软件体系结构知识点完整
软件架构师知识点

软件架构师知识点软件架构师是指在软件项目中负责设计和实施软件体系结构的专业人员。
他们需要掌握一系列的知识点来帮助他们进行架构设计和技术决策。
以下是一些常见的软件架构师知识点:1. 软件设计原则:了解常见的软件设计原则,如单一职责原则、开闭原则、依赖倒置原则等,以指导设计决策和准确评估架构方案的可行性。
2. 系统设计模式:熟悉常见的系统设计模式,如MVC模式、观察者模式、工厂模式等,以提高系统的可维护性、可扩展性和可测试性。
3. 分布式系统设计:了解分布式系统设计的基本原理,包括负载均衡、分布式缓存、分布式数据库、分布式事务等,以满足高并发、高可用和可伸缩性要求。
4. 微服务架构:掌握微服务架构的概念和优势,了解如何将系统拆分成独立的服务,以提高系统的灵活性和可维护性。
5. 性能优化和容量规划:了解常见的性能优化技术和容量规划方法,以确保系统在高负载和大规模用户访问时的稳定性。
6. 安全性设计:熟悉常见的安全性设计原则和技术,如身份认证、授权、数据加密等,以保护系统的敏感数据和防止安全漏洞。
7. 云计算和虚拟化技术:了解常见的云计算平台和虚拟化技术,如AWS、Azure、Docker等,以支持系统的弹性扩展和部署。
8. 消息传递和异步通信:了解消息传递和异步通信的基本原理,以实现系统之间的解耦和高效通信。
9. 架构评审和团队合作:具备良好的沟通能力和团队合作能力,能够与团队成员和利益相关者合作,进行需求分析、架构评审和技术指导。
10. 持续集成和持续交付:了解持续集成和持续交付的最佳实践,以保证软件质量和快速交付。
以上只是一些常见的软件架构师知识点,实际上软件架构师需要有广泛的技术知识和实践经验,并不断学习和更新自己的知识,以适应快速发展的软件行业。
软件体系结构与软件架构
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软件体系结构与软件架构作为一名软件工程师,无论是在学术界还是工业界,软件体系结构和软件架构都是我们必须要熟悉并掌握的重要知识点。
不仅如此,软件体系结构和软件架构还被视为软件开发生命周期中最关键的决策点。
本文将从什么是软件体系结构和软件架构、软件体系结构和软件架构之间的关系、软件架构对软件开发生命周期的影响以及当前流行的软件架构模式等多方面对软件体系结构和软件架构进行详细探讨。
一、什么是软件体系结构和软件架构软件体系结构和软件架构是软件开发过程中最重要的两个概念,它们建立了软件设计的基础,可以理解为软件的设计蓝图。
软件体系结构是指软件系统中组件、模块、接口和它们之间的关系,而软件架构则是指软件系统的高层结构和组成方式,即系统在结构上的解决方案。
可以看出,软件体系结构和软件架构是密不可分的概念,一个好的软件架构必须基于一个合理的软件体系结构,二者相互影响、相互依存。
二、软件体系结构和软件架构之间的关系软件体系结构和软件架构之间的关系是紧密相连的。
软件架构是由软件体系结构派生而来的,软件架构决定了软件体系结构的多个方面,例如组件、模块、接口和应用程序的架构模式等。
在软件开发过程中,软件架构起到了至关重要的作用。
它决定了软件系统的性能、可维护性、可重用性、可扩展性等方面,因此,软件架构的设计应该尽早开始,这也是我们说软件架构是软件开发过程中的决策点的原因。
三、软件架构对软件开发生命周期的影响软件架构不仅仅是为软件系统提供了一个高层次的结构,它还影响到了整个软件开发生命周期,从需求分析和设计到实现和维护都有重要的作用。
首先,软件架构有助于对需求进行分析和界定。
在软件开发过程中,软件架构定义了软件系统的范围和需求。
因此,软件架构可以帮助我们定义功能需求,以及在交付的软件系统中哪些功能将被包括。
其次,软件架构为系统设计提供了一个框架。
设计应当被视为软件架构上的一个节点,它是在软件开发的初期阶段最重要的部分。
软件架构指定了系统的大部分建设策略和规则,因此,它对系统的设计产生了深远的影响。
框架体系知识点总结
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框架体系知识点总结一、框架概述1.1 框架定义1.2 框架特点1.3 框架分类二、框架体系结构2.1 框架组成2.2 框架层次2.3 框架模式三、框架设计原则3.1 抽象原则3.2 封装原则3.3 继承原则3.4 多态原则四、常用框架介绍4.1 Spring框架4.2 Hibernate框架4.3 Struts框架4.4 框架4.5 Django框架五、框架应用实例5.1 Web开发框架应用5.2 移动端应用框架实践5.3 大数据框架应用案例5.4 人工智能框架应用场景六、框架技术发展趋势6.1 微服务框架6.2 前端框架发展趋势6.3 容器化框架6.4 人工智能开发框架七、框架体系的扩展7.1 插件化框架7.2 模块化框架7.3 可扩展性框架八、框架体系实践经验8.1 项目选择框架考虑因素8.2 框架组件选择与适配8.3 框架应用性能优化8.4 框架升级与维护以上是框架体系知识点总结的框架,接下来对每个部分进行详细的介绍。
一、框架概述1.1 框架定义框架是一种软件体系结构,它提供了开发应用程序所需的基础结构。
框架通常包括设计模式、类库、工具和其他组件,以及规定了开发过程中使用的约定和标准。
1.2 框架特点- 通用性:框架是通用的,可以用于不同领域的应用开发。
- 可重用性:框架中的组件和设计模式可以被多次使用。
- 优化性能:框架提供了经过优化的设计模式和算法。
- 易维护性:框架提供了模块化的设计,易于维护和扩展。
- 标准化:框架约定了开发过程中的标准和规范。
1.3 框架分类- 按应用领域分类:Web框架、移动端框架、大数据框架、人工智能框架等。
- 按语言分类:Java框架、.NET框架、Python框架、JavaScript框架等。
