第四章-软件体系结构描述

构件的类型 连接件的类型 圈是什么 箭头是什么 层次的意义 为什么CP要放第一层

只画出方框和线条不是体系结构，而是体系结 构的开始
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体系结构描述的必要性


在软件开发中，各种角色交流思想的媒 介 进行上层分析的基础 让别人理解系统的第一手资料
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输入 显示结果
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C2描述

comUI向comUser发出验证请求 userRequest(user,pw),获取验证结果 getVerity()后，显示信息.
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C2描述


根据以上，comUI的out事件和in事件 分别为： Out：

userRequest(user,pw)
end interface component_type:Module|Computation| SharedData|SeqFile|Filter|Process|Sch edProcess|General
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UniCon语法-描述构件
描述构件实施-语法： implementation is
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C2对连接件的描述
语法： connector <identifier> conections top_ports top_component1; top_component2… bottom_ports bottom_component

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comInput连接件的描述
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典型元素含义比较
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常见的软件体系结构元素
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ADL的构成要素-构件



在体系结构中，构件可以小到只有一个 过程、大到整个应用程序。 构件中有一些重要的属性 构件作为一个封装的实体，只能通过其 接口与外部环境交互 接口由一组端口组成 构件的演化能力



构件是否正确连接 接口是否匹配 连接件构成的通信是否正确 说明语义

利用配置来支持系统的变化，使不同技 术人员都能理解并熟悉系统
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典型的软件体系结构描述语言
UniCon语法-描述构件： component <identifier>(构件名)

<interface>(接口) <implementation>(构件实施)
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ADL

ADL的三个基本元素是：


构件 连接件 体系结构配置
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典型的软件体系结构描述语言
ADL Unicon Wright C2 Rapide SADL Aesop ACME 研发组织 Carnegie Mellon大学 Carnegie Mellon大学 Southern California大学 Stanford大学 SRI Carnegie Mellon 大学 Carnegie Mellon 大学
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C2风格


C2底层向上层索取数据，递交请求 C2上层为下层提供数据、反馈结果，不 能递交请求 2个构件：

comUI ,comUser comInput
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1个连接件：

C2风格实例-用户验证
comUser
验证
comInput comUI
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Wright
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Wright



上图介绍了一个简单的客户服务器系统的体系 结构 分为3个部分 第一部分定义构件和连接件类型。一个构件类 型用端口(ports)和构件规格(componentspec)来说明 连接件类型用所定义的角色和粘剂(glue)的集 合来说明。 粘剂用来说明客户服务和服务器角色是怎样协 作的。比如，客户端请求，服务器响应
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In：

getVerity()
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comUI描述
component comUI is interface top_domain is out userRequest(user,pw) in getVerity() [behavior]//此处省略 end comUI
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<property_list> <variant_list>
end implementation
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UniCon语法-描述连接件
描述连接件-语法： connector <identifier>(连接件名字)

<protocol>(协议) <implementation>(连接件的实现)
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Wright

第二部分是构件和连接件的实例集合 有一个服务器s，一个客户端c，一个连 接件cs
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Wright


第三部分描述端口和连接件的关系。 比如服务器端的provide端口与连接件 中的server角色相对应。 客户端的request端口与连接件中的 client角色相对应。
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C2




C2是一种常见(有图形化用户界面)的软 件体系结构风格 C2SADL(Software Architecture Description Language)是用于描述C2 风格的体系结构的ADL。 常常用C2这一简称来指代C2风格和C2 SADL的结合 C2语言可以用Argo设计环境编写
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软件体系结构描述语言



软件开发的重点已从程序代码转移到了可重用 颗粒(构件和连接件)的体系结构元素，以及它 们整体的互连结构 为了支持体系结构开发，需要建立应用于体系 结构规格说明的形式化建模符号和分析开发工 具 ADL (Architecture Description Language) 和对应的工具包就能够解决这一问题。
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C2描述语法
component <identifier> is (构件名) interface top_domain is(面向top的接口) bottom_domain is(面向bottom的接口) out …//请求、输出方法体 in …//内部、输入方法体 [behavior] [context component_context] end <identifier>
end < identifier >
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UniCon语法-描述构件
描述接口-语法： interface is


type <component_type> <property_list>(属性,用于更进一步的说明) <player_list>(参与者,用于更进一步的说明)

