术，减少对数据库的直接访问，提高系统响应速度。引入分布式缓存系统，实现数据的高可用性和一致性。同时，优化数据库查询语句和索引，提高数据查询效率。
(完整word版)UML综合案例
ＵＭＬ在ＡＴＭ自动取款机中的应用(一)Uml 基础知识Uml 概述UML （Unified Modeling Language)是软件界第一个统一的建模语言，该方法结合了Booch ， OMT ，和OOSE 方法的优点，统一了符号体系，并从其它的方法和工程实践中吸收了许多经过实际检验的概念和技术.它是一种标准的表示,已成为国际软件界广泛承认的标准。
是一种基于面向对象的可视化的通用（General ）建模语言。
为不同领域的用户提供了统一的交流标准 — UML 图。
UML 应用领域很广泛,可用于软件开发建模的各个阶段，商业建模（Business Modeling ）, 也可用于其它类型的系统。
UML 是一种定义良好,易于表达，功能强大且普遍实用的建模语言，不是一种方法，它独立于过程。
利用它建模时，可遵循任何类型的建模过程。
建模过程：UML 的主要构成向对象分析与设计的一种UML 是一种标准化的图形建模语言,它是面向对象分析与设计的一种标准表示.由：● 视图（views ）, ● 图(Diagrams ）,● 模型元素（Model elements ） ● 通用机制（general mechanism ）等几个部分构成。
视图(views）一个系统应从不同的角度进行描述，从一个角度观察到的系统称为一个视图（view）。
视图由多个图（Diagrams）构成，它不是一个图表(Graph）,而是在某一个抽象层上，对系统的抽象表示。
如果要为系统建立一个完整的模型图，需定义一定数量的视图,每个视图表示系统的一个特殊的方面。
另外，视图还把建模语言和系统开发时选择的方法或过程连接起来。
图(Diagrams）UML语言定义了五种类型9种不同的图，把它们有机结合起来就可以描述系统的所有视图。
用例图(Use case diagram）从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。
静态图（Static diagram)，表示系统的静态结构.包括类图、对象图、包图。
和利时sis系统体系结构
历史站
交换机
站
HiaGuard
系统结构组成
16
3. HiaGuard 硬件结构——站
� “站”的概念
� 是系统结构中的一个组成环节。
� 是物理上的一套独立设备。 � 是网络中的一个通信节点。
安全工程师站
操作员站
� 在系统功能中完成某一类特定的处理任务。
现场控制站
� 工程中“站”的组成
工程师站
操作员站
128.0.m.(n+128) 129.0.m.(n+128）
26
3.HiaGuard 硬件结构——网络
� 控制网上的节点 � 作用：连接现场控制站中主控与I/O模块，实现数据的传递。
� 控制网属性 �采用Profisafe安全协议——主 控单元为主站，智能I/O单元为从 站
� 从站地址的分配 � SGM硬件系统：从站为 6—125
5
2、工艺要求
ESD部分工艺要求如下： 1、烷基化工段、氧化工段和加氢工段涉及的7个主要阀门动作对于现场安全生产至关重 要，在三个工段的主要温度和压力参数发生异常时，出于对生产和现场设备的安全考虑，需 要紧急动作对应阀门，优先于其他控制。但正常情况下，这7个阀门均处于静态，不参与其 他控制； 2、如果某个异常条件发生并短期内无法恢复、且对后续工段影响排除时，可实现继续 生产； 3、记录异常值发生时的动作时间，并精确到ms级别； 4、保证安全完整性满足SIL3等级。
注：控制站具体讲解请参考 硬件课件。
安全工程师站
操作员站
现场控制站
历史站
交换机
21
3.HiaGuard 硬件结构——网络
� 网络的组成
系统网：连接工程师站、操作员站、历史
软件体系结构 PPT
•
1.1what is SA ？
• 这种全局结构的设计和规划问题包括 全局组织 结构；全局控制结构；通信和同步以及数据存 取协议；规定设计元素的功能；设计元素的组 合；物理分布；规模和性能；演化的维度；设 计方案的选择等。 • 1随着软件系统的规模和复杂性不断增加，系 统的全局结构的设计和规划变得比算法的选择 以及数据结构的设计更加重要。 • 2人们普遍认为，为系统设计一个合适的体系 结构是系统取得长远的成功的关键因素。 • 3非形式化的。