- 按设计模式分类:MVC框架、RESTful框架、ORM框架等。
二、框架体系结构2.1 框架组成一个完整的框架通常包括以下组成部分:- 核心组件:框架的基本组件和核心功能。
软件体系结构知识点复习
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一、什么是软件系统结构软件体系结构也称为软件构架(有时简称构架),是系统的一个或多个结构,它包括:软件的组成元素(组件),这些元素(组件)的外部可见特性,以及这些元素(组件)之间的相互关系。
含义:(1)系统由一个或多个结构组成,其中任何一个结构并不能与构架等同。
(2)每个系统都有一个体系结构。
(3)软件体系结构是系统的抽象。
(4) 构架定义了软件元素以及各元素间的交互关系。
(5) 以往作为体系结构传递的线框图,事实上并等同于体系结构。
二、构架商业周期(ABC)1.构架由什么决定?构架是否由系统需求决定?×软件构架是技术、商业和社会因素共同作用的结果。
2. 构架从哪里来?(影响构架的因素)影响构架的因素主要包括:❑系统涉众(stakeholder)、主要有:管理者:成本要低,人人都得干活营销人员:特性突出、投放市场快、成本低、可与同类产品相匹敌。终端用户:行为、性能、安全性、可靠性、易用性。维护人员:可修改性强。客户:成本低、及时交付、不要频繁修改。❑开发组织・组织内对现存构架的重用・对某个基础设施进行长期的商业投资以实现某些战略目标・开发组织本身的机构也会影响构架的形成❑构架师的素质和经验构架师先前的一些经验、教育、培训以及所接触到过的成功构架模式都会影响到他们对某种构架的选择。
❑技术环境当前技术发展水平代表了某个时代的构架师的普遍素质和经验,对架构有很大的影响力。
❑其它因素其它如社会、法律、人文环境等都会对构架产生影响。
3.构架的反影响力・构架会影响开发组织的结构・构架会影响开发组织的目标・构架会影响客户对下一个系统的要求・构建系统的过程丰富了整个开发团队的经验,从而将影响设计师对后继系统的设计・一些系统会影响并实际改变软件工程的环境,也就是系统开发人员学习或实践的技术环境。
4.构架的商业周期软件构架是技术、商业和社会等诸多因素作用的结果,而软件构架的存在反过来又会影响技术、商业和社会环境,从而影响未来的软件构架。
软件体系结构知识点
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构件: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。
构件管理:1构件描述2构件分类与构件库组织:关键字分类法刻面分类法(青鸟)超文本组织方法(基本单位是结点)3人员及权限管理构件重用步骤:检索与提取构件(检索方法同上3种加其他)理解与评价构件修改构件(实参)构件组装(功能数据面向对象)软件体系结构:软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象,由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式以及这些模式的约束组成。
软件体系结构不仅指定了系统的组织结构和拓扑结构,并且显示了系统需求和构成系统的元素之间的对应关系,提供了一些设计决策的基本原理。
软件体系结构的意义:体系结构是风险承担者进行交流的手段体系结构是早期设计决策的体现软件体系结构是可传递和可重用的模型软件体系结构建模的种类:结构模型框架模型动态模型过程模型功能模型4+1”视图模型从5个不同的视角包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。
逻辑视图主要支持系统的功能需求,即系统提供给最终用户的服务。
开发视图也称模块视图,主要侧重于软件模块的组织和管理。
进程视图侧重于系统的运行特性,主要关注一些非功能性的需求。
物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上,它通常要考虑到系统性能、规模、可靠性等。
场景可以看作是那些重要系统活动的抽象,它使四个视图有机联系起来,从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。
软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。
体系结构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性经典的体系结构风格数据流风格:批处理序列;管道/过滤器。
调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。
独立构件风格:进程通讯;事件系统。
虚拟机风格:解释器;基于规则的系统。
仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统。
软考高级-系统架构设计师真题知识点总结
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1.常见缩写基于架构的软件设计(Architecture-Based Software Design, ABSD)特定领域软件架构(Domain Specific Software Architecture,DSSA)软件架构评估方法:1)架构权衡分析法(Architecture Tradeoff Analysis Method,ATAM)2)软件架构分析方法(Software Architecture Analysis Method, SAAM)快速应用开发(Rapid Application Development,RAD)软件开发环境(Software Development Environment,SDE)架构描述语言(Architecture Description Language, ADL)“4+1”视图模型(逻辑开发(姬发)进屋里的场景)-类实现进程部署的例子设计模式:1)创建型:单元相公造;2)结构型:理赔乔装观元组软件架构风格:流返购机舱用例关系包括:包含include、扩展extend、泛化UML图、类图关系:范组局联谊(泛化、组合、聚合、关联、依赖)系统可靠性:冗余技术、软件容错技术(恢复块设计、N版本程序设计)、双机容错技术、集群技术软件可靠性:软件容错设计(恢复块设计、N版本程序设计)、检错设计和降低复杂度设计2.*基于架构的软件设计(ABSD)强调由商业、质量和功能需求的组合驱动软件架构设计。
