软件架构设计模式与实践

软件架构设计模式与实践

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目录

•软件架构视图

•软件生命周期与软件架构介绍

•架构设计的GRASP模式

•质量属性驱动架构设计策略

•软件架构模式分析及其实际运用

•架构设计原则

•面向对象的设计原则

•架构设计验证

•数据访问层设计（持久层设计）

•借鉴RUP中的设计流程

•领域模型及业务逻辑层在架构设计中的实现•设计模式本质

•SOA的设计思想

•软件架构实践

•软件系统架构实践与剖析

前言

软件系统开始坏死的症状

•一个软件系统开始坏死时表现的症状有:

•硬化Rigidity——系统变得越来越难以变更,修复或增添新功能的代价高昂;

•脆弱Fragility——对系统的任何哪怕是微小的变更都可能造成四处(甚至是

与变更处没有逻辑上的关联之处J崩溃;

•绑死Immobility——抽取系统的任何部分用来复用都非常困难;

•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,诱使开发人员绕过它选择容易但有害的途径,其结果却使系统死的更快。

•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“集成系统”。

•软件单元的粒度是相对的。同一个软件单元，在不同场景下我们会以不

同的粒度看待它。

•架构(Architecture)与框架(Framework)。

•框架只是一种特殊的软件，框架也有架构。

•可以通过架构框架化达到“架构重用”的目的，如很多人都在用 Spring 框架提供的控制反转和依赖注入来构建自己的架构。

•软件架构的作用

•如果一个项目的系统架构(包括理论基础)尚未确定，就不应该进行此系统的全面开发。-- Barry Boehm,《Engineering Context》

•一个缺陷充斥的系统，将始终是一个缺陷充斥的系统。-- Timothy C.

Lethbridge,《面向对象软件工程》

•软件架构设计为什么这么难？

•因为它是跨越现实世界与计算机世界之间鸿沟的一座桥。

•软件架构设计要完成从面向业务到面向技术的转换，在鸿沟上架起一座桥梁。

•需求 -> 架构设计 -> 软件架构 -> 系统开发 -> 软件系统

•软件架构对新产品开发的作用：

•上承业务目标。

•下接技术决策。

•控制复杂性。

•先进行架构设计，后进行详细设计和编码实现，符合“基于问题深度分而治之”的理

念。

•组织开发。

•软件架构方案在小组中间扮演了“桥梁”和“合作契约”的作用。

•利于迭代开发和增量交付。

•以架构为中心进行开发，为增量交付提供了良好的基础。在架构经过验证之后，可

以专注于功能的增量提交。

•提高质量。

•软件产品线：指具有一组可管理的、公共特性的、软件密集性系统的集合，这些系统满足特定的市场需求或任务需求，并且按照预定义方式从一个公共的核心资产集开发得到。

•软件产品线架构：针对一个公司或组织内的一系列产品而设计的通用架构。

•软件架构对软件产品线开发的作用：

•固化核心知识；

•提供可重用资产；

•缩短推出产品的周期；

•降低开发和维护成本；

•提高产品质量；

•支持批量定制；

•架构师应当为项目相关的不同角色而设计：

•架构师要为客户负责，满足他们的业务目标和约束条件。

•架构师要为用户负责，满足他们关心的功能需求和运行期质量属性。

•架构师必须顾及处于协作分工“下游”的开发人员。

•架构师必须考虑“周边”的管理人员，为他们进行分工管理、协调控制和评估监控等工作提供清晰的基础。

软件架构视图

——让设计建模更明白、更有效

张云贵

2010-05-21

“系统架构图”？

•架构设计的多重视图

•从根本上来说是因为需求种类的复杂性所致。

•比如一个媒体发布系统：

•功能需求：用户可以通过浏览器浏览媒体的发布。据此初步设计出采用浏览器插件

的方案；

•约束条件：不能影响用户浏览器的安全性；细化设计方案，需要对插件进行认证，

自动判别客户端是否存在，及版本比较；自动下载注册等。

•使用期质量属性：为保证浏览的流畅，应减少中间等待的时间，因此应对下一步需

使用的媒体做预测等。

•制作发布期的质量保证：保证在遇到较大的媒体时能保持浏览的流畅，应在发布时

将视频等流式化。