1.1what is SA ？
e.g. 每个Filter都有输入端和输出端，例如一个MPEG-1解码Filter它的输入是MPEG编码的 流数据，它的输出端是一解码过的流数据。DirectShow正是通过将不同的Filter连接在一起 完成特定的功能的，我们将这些Filter的连接叫做Filter Graph，如下图A给出是播放AVI的 Filter Graph：
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
1概述－需求开发的主要困难
1概述－软件危机的原因
• 软件规模越来越大 • 随着软件应用范围的增广，软件规模愈来愈大。 随着软件应用范围的增广，软件规模愈来愈大。大 型软件项目需要组织一定的人力共同完成， 型软件项目需要组织一定的人力共同完成，而多数管 理人员缺乏开发大型软件系统的经验， 理人员缺乏开发大型软件系统的经验，而多数软件开 发人员又缺乏管理方面的经验。 发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交流 不及时、不准确、有时还会产生误解。 不及时、不准确、有时还会产生误解。 软件项目开发人员不能有效地、 软件项目开发人员不能有效地、独立自主地处理大 型软件的全部关系和各个分支， 型软件的全部关系和各个分支，因此容易产生疏漏和 错误。 错误。
软件系统架构图-参考案例
各种软件开发系统架构图案例介绍第一章【荐】共享平台架构图与详细说明1.1.【荐】共享平台逻辑架构设计(逻辑指的是业务逻辑)注:逻辑架构图--主要突出子系统/模块间的业务关系, 这里的逻辑指的是业务逻辑如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图，上图整体展现说明包括以下几个方面：1 应用系统建设本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发，从而建立行业的全面的应用系统架构群。
整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合，完成应用系统的统一化管理与维护。
2 应用资源采集整体应用系统资源统一分为两类，具体包括结构化资源和非机构化资源。
本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。
对于非结构化资源，我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。
对于结构化资源，我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建，采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。
3 数据分析与展现采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现，具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。
4 数据的应用最终数据将通过内外网门户对外进行发布，相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询，从而有效提升了我局整体应用服务质量。
综上，我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建，下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。
1.2.【荐】技术架构设计注:技术架构图--主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式如上图对本次项目整体技术架构进行了设计，从上图我们可以看出，本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
下面我们将分别进行说明。