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C2对体系结构的描述

比如有2个用户信息的验证，分别是user1和 user2，两个验证结果，分别是R1和R2
system 用户验证_1 is architecture 用户验证 with comUI instance user1,user2; comUser instance R1,R2; end 用户验证_1
connector comInput conections top_ports comUser bottom_ports comUI
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C2对体系结构的描述
语法： system 系统名_1 is architecture 系统名 with instance (实例) instance end 系统名_1
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ADLs和其他语言的比较



构造能力：ADL能够使用较小的体系结构元素来建造大 型软件系统 抽象能力：ADL使得软件体系结构中的构件和连接件描 述可以只关注抽象特征，而不管具体实现。 复用能力：ADL使得组成软件系统的构件、连接件甚至 是软件体系结构都成为软件系统开发和设计的可复用部 件； 组合能力：ADL使得其描述每一个系统元素都有自己的 局部结构，这种特点使得ADL支持软件系统的动态变化 组合； 异构能力：ADL允许不同的体系结构描述有关联； 分析和推理能力：ADL允许对体系结构进行多种不同的 性能和功能上的推理分析。
comUser

收到comUI的信息 userRequest(user,pw),进行判断，之 后将结果result()发回给UI
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comUser描述
component comUser is interface bottom_domain is out result() in userRequest(user,pw) [behavior]//此处省略 end comUser
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Wright-进程符号的说明



连接件的角色说明了交互方每一方的行 为，粘剂说明了这些行为是如何结合在 一起的。 但是，如何描述行为特点以及可能发生 的行为范围？ 进程代数的方法来描述
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Wright



符号的含义 对号表示成功 方框表示确定性选择 箭头表示事件变迁 。。。 优先级问题等 不做重点
5
体系结构的描述方法

使用体系结构描述语言 Architecture Description Language ADLs 专门针对软件体系结构的特点而设定 目前已经有十几种常见的ADL
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6
体系结构描述框架标准


鉴于体系结构描述的概念和实践的不统 一，IEEE与1995年8越成立了体系结构 工作组 IEEE P1471 体系结构描述框架，并与 2000年9月21日通过IEEE-SA标准委员 会评审。
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UniCon语法-描述连接件
描述连接件的实现-语法 implementation is

builtin
end implementation
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练习


用UniCon语言来描述最简单的管道-过 滤器 过滤器名：GuoLvQi 管道名：GuanDao
end <identifier>
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UniCon语法-描述连接件
描述协议-语法： protocol is

type <connetor_type> <property_list> <role_list>(角色)
end protocol <connector_type>:DataAccess|FileIO| Pipe|PLBundler|PocedureCall|RemoteP rocCall|RTScheduler
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C2对体系结构的描述

P117
软件体系结构
软件体系结构描述
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1
主要内容



软件体系结构描述方法 框架标准 描述语言 典型的软件体系结构描述语言 软件体系结构与UML 可扩展标记语言 基于XML的描述语言
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这是什么？
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上图的问题

很多事情没有说：
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IEEE P1471

IEEE P1471适用于软件密集的系统， 其目标在于：


便于体系结构的表达与交流 奠定质量与成本的基础

IEEE P1471介绍了如何大概的描述体 系结构，对详细还有所欠缺
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Rational



Rational根据P1471提出了自己的标准 相比之下，该建议标准涉及面较窄，所注重的 层次比较低，因而更具体。 该建议标准结合了4+1模型提出了7个体系结 构视图 将体系结构基于RUP，用UML来描述，具有 一定的局限性，但该建议标准结合了业界已经 广泛采用的建模语言和开发过程，因而易于推 广。
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ADL的构成要素-连接件


连接件用来连接构件，它们可以是消息 器、共享变量、缓冲区、协议、管道、 数据库、应用程序中的SQL语句等。 连接件同样有接口，接口由一组角色组 成。有2角色，也有多角色。
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ADL的构成元素-体系结构配置

体系结构配置提供信息来确定：