它强调采用视角和视图来描述软件架构,采用用例和质量属性场景来描述需求。
用例描述的是功能需求,质量属性场景描述的是质量需求。
使用ABSD方法,设计活动可以从项目总体功能框架明确就开始。
ABSD方法有三个基础:第一个是功能分解,在功能分解中使用已有的基于模块的内聚和耦合技术。
第二个是通过选择架构风格来实现质量和商业需求。
第三个是软件模板的使用。
ABSD方法是一个自顶向下,递归细化的过程,软件系统的架构通过该方法得到细化,直到能产生软件构件的类。
软件体系结构知识点完整
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软件体系结构知识点完整首先,软件体系结构的设计目标是确保软件系统具有良好的可维护性、可扩展性、可重用性和可演化性。
为了达到这些目标,需要考虑以下几个重要的知识点:1.架构风格和模式:软件体系结构可以采用不同的架构风格和模式,如客户/服务器架构、分层架构、微服务架构等。
每种架构风格和模式都有其适用的场景和优缺点,开发人员需要根据具体需求选择适合的架构。
2.组件和接口:软件系统通常由多个组件构成,每个组件负责特定的功能。
组件之间通过接口进行通信和交互。
设计良好的组件和接口可以提高系统的模块化程度,便于测试、维护和重用。
3.数据管理:软件系统通常需要对一定量的数据进行管理和存储。
在软件体系结构设计中,需要考虑数据的组织方式、访问方式和持久化方式。
常见的数据管理技术包括关系型数据库、非关系型数据库和缓存等。
4.并发和分布式处理:现代软件系统通常需要处理大量的并发请求,并且可能分布在不同的机器上。
软件体系结构设计需要考虑如何有效地处理并发请求和如何进行分布式部署,以提高系统的性能和可扩展性。
5.安全和可靠性:软件系统面临各种安全和可靠性风险,如数据丢失、数据泄露和系统故障等。
软件体系结构设计需要考虑如何采取措施保障系统的安全和可靠性,如进行数据备份、访问控制和错误处理等。
6.软件系统的分层:软件体系结构通常采用分层的结构,将系统划分为不同的层次,每个层次负责不同的功能。
常见的分层结构有表示层、业务逻辑层和数据访问层等。
分层结构可以提高系统的可维护性和可扩展性。
7.影响因素和约束:软件体系结构设计还需要考虑相关的影响因素和约束,如成本、时间、技术限制等。
这些因素和约束将直接影响软件体系结构的设计和实施。
总结起来,软件体系结构是软件设计的重要组成部分,它涉及到架构风格和模式的选择、组件和接口的设计、数据管理、并发和分布式处理、安全和可靠性等多个方面。
了解这些知识点对于设计出高质量、可维护和可扩展的软件系统至关重要。
第2章 UML通用知识点概述
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2、图
序 列 图
序列图显示了一个具体用例或者用例的一部分的一个详细流程。它几 乎是自描述的,序列图不仅可以显示了流程中不同对象之间的调用关系, 还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。 序列图有两个维度:垂直维度,也称时间维度,以发生的时间顺序显 示消息或调用的序列;水平维度显示消息被发送到的对象实例。
UML统一建模语言
二、常用的UML元素分析
1、视图
活 动 视 图
活动视图是一种特殊形式的状态机视图,是状态机的一个变体,用 来描述执行算法的工作流程中涉及的活动。 通常活动视图用于对计算流程和工作流程建模。活动视图中的状态 表示计算过程中所处的各种状态。 活动视图是在假定整个计算处理的过程中没有外部事件引起的中断 的条件下进行描述的,否则普通的状态机更加适合于描述这种情况。
UML统一建模语言
二、常用的UML元素分析
2、图
用 例 图
用例图描述了系统提供的一 个功能单元。用例图的主要目的 是帮助开发团队以一种可视化的 方式理解系统的功能需求,包括 基于基本流程的“角色”关系, 以及系统内用例之间的关系。 使用用例图可以表示出用例 的组织关系,这种组织关系包括 整个系统的全部用例或者是完成 相关功能的一组用例。 在用例图中画出某个用例方 式是在用例图中绘制一个椭圆, 然后将用例的名称放在椭圆的中 心或椭圆下面的中间位置。
三、UML的通用机制
2、修饰
在UML的图形表示中,每一个模型元素都有一个基本符号,这个基本 符号可视化地表达了模型元素最重要的信息。 用户也可以把各种修饰细节加到这个符号上以扩展其含义。这种添加 修饰细节的做法可以为图中的模型元素在一些视觉上的效果上发生一些 变化。
UML统一建模语言
三、UML的通用机制
软件设计与体系结构知识点