1.3.【荐】系统整体架构设计(也称为系统总体架构)上述两节，我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明，通过上述设计，我们对整体项目的架构图进行了归纳如下：注:系统整体/总体架构图--主要突出从物理硬件（物理层/基础层）、数据库（数据层）、后台底层（支撑层）、业务逻辑（业务层/应用层）、UI描述（展示层）、系统用户分类（用户层），项目实施与运维管理，标准与规范体系和安全保障体系（贯穿各层的保障系统）一般我们只画大虚框内的部分就行了，外面的是说明与其他系统的对接描述，可以省略综上，我们对整体应用系统架构图进行了设计，下面我们将分别进行说明。
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？
软件系统架构图-参考案例
软件系统架构图-参考案例本文介绍了共享平台的逻辑架构设计、技术架构设计和系统整体架构设计。
逻辑架构图突出了子系统/模块间的业务关系，重点包括应用系统建设、应用资源采集、数据分析与展现以及数据的应用。
技术架构图主要突出子系统/模块自身使用的技术和模块接口关联方式，包括相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。
系统整体架构设计则对整个项目的架构图进行了归纳。
通过这些设计，共享平台能够实现资源的有效管理与展现，提升整体应用服务质量。
应用管理层是整体应用系统的管理保障，包括系统的运维管理、安全保障、标准与规范体系等方面。
在本次项目中，我们将建立完善的运维管理体系，包括系统监控、故障排除、性能优化等方面，确保系统的稳定运行。
同时，我们将建立完善的安全保障体系，包括数据安全、网络安全、应用安全等方面，保障系统的安全性。
此外，我们还将建立完善的标准与规范体系，确保系统的开发、维护、升级等方面符合相关规范和标准，提高系统的可维护性和可扩展性。
应用展示层应用展示层是整体应用系统的用户界面，包括PC端、移动端等多种形式。
在本次项目中，我们将采用响应式设计的方式，确保系统在不同设备上的良好展示效果。
同时，我们将注重用户体验的设计，提高系统的易用性和用户满意度。
综上所述，整体应用系统架构图主要包括物理硬件、数据库、后台底层、业务逻辑、UI描述、系统用户分类、项目实施与运维管理、标准与规范体系和安全保障体系等方面。
通过有效的层级结构划分和详细的设计规划，我们将为本次项目的顺利实施和今后区劳动局信息化的发展提供有力支撑。
在设计3.3.3图时，应用管理层有效地继承了我局原有的应用系统分类标准，将实际应用系统分成了八个应用体系。
在实际应用系统的建设中，我们将在全面传承原有应用分类标准规范的基础上，实现有效的多维应用资源分类方法。
整体应用系统也可以通过多维的管理模式进行相关操作管理。
例如，可以按照业务将应用系统进行划分，包括劳动管理和保险管理等。
软件体系结构课程实施自主式学习交叉案例教学法初探
宋 和 平
（ 江 苏 大 学 计 算 机 科 学 与通 信 工 程 学 院 ， 江苏 镇江
摘 要 ：为适 应 新 时 期 的 教 学 需 要 ， 作 者 在 分 析 当前 学 生 基础 学 习 需求 和 学 习能 力 的基 础 上 ．提 出一 种 引导 学 生 自 主学习、 教 师 案 例教 学 交 叉进 行 的教 学 新 方 法 ． 并 结合 江 苏 大 学 计 算机 学 院原 有 教 学 大纲 的 实 际 ．应 用该 方 法连 续 实施 两 学 年教 学 实践 ． 通 过 对 两 学 习兴趣 和 实践 动 手 能 力 均 显 著提 高 关键词 ： 软 件 体 系结 构 自主 式 学 习 案例 教 学 法
２ １ ２ ０ １ ３ ）
随着 软 件 产 业 日益 成 为 国 民经 济 的重 要 组 成 部 分 ．越 来 越需 要 专 门 的软 件 设 计 高 级 人 才 。培 养 软 件 设 计 专 业 人 才 是 当前高校的职责。软件体系结构也称 软件架构设计 （ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ａ ｒ ｅ Ａ ｒ ｃ ｈ ｉ ｔ ｅ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ） ，是 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ／ Ａ Ｃ Ｍ计 算 课 程 体 系 软件 工 程 专 业 软 件 设 计 的核 心 课 程 。目前 ． 软 件体 系结 构 是 我 国 大 多 数高 校 软 件 工 程 专 业 本 科 生 的一 门专 业 必 修 课 程 ．一 般 在 大 三 下 学 期 开 设。 