软件体系结构课件第十四课软件产品线
软件产品线架构组织与技术幻灯片PPT
框架和架构的关系
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二、业务模式与框架技术
• 所谓“模式”强调的是某种功能单元可能被使 用上百次,但使用的方式却不尽相同。模式是 一种灵活的思想,运用它却需要智慧和想象力, 因为没有两种完全一样的功能需求。
• 条理性工程:应用经过考验的模式,通过恰当 的组合和微小的修改达到目的。
• 探索性工程:对新的各种各样的设计的非结构 化探索。
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协作:
• 当首席架构师开始架构设计的时候,协 作显得及其重要,我们一定要确保公司、 周边合作者、领域架构师和开发组都能 理解架构的关键思想。
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简化:
• 简化原则要求澄清并最小化架构与创建, 当发现两个小组开发的构件有重叠的部 分以后,应该可以考虑指定一个共享的 构件,如何实现简化是构架师最值得关 注的一个问题,非此架构设计的意义就 显得不大。
• 开发定义关于共享功能的特殊需求的公共软件 需求,例如,公共GUI和通信协议。
• 为系列中的每个产品开发前景文档、补充规格 说明以及定义特殊功能的用例模型。
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二、确定范围
在核心资产库中,软件架构是重中之重, 而一个可以在几乎所有产品线中不同产品可以 通用的架构,设计的关键是架构设计中有一组 明确允许可以发生变化的,所以,识别允许的 变化是架构设计责任的一部分。
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第一章 软件框架技术的设计思想
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一、架构、框架与复用
• 框架在软件复用中的意义 • 共享框架与产品线架构 • 产品线架构设计与软件组织
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框架(Framework) 的特征
框架是可以通过某种回调机制进行扩展的软件系统或者子系统。框 架的概念主要来自于对“重用概率”的分析。一个软件单元被重用, 单元粒度越大,重用概率越低,但是重用价值越大。反之,单元粒 度越小,重用概率越高,但是重用价值越小。框架的智慧在于,在 单元粒度比较大的情况下,追求高的重用概率。
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。
软件产品线体系结构
图注:
新构件
修改了的构件
未改变的构件
第一代产品的第二个版本
第10章 软件产品线体系结构
10.5 产品线体系结构的演化
◇ 两代产品的各种发行版本
以太网模块 网络文件系统框架 Netware 令牌网模块 NFS SMB 网络协议框架 HTTP SCSI 文件系统框架 Pseudo ISO9660
图注:
◇ 软件产品线体系结构
第10章 软件产品线体系结构 10.1 软件产品线的出现和发展
◇ 出现和发展
产品线的起源可以追溯到1976年Parnas对程序族的研究。软件 产品线的实践早在20世纪80年代中期就出现。 据HP公司1996年对HP、IBM、NEC、AT&T等几个大型公司分析 研究,他们在采用了软件产品线开发方法后,使产品的开发时间减 少1.5-2倍,维护成本降低2-5倍,软件质量提升5-10倍,软件重 用达50%-80%,开发成本降低12%-15%。 软件产品线的发展得益于软件体系结构的发展和软件重用技术 的发展。
第10章 软件产品线体系结构
10.3 框架和应用框架技术
框架是封装了特定应用族抽象设计的抽象类的集 合,框架又是一个模板,关键的方法和其他细节 在框架实例中实现 。 应用框架又称为通用应用,是为一个特定应用领 域的软件系统提供可重用结构的一组相互协作的 类的集合。 ◎ 黑盒框架 ◎ 白盒框架
第10章 软件产品线体系结构
◎ 产品线就是由在系统的组成元素和功能方面具有共性和个性的相 似的多个系统组成的一个系统族。
◎ 软件产品线就是在一个公共的软件资源集合基础上建立起来的, 共享同一个特性集合的系统集合(Bass,Clements和Kazman)。 ◎ 一个软件产品线由一个产品线体系结构、一个可重用构件集合和 一个源自共享资源的产品集合组成,是组织一组相关软件产品开发 的方式(Jan Bosch)。
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、
软件产品线
Management
软件产品线的开发实例
某设计院信息管理系统
软件产品线的开发实例
该系统的主要功能有:
A
知识资源管理系统
B
项目管理
C
WEB 支持平台
D
内部管理
软件产品线的开发实例
核心资产的开发
第一步
第二步
第三步
第四步
分析和确定 产品线范围
软件产品线国外发展现状
? 由于软件产品线是同时开发一组成品,故其更为困难,风 险也更高。
? 产品线技术是在领域工程、体系结构、组件技术等多种技 术基础上发展的,但对这些技术提出了新的挑战。
? 近来国内外众多组织和学者对软件产品线技术进行了大量 研究工作部分研究成果也已经过实践验证。
? 软件产品线技术理论研究仍远远落后于工程实践,需要进 一步的完善和发展。
(SPL)是 指 具 有一组可管理 的公共特性的 软件密集性系 统的集合。
软件产品线的定义
软件产品线的特征
市场目标驱动 面向特定领域 以体系结构为核心 复用导向贯穿始终
软件产品线的特征
OOP. CBSD. SPL的软件产品开发特点对比
软件产品线的特征
软件产品线的关键技术
管理
产品 开发
软件产品线
Celsius 公 司 软件产品线应用结果ftware product line (SPL) is a set of programs that share significant common functionality and structure.