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1.软件设计的特征(1)软件设计的开端是出现某些新的问题需要软件来解决,这些需要促使设计工作的开始,并成为整个设计工作最初的基础(2)软件设计的结果是给出一个方案,它能够用来实现所需的、可以解决问题的软件,方案的描述可能是文字、图表,甚至数学符号、公式等组成的文档或模型(3)软件设计包含一系列的转换过程,即把一种描述或模型转换为另一种描述或模型,转换后的形态可能更加具体,或更接近于实现(4)产生新的想法或思路对软件设计非常重要,因为设计也是一个创造性的过程,不同的问题或需求总会存在各自的特点,即使同样的问题在不同时期和环境下也会存在区别,因此设计不会是一成不变的(5)软件设计的过程是不断解决问题和实施决策的过程,因为整个设计是解决一个大的问题,在设计过程中将会分解成众多小问题,涉及真需要一次解决这些小的问题,并在出现多种方案或策略时进行决策,选择其中最合适的(6)软件设计也是一个满足各种约束的过程,因为软件可能在性能、运行环境、开发时间、成本、人员技术水平等各个方面存在约束,设计必须在满足这些约束的情况下给出最佳的设计方案(7)大多数的软件实际是一个不断演化的过程,因为需求在一开始很可能是不完整或不精确的,在设计过程中还会不断发生变化并逐步稳定下来,因此设计需要根据需求的变化而不断演化。
2.软件设计的要素( 1 ) 目标描述 ( 2 ) 设计约束 ( 3 ) 产品描述 ( 4 ) 设计原理 ( 5 ) 开发规划 ( 6 ) 使用描述3.软件设计体系的定义( 1 )软件设计体系结构是软件系统的结构,包含软件元素、软件元素外部可见的属性以及这些软件元素之间的关系( 2 )软件体系结构是软件系统的基本组织,包含构建、构件之间、构件与环境之间的关系,以及相关的设计与演化原则4.软件设计的主要活动( 1 ) 软件设计计划 ( 2 ) 体系结构设计 ( 3 ) 界面设计 ( 4 ) 模块/子系统设计 ( 5 ) 过程/算法设计( 6)数据模型设计5.体系结构“4+1 ”多视图建模( 1 )逻辑视图:该视图关注功能需求,即系统应该为最终用户提供什么服务,它与应用领域精密相关( 2 )进程视图:该视图捕获设计中关于并发和同步的内容,重视一些非功能需求,例如性能、可扩展性等,定义了运行实体和它们的属性。
软考系统架构设计师易错知识点记忆三
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软考系统架构设计师易错知识点(三)1、系统架构设计知识点软件架构设计是降低成本、改进质量、按时和按需交付产品的关键因素。
软件架构设计能够满足系统的性能、安全性、可维护性等品质;软件架构设计能够帮助项目干系人(Stakeholder)更好地理解软件结构;软件架构设计能够有效地管理系统的复杂性,并降低系统维护费用;软件架构设计对系统开发具有指导性;软件架构设计为系统复用奠定的基础;软件架构设计能够支持冲突分析。
需要注意的是,软件架构设计与系统需求是直交的,两者并无必然联系。
2、英语翻译(软件架构知识点)Software architecture reconstruction is an interpretive,interactive,and iterative process includingmany rmation extraction involves analyzing a system's existing design and implementation artifacts to construct a model of it.The result is used inthe following activities to construct a view of thesystem.The database construction activity converts the Element and relation contained in the view into a standard format for storage in a database.The View fusion activityinvolves defining and manipulating the information stored in database toreconcile,augment,andestablish connections between the elements.Reconstruction consists of two primary activities:visualization and interaction.The former provides a mechanism for the user to manipulate architectural elements,and the latter provides facilities for architecture reconstruction.软件体系结构重构是一种解释性的、交互式的、迭代的过程,包括许多活动。
软件设计与体系结构知识点
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软件设计与体系结构知识点软件设计与体系结构是软件开发过程中非常重要的两个环节。
设计是指通过分析需求,确定软件系统所需的各个组成部分及其相互关系,以及确定各个组成部分的详细设计方案的过程。
体系结构是指软件系统的整体架构,包括各个组件之间的关系,以及软件系统与外部环境的交互方式。
软件设计的主要知识点包括:1.需求分析:分析用户需求,明确软件系统的功能、性能、可靠性等方面的要求。
2.设计原则:包括开放封闭原则、单一职责原则、里氏替换原则、接口分离原则等。
3.设计模式:是一套被反复使用的、经过验证的、用来解决在软件设计过程中常见问题的解决方案。
常见的设计模式有工厂模式、单例模式、观察者模式、策略模式等。
4.UML(统一建模语言):是一种用于软件系统建模的标准化语言。
包括用例图、类图、时序图、状态图等。
5.架构模式:是一种包含一组满足特定需求的技术决策,指导解决软件系统中基本设计问题的模式。
常见的架构模式有分层架构、客户端-服务器架构、发布-订阅架构等。