该课 程 主要 介 绍 架 构 模 式 和 架 构设 计方 法 。 侧 重架 构 设 计 思 想 的实 践 应 用 。 为 了提 高 软 件 体 系 结 构课 程 的教 学 质 量 ． 不 少 高 校 总 结 了 一 些 比较 好 的 教 学 经 验 、 教学方法 Ｅ ｌ － ３ ］ 。 但 软 件 体 系结 构知 识 点 分 散 和强 调 实 践 应 用 的特 点 ．对 课 程 教 学 提 出了挑战。 从 我 校 软件 体 系 结 构 课 程 教 学 实 际 出发 ． 笔 者分 析 了近 年来 学 生 在 学 习意 愿 、学 习能 力 、学 习 目的上 的诸 多 变 化， 提 出 了一 种 “ 自主 式 学 习 交 叉 案 例 教学 ” 的教 学 新 方 法 。 该 方 法 连续 在２ ０ ０ ９ 、 ２ ０ １ ０ 级 本 科 生 的 教 学 中应 用 ，从 课 堂 响 应 、 课 程 考 核及 调 查 反 馈 等指 标 来 看 ．该 方 法 能 较 好 地 激 发 学 生 的 学 习 意愿 ， 提 高 理 论 知识 及 案 例 分 析 能 力 。 １ ． 实 施本 教 学 法 的 必 要 性 近 年来 ， 软件体系结构课程教学存在一些问题 ， 主要 表 现 在 以下 几个 方 面 。 １ ． １ 学 生 学 习缺 乏 主 动性 软件体 系结构 涉及 知识 多而广 ， 内容 比较抽象 ． 理 论 性 比较强 。 学 生 缺 乏 项 目开 发 实 践 经 验 ， 对 架 构 设 计 在 软 件 工 程 中 的 应 用 缺 乏 了解 ， 进 而 对 这 门 课 程 的 学 习兴 趣 不 大 。 学 校领导 、 老 师 和 家 长 的肯 定 。学 生 主 动 要 求 参 加 软 式 垒 球 队 。 希 望 参 加 软 式 垒球 的 比赛 。 而 软式 垒球 的 比赛 气 氛 同 时潜 移 默 化 地 影 响 着学 生 ， 球 队 的相 互 呼 喊 和 竞 技 使 他 们 更 加 团 结 、 更加有集体性 、 荣誉感 ； 同 时对 于学 生 开 朗乐 观性 格 的 培养 有 很 大 的 促 进 作用 。 而 软式 垒球 本 身 的文 明礼 仪对 学生 良好 礼 仪 习惯 的 养成 具 有 很 好 的促 进 作 用 。 软 式 垒 球 的 比赛 可 控 制 性 强 ， 比赛 激 烈 ， 对 于 培 养 学 生 的奔跑能力 、 灵敏反应 能力 、 锻 炼学生体力 。 锻 炼 学 生 身 体 素 质 具 有 很好 的促 进 作 用 。软 式 垒 球 适 合 在 阳光 活动 中开 展 。
从需求定义到软件体系结构
需求分析、设计、编码、测试和部署。
案例二：移动应用的架构设计
需求定义
移动应用的需求主要包括用户注册登 录、商品浏览、下单支付、消息推送 等。
技术选型
客户端可以使用Swift、Java或React Native等技术，服务端可以使用 Spring Cloud、Dubbo等框架。
架构设计
针对这些需求，可以采用客户端和服务端的 架构设计，客户端可以采用原生应用或跨平 台应用，服务端可以采用微服务架构。
。
观察与日志
观察用户在软件使用过程中的 行为和问题，记录下来作为需
求依据。
原型评估
制作软件原型并让用户试用， 收集用户反馈和改进意见。
需求分析
需求分类
将收集到的需求按照功能、性能、安全等维 度进行分类。
需求验证
确保收集到的需求是准确、完整、无歧义的， 并与用户达成共识。
需求优先级排序
根据需求的重要性和紧急程度，对需求进行 优先级排序。
需求变更管理
在软件开发过程中，需求可能会发生变化。需要对变更进行评估，并相应地调整软件架 构。
架构调整
根据需求变更，对软件架构进行修改、优化或重构，以确保软件系统能够满足新的需求。
04
软件开发生命周期与架构的 关系
架构在开发过程中的作用
01
架构是软件开发的 骨架
软件架构为软件开发提供了整体 结构，为开发人员提供了明确的 方向和指导。
02
架构有助于降低开 发风险
合理的软件架构可以降低开发过 程中的风险，避免出现重大问题。
03
架构提高软件质量
良好的软件架构有助于提高软件 的质量，包括稳定性、可维护性 和可扩展性。
架构与开发阶段的对应关系
软件体系结构案例