软件产品线是
?从外面购入模块来搭系统可以节约钱和时间
软件体系结构第十四课软件产品线课件
定义产品空间
• 产品线空间定义了产品线中包含的产品,定义了 产品的共性和变化性,产品线空间必须被认真定 义:
- 过宽: 核心资产将无法适应广谱的变化性,生产的经济性将丧失,
产品线将退化成“一次一个产品”的老的开发模式 - 过窄:核心资产的通用性将无法适应未来发展的需要,并且规模经济
- 其中,体系结构是最关键的资产
软件体系结构(第十四课)软件产品 线课件
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。
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”
软件体系结构(第十四课)软件产品 线课件
相关概念
• 公共核心资产库(core assets base)
• COTS(Commercial Off-the-Shelf)
软件体系结构(第十四课)软件产品 线课件
• 生产计划描述了如何基于资产库开发产品,制定 将单个资产的“附加”过程连接起来的全局策略, 这些过程包括:
-产品线的开发方式:自顶向下 vs 自底向上
-体系结构的开发和维护 -可裁剪可替换构件在开发产品过程中的使用方式 -为使用、裁剪和演化核心资产,应用的特定工具 -度量由于产品线实践(或其它过程改善)为企业带来的效
- 快速生成产品线中特定成员的能力会影响产品线空间,也 许被当初定义产品线空间的人所忽视
- 每个新产品可能同其它产品相似,因此需要生成新的核心 资产
软件产品线:重用构架21页PPT
成功采用产品线能够带来的生产成本的降低 、上市时间的缩短和生产效率的提高
14.2 软件产品线有效的原因 产品线的本质是在生产产品家族时,以
一种规范的、策略性的方法重用资产
14.4 产品线构架
建立产品线构架
在产品线的核心资产库中,软件构 架是重中之重。构建一个成功产品线的 本质就是区别在产品线家族所有成员中 ,什么会保持不变,什么会发生变化。 确定产品的变化点和提供对这些变化点 的支持是产品线构架的重要组成部分。
产品线设计师需要考虑以下三件事 情:
*确定变化点
*支持变化点
组织结构 (1)开发部门 (2)业务单元 (3)领域工程单元 (4)分层次的领域工程单元
导致产品线失败的因素
尽管产品线的设计方法给我们带来很多好处,但不 注意管理往往会造成产品线的失败
1、在具有足够控制和管理权力的位置缺乏倡导者 2、管理层未能持续提供坚定的支持 3、中层管理人员不愿放弃对项目的独立控制 4、未能明确采用产品线方法的商业目标 5、遇到困难就放弃 6、未能就产品线方法对员工进行充分的培训,未能 充分解释变化或进行变化的理由
范围较大的产品线很可能会开发为框架或服务的集合。
可以重用的范围包括: 1、需求:大多数需求与早期开发的系统相同,因此不再需要进一 步的需求分析 2、构架设计:已有成功系统的构架证明是合时的,设计产品线产 品利用成功的构架可以节约大量的时间 3、元素:软件产品的元素在产品线中是可重用的,包括元素接口 、文档、测试计划等 4、建模和分析:以前关于性能分析、可调度性分析等模型和分析 均可重用 5、测试:以前的测试计划、测试过程、测试用例、测试数据、测 试工具均可重用 6、过程、方法和工具等 7、人员:开发相似系统的人员已经具有了开发此类系统的经验和 技术积累 8、样本系统:已开发系统可以作为新开发系统的样本 9、缺陷消除:产品线可以提高产品质量,因为以前的缺陷在新产 品设计时可以避免
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Market strategy/ Application domain
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Component
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❖ 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。
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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.
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”
软件体系结构课Байду номын сангаас第十四课软件产 品线
相关概念
❖公共核心资产库(core assets base)
❖ COTS(Commercial Off-the-Shelf)
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公共核心资产库(core assets base)
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背景
软件体系结构课件第十四课软件产 品线
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
-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
- 其中,体系结构是最关键的资产
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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。
软件产品线 (Software Product line)
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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)
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
❖ Architecture definition
architecture evaluation
❖ Component development
COTS utilization
❖ Mining existing assets
❖ Software system integration
❖ Testing
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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。
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❖ 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。
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❖ 核心资产库是利用产品线进行产品开发的基 础,包括:
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
❖ 应用开发人员:实际需求来了,进行系统 开发
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产品线方法的基本活动
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核心资产开发
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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
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3 Primary focus areas
❖ 软件工程 ❖ 技术管理工作 ❖ 组织管理工作
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Software Engineering Practice
❖ Understanding relevant domains
Requirements engineering
❖ 其中保存可重用资产,这些资产可被应用到 多个系统中。
- 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
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❖ 核心资产库中的资源通常包括:
- 体系结构、可复用软件构件、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,…
❖ 一个软件产品线是满足下列性质的一组 软件产品:
-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
软件体系结构课件第十四课软件产 品线
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
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
❖ ?和类相比有何不同 ❖ ?体系结构和COTS的关系
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COTS-Intensive System
软件体系结构课件第十四课软件产 品线
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)