软件体系结构的主要知识点包括:1.分层架构:将软件系统分为若干层,每一层负责处理特定的功能或任务,层与层之间通过接口进行通信。
2.客户端-服务器架构:将软件系统分为客户端和服务器两部分,客户端向用户提供界面和交互功能,服务器处理客户端发送的请求并返回相应结果。
3.分布式架构:将软件系统的各个组件分布在不同的物理节点上,通过网络进行通信。
4.微服务架构:将软件系统拆分为若干个小型服务,每个服务负责一个特定的功能,通过接口和消息进行通信。
5.事件驱动架构:系统中的各个组件通过发布-订阅模式进行通信,一个组件发生变化时通知其他相关组件。
在实际应用中,软件设计与体系结构的知识点通常会结合起来使用,以满足软件系统的需求。
同时,不同的项目可能有不同的设计与体系结构要求,开发人员需要根据具体项目的需求来选择适合的设计和架构模式。
软件设计师考试知识点总结
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软件设计师考试知识点总结第⼀章:计算机组成原理与体系结考点1:运算器和控制器1. 运算器1. 算术逻辑单元ALU:数据的算术运算和逻辑运算2. 累加寄存器AC:通⽤寄存器,为ALU提供⼀个⼯作区,⽤在暂存数据3. 数据缓冲寄存器DR:写内存时,暂存指令或数据4. 状态条件寄存器PSW:存储状态标志与控制标志2. 控制器1. 程序计数器PC:存储下⼀条要执⾏指令的地址2. 指令寄存器IR:存储即将执⾏的指令3. 指令译码器ID:对指令中的操作码字段进⾏分析解释4. 时序部件:提供时序控制信号考点2:数据的表⽰1. 进制转换1. R进制转⼗进制:按权展开2. ⼗进制转R进制:短除法3. ⼆进制转⼋、⼗六进制:分组快速转换2. 数据编码1. 原码:正数的原码是它本⾝,负数的原码是符号位为12. 反码:正数的反码是它本⾝,负数的反码是除符号位不变,其他位取反3. 补码:正数的补码是它本⾝,负数的补码是负数的反码+14. 移码:将补码的最⾼位取反3. 浮点数1. 浮点数的表⽰:N=M*R e,M为尾数,R为基数,e为阶码1. 尾数⽤补码表⽰,阶码⽤移码表⽰2. 尾数的位数决定数的有效精度,位数越多精度越⾼3. 阶码的位数决定数的表⽰范围,位数越多范围越⼤2. 浮点数的运算1. 对阶,将阶码⼩的扩⼤,使两个数的阶码相同2. 求尾数和(差)3. 结果规格化并判断溢出考点3:Flynn分类法考点4:CISC与RISC考点5:流⽔线技术1. 流⽔线相关概念1. 流⽔线:流⽔线是指在程序执⾏时多条指令重叠进⾏操作的⼀种准并⾏处理实现技术2. 流⽔线建⽴时间:1条指令执⾏时间3. 流⽔线周期:执⾏时间最长的⼀段4. 吞吐率:单位时间内流⽔线处理机流出的结果。
对指令⽽⾔就是单位时间内执⾏的指令数。
2. 流⽔线相关计算1. 流⽔线执⾏时间1. 理论公式:(t1+t2+..+tk)+(n-1)*Δt2. 实践公式:k*Δt +(n-1)*Δt2. 吞吐率1. 吞吐率:TP = 指令条数 / 流⽔线执⾏时间2. 最⼤吞吐率:1 / Δt3. 流⽔线加速⽐:顺序执⾏时间 / 流⽔线执⾏时间考点6:存储系统1. 分级存储系统1. 存储体系结构2. 局部性原理1. 概念:程序在执⾏时呈现出局部性规律,即在⼀段时间内,整个程序的执⾏仅限于程序中的某⼀部分。
软件工程基础知识点总结(一)
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软件工程基础知识点总结(一)引言概述:软件工程是现代计算机科学的一个重要分支领域,它涵盖了软件开发的各个方面。
本文旨在总结软件工程的基础知识点,帮助读者加深对软件工程的了解。
本文将从软件生命周期、需求分析、设计、编码和测试这五个大点进行阐述。
软件生命周期:1.需求获取:收集来自用户和利益相关者的需求,包括功能需求、非功能需求和约束条件。
2.需求分析:对需求进行详细分析,包括确定需求的优先级、可行性分析和需求规范的编写。
3.设计:根据需求分析的结果,设计软件的体系结构和模块划分,包括数据结构设计、接口设计和算法设计。
4.编码:根据设计结果进行编码,使用合适的编程语言和开发工具。
5.测试:测试软件的功能是否符合需求,包括单元测试、集成测试和系统测试。
需求分析:1.需求获取:通过需求调研、访谈、问卷调查等方式获取用户需求。
2.需求分类:将需求分为功能需求、性能需求、用户界面需求等分类。
3.需求分析技术:使用UML建模、数据流图、状态转换图等技术来分析需求。
4.需求验证:验证需求是否满足用户的期望,包括合理性验证和可行性验证。
5.需求规格化:撰写需求规格文档,包括用例描述、活动图、领域模型等。
设计:1.体系结构设计:确定软件的整体结构,包括分层、模块化和组件化设计。
2.模块划分:将软件功能划分为多个模块,并确定它们之间的接口和依赖关系。
3.数据库设计:设计软件的数据库结构,包括表结构设计、关系模式设计和数据字典设计。
4.界面设计:设计用户界面,包括界面布局、操作流程和界面元素的选择。
5.算法设计:设计解决特定问题的算法,包括时间复杂度和空间复杂度的考量。
编码:1.选择编程语言和开发工具:根据项目需求和开发者熟悉程度选择合适的编程语言和开发工具。
2.编码规范:遵循统一的编码规范,提高代码的可读性和可维护性。
3.模块开发:按照模块划分的设计,实现各个模块的功能。
4.测试驱动开发:在编码过程中,使用单元测试驱动开发,确保代码的质量。
软件工程知识点整理
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1、计算机软件概念软件指计算机系统中的程序及其文档。