软件体系结构案例分析案例一：学生管理系统功能如下面业务分解图所示，将一个开发的软件——学生管理系统分成五个子系统，学生档案管理：学生的一般情况，及奖励，处分情况；学生成绩管理：学习成绩，补考成绩；学籍处理：学生留降级处理，休复学处理，退学处理；日常教务管理：日常报表，如通知书，补考通知书等，学生学成绩的各种分类统计；毕业生学籍处理：结业处理，毕业处理，授位处理，学籍卡片等。
3、信息采集与各部门的使用权限每学期考试完毕由各系录入成绩，然后由教务科收集。
为了信息的安全和数据的权威性，对于网上信息的使用权限和责任规定如下：性能1、网络环境下的多用户系统在上述已有的硬件环境下，信息由各用户在规定的权限下在各自的工作站上录入，信息上网后各用户可查询，调用，达到信息共享。
2、数据的完整性，准确性a、录入数据采用表格方式，限制录入数据类型及取值范围以保证数据的完整性及准确性。
b、系统具有部分反悔修改功能，系统备有的修改功能均可反悔3、数据完成的时间性，如成绩的录入，仅当师资科录入教学进程，教务科分发教师教学任务安排之后，各系方可录入成绩。
4、数据安全性本系统采用二级安全保障第一级：依赖于网络本身对用户使用权限的规定。
第二级：在程序模块中通过使用密码控制功能对用户使用权限加以限制。
如上表5、成绩自动统计分析及学籍的自动处理本系统按学籍管理条例设计了若干个软件处理模块：1、按某学生某学期，学年考试及补考成绩，自动生成该学生是否升留降级，退学。
2、可按某学生在校期间累计补考科目门数和成绩自动生成该学生是否结业，毕业，授位。
3、可按某学生因非成绩原因所引起的学籍变更作自动处理。
4、可按每学期各年级班学生考试成绩自动生成补考名单，科目。
5、可按每学期各年级学生考试成绩自动生成某课程统计分析表。
*案例二：网上招聘系统项目来源及背景本项目是为北京某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较棘手的事情，为人力资源部的工作人员带来很多的工作量。
体系结构案例研究优秀课件
上下文关键字
➢ 解决方案3：隐式调用
➢这种解决方案很容易支持系统功能的扩展： 通过注册，添加的模块很容易和系统整合， 当发生数据交换事件时，这些添加的模块就 会被调用。
➢因为数据被抽象地访问，所以这种解决方案 也将计算和数据表示分开。
➢由于被隐式调用的模块仅仅依赖于某些外部 的触发事件，所以这种方案也支持重用。
X-Y波形 叠加波形
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仪器软件
➢ 面向对象模型
➢ 虽然是一个有益的实践，但是由于没有产生出期 望的结果而失败了。
➢ 尽管很多对象类型被确定，但是没有一个整体模 型解释怎样结合这些对象类型，这将会导致功能 划分的混乱。比如，量度是否应该与被测量的或 者被外部表示的数据类型相关联？用户界面应该 和哪些对象交互？
示波器是一个仪器系统，能对电信号取样，并在 屏幕上显示电信号的图像（即踪迹）。 ➢ 示波器通常对信号进行测量，并将它们显示在屏 幕上。
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仪器软件
➢Tektronix公司的一个软件体系结构的工业发展 ➢ 现代示波器主要依靠数字技术并使用非常复杂的
软件。 ➢ 现代示波器能够完成大量的测量，提供兆字节的
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上下文关键字
➢ 解决方案1：使用共享数据的主程序/子程序
直接内存存取 子程序调用 系统输入/输出
输入
主控制
循环移动
按字母表排序
输出
字符
索引
按字母表索引
输入媒介
KWIC:共享数据解决方案
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输出媒介
上下文关键字
➢ 解决方案1：使用共享数据的主程序/子程序
➢这种方案具有很高的数据访问效率，因为 计算共享同一个存储区。
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本系统的网络运行图如图A-2，无论是客户端的应聘者还是管理端的HR等都可以通过网络登录到本系统中。应聘者通过网络提交简历等相关信息，HR通过网络发布职位信息，获得应聘者提供的简历信息，进行面试管理。
管理端子系统
管理端主要是指提供公司内部人力资源管理人员使用的功能部分，它的功能分为知识库、试卷管理、职位发布、简历整理、面试管理等部分，每个登录者首先经过认真安全认证然后缺陷权限，根据相应的权限现实相应的功能。
系统总体架构
校园一卡通系统软件的技术架构采用成熟的三层结构，即分为数据服务层、业务逻辑层和用户表现层设计并实现。采用三层结构的应用程序最大的好处是把业务逻辑独立出来，封装为中间层，这样就在业务逻辑需要改变时不影响客户端的表现层和后端数据库服务器层，因此，它能够满足应用程序可伸缩性（或可扩展性）应用需求。
同时，一卡通软件系统为综合教务系统、门禁系统、IBMS等其他系统提供相应的系统对外接口,实时处理来自其他系统的业务请求，实现与其他系统所需的信息共享,从而实现一卡通系统对其它系统的扩展处理功能。
IC卡用户通过应用子系统使用一卡通提供的各项服务，学院的管理用户通过中心管理系统和帐务管理系统实现对一卡通系统IC卡用户的管理和帐务处理工作。
案例三：校园一卡通
系统总体概述
系统总体分为校园卡中心、银行转帐系统、应用子系统（收费子系统和身份识别子系统两类）及第三方系统并接四大部分：
一卡通中心
“一卡通”系统校园卡中心建立在校园专用网上，主要实现数据的中央存储和卡综合业务。
数据中心服务器：负责校园“一卡通”数据的存储、更新、备份、维护；
中间层服务器：负责所有业务逻辑处理；
收费类的系统并入“一卡通”系统后，要将收费和扣款的记录回送到中心服务器，以维护系统帐目的一致性和完整性，而对于小钱包方式的系统只要子系统自己维护小钱包的帐目一致性即可。
身份识别类的系统如门禁控制系统、上机认证等，只要将从卡上读取的识别码在系统中进行有效性确认即可。
我们为第三方系统接入开发了硬件操作接口及身份识别接口，由系统提供的服务，可实现第三方系统无缝并接,达到校园卡走遍全校的目的。
为现实企业与人才牵线搭桥的作用，来弥补招聘中存在的种种不足。在这种条件下，我们开发了网上招聘系统。人力资源部的工作人员通过这个招聘系统维护知识库，编制试题，发布职位和与这个职位相应的试题；应聘者可以通过网上提交自己的简历并同时回答相应的试题。人力资源部的工作人员通过这个招聘系统可以统计整理这些简历，并根据应聘者的简历和试题分数提取出需要面试的人员，然后按照一定的方式通知面试人员参加面试，在面试过程中，记录相应的面试结果。人力资源部的工作人员可以随时浏览人员简历和面试的相关信息。
根据用户的需求陈述，可以确定本项目分为客户端和管理端，客户端主要功能是提供应聘者的查询职位、简历录入、回答试题，提交简历等。管理端的功能提供公司人力资源管理人员进行的知识库管理、试卷管理、职位管理、简历管理、用户管理等。他们的关系如图A-1。
应用环境
本项目的应用环境可以分硬件环境、软件环境和网络环境来描述。
各应用子系统
业务应用系统：负责本子系统和“一卡通”中心数据库和本子应用系统之间实现资源和信息共享，实现全校师生“一卡在手，走遍全校”
第三方系统的并接
系统提供多种方式的并接技术，可以把已有的或将要应用的第三方系统与“一卡通”系统并接。
第三方并入的系统大致也可分为两大类，即收费类和身份识别类系统。
校园前置机：唯一负责与银行前置机的连接，同时管理、监控各个自助转帐终端，代理自助、自动两种方式的实时转帐业务；
查询服务器：负责网上查询、语音查询、领导查询等服务；
银行转帐系统
自助圈存缴费机：24小时自助为学生提供圈存，缴费服务；
对帐系统：实时或定时下载银行圈存或缴费流水与一卡通中心数据库对帐；
触摸式查询机：24小时自助为学生提供校园一卡通各种数据查询；
项目要达到的目标
本项目设定的目标如下：
1.系统能够提供友好的用户界面，使操作人员的工作量最大限度的减少
2.系统具有良好的运行效率，能够得到提高生产率的目的
3.系统应有良好的可扩充性，可以容易的加入其它系统的应用。
4.平台的设计具有一定的超前性，灵活性，能够适应企业生产配置的变化。
5.通过这个项目可以锻炼队伍，提高团队的开发能力和项目管理能力系统整体结构
软件体系结构案例
*二层图
案例二：网上招聘系统
项目来源及背景
本项目是为北京某公司开发的一个网上招聘系统，由于这个公司的规模比较大，需要招聘的员工也很多，每次招聘总能收到成千上万的简历，如何挑选合适的应聘者常常是公司比较棘手的事情，为人力资源部的工作人员带来很多的工作量。为此公司希望有一个自动化的招聘系统能够给他们带来工作的便利，提高工作效率，同时及时招聘到满意的人才。
分析比较
以上是三个在网上找的案例，下面从直观性、易描述性、4+1视图等方面进行比较：