程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料,文档一般是给人看的2、软件发展的3个阶段(了解)程序设计阶段——50至60年代程序系统阶段——60至70年代软件工程阶段——70年代以后3、软件工程概念(1)把系统化的、规范化的、可度量的途径应用于软件开发、运行和维护的过程,也就是把工程化应用于软件中;(2)研究(1)中提到的途径3、软件生存周期概念及其6个阶段软件有一个孕育、诞生、成长、成熟、衰亡的生存过程。
为计算机软件的生命周期。
软件生命周期的六个步骤,即制定计划、需求分析、设计、程序编码、测试及运行维护。
4、瀑布模型的思想、特点及其局限性思想:(1)软件开发过程与软件生命周期是一致的(2)相邻二阶段之间存在因果关系(3)需对阶段性产品进行评审特点:(1)接受上一阶段活动的结果作为本阶段活动的输入(2)依据上一阶段活动的结果哦实施本阶段应完成的活动(3)对本阶段的活动进行评审(4)将本阶段活动的结果作为输出,传递给下一阶段局限性:(1)缺乏灵活性,如用户需求一开始很难确定(2)到最后阶段才能得到可运行的软件版本5、增量模型思想、特点和局限性(1)增量模型将软件的开发过程分成若干个日程时间交错的线性序列,每个线性序列产生软件的一个可发布的“增量”版本,后一个版本是对前一版本的修改和补充,重复增量发布的过程,直至产生最终的完善产品。
(2)增量模型融合了瀑布模型的基本成分(重复地应用)和演化模型的迭代特征(3)增量模型强调每一个增量都发布一个可运行的产品(第一个增量是核心产品)·特点:增量模型的特点是引进了增量包的概念,无须等到所有需求都出来,只要某个需求的增量包出来即可进行开发。
虽然某个增量包可能还需要进一步适应客户的需求并且更改,但只要这个增量包足够小,其影响对整个项目来说是可以承受的。
·增量模型特别适用于:1、需求经常变化的软件开发2、市场急需而开发人员和资金不能在设定的市场期限之前实现一个完善的产品的软件开发·增量模型能有计划地管理技术风险,如早期增量版本中避免采用尚未成熟的技术。
软件设计师知识点汇总
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1计算机系统组成运算器:算术/逻辑运算单元ALU、累加器ACC、寄存器组、多路转换器、数据总线组成。
控制器:计数器PC、时序产生器、微操作信号发生器,指令寄存器、指令译码器。
CPU的功能:程序控制、操作控制、时间控制、数据处理(最根本的)。
CACHE高速缓存的地址映像方法:直接地址映像(主存分区,区分块)、全相联映像(主存分块)、组相联映像(主存分区,区分块、块成组,CACHE 分块成组)。
替换算法:随机、先进先出、近期最少用、优化替换算法。
性能分析:H为CACHE命中率,t c为Cache存取时间、t m为主存访问时间,Cache等效访问时间t a=H t c+(1-H) t m提高了t m/t a倍。
虚拟存储器由主存、辅存、存储管理单元和操作系统软件组成。
相联存储器是按内容访问的,用于高速缓冲存储器、在虚拟存储器中用来作段表页表或快表存储器、在数据库和知识库中。
RISC精简指令集:指令种类少、长度固定、寻址方式少、最少的访内指令、CPU内有大量寄存器、适合流水线操作。
内存与接口统一编址:都在一个公共的地址空间里,独立使用各自的地址空间。
优点是内存指令可用于接口,缺点内存地址不连续,读程序要根据参数判断访内还是访接口。
廉价冗余磁盘阵列RAID:0级不具备容错能力但提高了传输率N倍、1级镜像容错技术、2级汉明码作错误检测、3级只用一个检测盘、4级是独立地对组内各磁盘进行读写的阵列,用一个检测盘、5级无专门检测盘。
中断方式处理方法:多中断信号线法、中断软件查询法、菊花链法(硬件)、总线仲裁法、中断向量表法(保存各中断源的中断服务程序的入口地址)。
直接存储器存取DMA:内存与IO设备直接成块传送,无需CPU干涉。
根据占据总线方法不同分为CPU停止法、总线周期分时法、总线周期挪用法。
输入输出处理机用于大型机:数据传送方式有字节多路方式、选择传送方式、数组多路方式。
指令流水线:操作周期是最慢的操作的时间。
软件体系结构知识点概要
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软件体系结构知识点概要软件体系结构是指一个软件系统内各个组件之间的关系和组织方式,是软件系统的基础架构,用于定义系统的整体结构以及各个组件的功能和职责。
软件体系结构决定了系统的稳定性、可扩展性、可维护性和可重用性,是软件开发过程中非常重要的一部分。
需求分析阶段是确定软件系统的用途和功能需求,包括对用户需求、系统约束和业务流程等方面的分析。
在需求分析阶段,需要对系统的功能和性能进行明确的规划,对于不同的系统需求,可能需要采用不同的体系结构模式。
架构设计阶段是根据需求分析的结果,选择合适的体系结构模式和技术,进行系统的整体设计。
常用的体系结构模式包括层次结构模式、客户端-服务器模式、发布-订阅模式、管道-过滤器模式等。
在架构设计阶段,需要考虑系统的性能、可靠性、安全性、可扩展性等方面的要求,并根据这些要求进行设计决策。
评审阶段是对架构设计进行评审,确保设计的合理性和可行性。
评审包括对系统的功能、性能、安全性等方面的评价,并对设计的技术和模式进行验证。
评审的目的是发现和解决设计中的问题,减少软件开发过程中的风险。
验证阶段是对已经实现的系统进行测试和验证,确保系统的功能和性能的符合需求。
验证可以采用黑盒测试和白盒测试等方法,验证的结果可以反馈给设计人员,以便进行修正和优化。
在软件体系结构的设计中,还需要考虑到一些重要的设计原则和概念。
首先,模块化原则是指将系统拆分为若干个独立的模块,每个模块具有明确定义的职责和功能。
模块之间通过接口进行通信,实现模块的解耦和独立开发,同时也方便了系统的维护和扩展。
其次,高内聚低耦合是指模块内部的组件之间具有较强的相关性,而模块之间的依赖关系较弱。
高内聚能够提高模块的复用性和可维护性,低耦合能够减少模块之间的依赖和影响,提高系统的灵活性和可扩展性。
另外,分层架构是一种常用的体系结构模式,将系统分解为若干个层次,每个层次完成特定的功能。
分层架构提供了清晰的界面和抽象层,可以降低系统的复杂性,提高系统的可维护性和可扩展性。
2024系统架构设计师知识点
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2024系统架构设计师知识点一、计算机基础。
1. 计算机组成原理。
- 数据的表示和运算(二进制、十六进制等数制转换,原码、补码、反码)- 计算机硬件系统结构(CPU、内存、硬盘、I/O设备等组件的功能和交互)- 指令系统(指令格式、寻址方式等)- 中央处理器(CPU的组成结构,如控制器、运算器,CPU的性能指标如主频、缓存等)2. 操作系统。
- 操作系统的类型(批处理、分时、实时、网络、分布式操作系统等)- 操作系统的功能(进程管理、内存管理、文件管理、设备管理)- 进程与线程(进程的概念、状态转换,线程的概念、与进程的区别和联系,线程同步与互斥机制如信号量、互斥锁等)- 内存管理技术(分区存储管理、页式存储管理、段式存储管理、段页式存储管理等)3. 计算机网络。
- 网络体系结构(OSI七层模型和TCP/IP四层模型的层次结构、各层功能和协议)- 网络设备(路由器、交换机、防火墙等设备的功能和工作原理)- 网络协议(IP协议、TCP协议、UDP协议、HTTP协议、FTP协议等的特点、报文格式和应用场景)- 网络安全(加密技术如对称加密、非对称加密,数字签名、认证技术、防火墙技术、入侵检测技术等)二、系统架构设计基础。
1. 软件架构风格。
- 分层架构(各层的职责、优点和应用场景)- 客户端 - 服务器架构(C/S架构的特点、通信方式、适用场景)- 浏览器 - 服务器架构(B/S架构的特点、与C/S架构的比较、适用场景)- 微服务架构(微服务的概念、特点、拆分原则、服务治理等)- 事件驱动架构(事件的产生、传播和处理机制,事件源、事件处理器等概念)2. 软件设计模式。
- 创建型模式(单例模式、工厂模式、抽象工厂模式、建造者模式、原型模式的结构、实现和应用场景)- 结构型模式(代理模式、适配器模式、装饰器模式、桥接模式、组合模式、外观模式、享元模式的结构、实现和应用场景)- 行为型模式(观察者模式、策略模式、模板方法模式、命令模式、状态模式、职责链模式、中介者模式、迭代器模式、访问者模式的结构、实现和应用场景)3. 系统可靠性与可用性设计。
软件工程的知识体系
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SE-DES SE-VAV 认 SE-EVO SE-PRO SE-QUA SE-MGT
软件设计 软件验证与确 软件进化 软件过程 软件质量 软件管理
(3) 每个知识领域包含的核心知识单元 软件工程教育知识体系概要说明了各个知识领 域、知识单元、所需的最小建议学时等。知识 体系各领域的详细情况列在表1中。表内各知 识单元后面的括弧内给出了它们各自的核心学 时数。
软件工程强调采用工程化的方式开发软件,软件工程 具有下列工程特征: 1) 通过成本和收益的折衷分析调整软件工程策略。 2) 能对软件工程的质量、成本、工作量、进度等进行 度量并根据经验和实验数据进行估算。 3) 依靠团队,强调团队的效率和纪律性。 4) 选择和使用合适的工具。 5) 通过专业协会和最佳实践提高个人能力。 6) 重用设计和设计制品。
软件工程从业人员的基本要求
严谨 遵循规范 善于沟通与合作 外语好
知识领域之下又划分成更小的知识单元 (Unit),代表各个知识领域中的不同方向, 用知识领域缩写后面加小写英文字母后缀表示。 例如,MAA.er表示知识领域SE-MAA中的“需 求获取”知识单元。 知识点(Topic)是整个体系结构中的最底层, 代表知识单元中单独的主题模块。
软件工程专业共有10个知识领域,42个知识单元,建 议最小核心学时数为494。 (2) 软件工程专业教育知识体系包括10个知识领域: SE-CMP 计算基础 SE-FND 数学和工程基础 SE-PRF 职业实践 SE-MAA 软件建模与分析
(4) 软件测试 测试是软件生存周期的重要部分,涉及测试标 准、技术、度量和测试过程。测试的目的是标 识缺陷和问题,改善产品质量。软件测试覆盖 整个软件开发过程。正确的软件工程质量观是 预防、避免缺陷和问题。测试的重点是建立一 个有限的测试用例集,动态地验证程序是否达 到预期行为。
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1、构件就是核心与基础,重用就是必需得手段。
2、软件重用就是指在两次或多次不同得软件软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素得过程。
3、软件元素包括程序代码、设计文档、设计过程、需求分析文档甚至领域知识。
4、把可重用得元素称作软构件,简称为软构件。
5、可重用软件元素越大,就说重用得粒度越大。
6、构件就是指语义完整、语法正确与有可重用价值得单位软件,就是软件重用过程中可以明确辨识得系统;结构上,它就是语义描述、通信接口与代码实现得复合体。
7、面向对象技术达到类级重用,以类为封装得单位。
8、构件模型就是对构件本质特征得抽象描述。
三个主要流派,分别就是OMG(对象管理组织)得CORBA(通用对象请求代理结构)、Sun得EJB与Microsoft得DOM(分布式构件对象模型)。
9、获取构件得四个途径:(1)从现有构件中获得符合要求得构件,直接使用或作适应性修改,得到可重用构件。
(2)通过遗留工程,将具有潜在重用价值得构件提取出来,得到可重用构件。
(3)从市场上购买现成得商业构件,即COTS构件。
(4)开发符合要求得构件。
10、构件分类方法三大类:关键字分类、刻面分类法、超文本组织方法11、构件检索方法:基于关键字得检索、刻面检索法、超文本检索法与其她检索方法。
12、减少构件修改得工作量,要求工作人员尽量使构件得功能、行为与接口设计更为抽象画、通用化与参数化。
13、构件组装技术:基于功能得组装技术、基于数据得组装技术与面向对象得组装技术。
14、软件体系结构得定义:软件体系结构为软件系统提供了一个结构、行为与属性得高级抽象,由构成系统得元素得描述、这些元素得相互作用、指导元素集成得模式以及这些模式得约束组成。
软件体系结构不仅指定了系统得组织结构与拓扑结构,并且显示了系统需求与构成系统得元素之间得对应关系,提供了一些设计决策得基本原理。
软件体系结构得意义:(1)体系结构就是风险承担者进行交流得手段;(2)体系结构就是早期设计决策得体现--①软件体系结构明确了对系统实现得约束条件②软件体系结构决定了开发与维护组织得组织结构③软件体系结构制约着系统得质量属性④通过研究软件体系结构可能预测软件得质量⑤软件体系结构使推理与控制更改更简单⑥软件体系结构有助于循序渐进得原型设计⑦软件体系结构可以作为培训得基础;(3)软件体系结构就是可传递与可重用得模型。
软件体系结构发展得四个阶段:(1)无体系结构设计阶段。
以汇编语言进行小规模应用程序开发为特征。
(2)萌芽阶段。
出现了程序结构设计主题,以控制流图与数据流图构成软件结构为特征。
(3)初期阶段。
出现了从不同侧面描述系统得结构模型,以UML为典型代表。
(4)高级阶段。
以描述系统得高层抽象结构为中心,不关心具体得建模细节,划分了体系结构与传统软件结构得界限,该阶段以Kruchten提出得“4+1”模型为标志。
通用体系结构风格分类数据流风格:批处理序列、管道与过滤器。
调用/返回风格:主程序与子程序、面向对象风格、层次结构。
独立构件风格:进程通信、事件系统。
虚拟机风格:解释器、基于规则得系统。
仓库风格:黑板系统、传统型数据库。
管道与过滤器特点:(1)使得软构件具有良好得内聚、耦合得特点。
(2)允许设计师将整个系统得输入/输出行为瞧成就是多个过滤器得行为得简单合成。
(3)支持软件重用。
(4)系统维护与增强系统性能简单。
(5)允许对一些如吞吐量、死锁等属性得分析。
(6)支持并行执行。
缺点:(1)通常导致进程成为批处理得结构。
(2)不适合处理交互得应用。
(3)系统性能下降,并增加了编写过滤器得复杂性。
结构示意图:面向对象系统优点:(1)因为对象对其她对象隐藏它得表示,所以可以改变一个对象得表示,而不影响其它得对象。
(2)设计师可将一些数据存取操作得问题分解成一些交互得代理程序得集合。
缺点:为了使一个对象与另一个对象通过过程调用等进行交互,必须知道对象得标识。
只要一个对象得标识改变了,就必须修改所有其她明确调用它得对象。
(2)必须修改所有显示调用它得其她对象,并消除由此带来得一些副作用。
基于事件得隐式调用思想:构件不直接调用一个过程,而就是出发或广播一个或多个事件。
应用系统得例子:(1)在编程环境中用于集成各种工具,在数据库管理系统中确保数据得一致性约束,在用户界面系统中管理数据,以及在编辑器中支持语法检查。
(2)某系统中,编辑器与变量监视器可以登记相应Debugger得断点事件。
当Debugger在断点处停下时,它声明该事件,由系统自动调用处理程序,如编辑程序可以卷屏到断点,变量监视器刷新变量数值。
优点:1、为软件重用提供了强大得支持。
2、为改进系统带来了方便。
缺点:(1)构件放弃了对系统计算得控制。
(2)数据交换得问题。
(3)既然过程得语义必须依赖于被触发事件得上下文约束,关于正确性得推理存在问题。
分层系统举例:层次系统最广泛得应用就是分层通信协议。
在这一应用领域中,每一层提供一个抽象得功能,作为上层通信得基础。
较低得层次定义低层得交互,最低层通常只定义硬件物理连接。
优点:1、支持基于抽象程度递增得系统设计,使设计者可以把一个复杂得系统按照递增得顺序分解。
2、支持功能增强,因为每一层至多与相邻得上下层进行交互,因此功能改变最多影响相邻得上下层。
3、支持重用。
只要提供得服务接口定义不变,同一层得不同实现可以交换使用。
缺点:(1)并不就是每个系统都可以很容易地划分为分层得模式,甚至即使一个系统得逻辑结构就是层次化得,出于对系统性能得考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级得功能综合起来。
(2)很难找到一个合适得、正确得层次抽象方法。
仓库系统传统型数据库:输入流中某类时间触发进程执行得选择。
黑板系统:中央数据结构得当前状态触发进程执行得选择。
组成部分:(1)知识源(2)黑板数据结构(3)控制客户/服务器风格优点:(1)具有强大得数据操作与事务处理能力,模型思想简单,易于人们理解与接受。
(2)系统得客户应用程序与服务器构件分别运行在不同得计算机上,系统中每台服务器都可以适合各构件得要求,这对于硬件与软件得变化显示出极大得适应性与灵活性,而且易于对系统进行扩充与缩小。
(3)系统中得功能构件充分隔离,客户应用程序得开发集中于数据得显示与分析,而数据库服务器得开发则集中于数据得管理,不必在每一个新得应用程序中都要对一个DBMS进行编码。
将大得应用处理任务分布到许多通过网络连接得低成本计算机上,以节约大量费用。
缺点:(1)开发成本较高 ;(2)客户端程序设计复杂 ;(3)信息内容与形式单一;(4)用户界面风格不一,使用繁杂,不利于推广使用 ;(5)软件移植困难 ;(6)软件维护与升级困难 ;(7)新技术不能轻易应用。
集中式计算技术得缺点:(1)随着系统规模得扩大与功能得提高,集中式系统得复杂性迅速增长,给管理、维护带来困难;(2)对组织变革与技术发展得适应性差,应变能力弱;(3)不利于发挥用户在系统开发、维护、管理方面得积极性与主动精神;(4)系统比较脆弱。
主机出现故障时可能使整个系统停止工作。
服务器主要任务:(1)数据库安全性得要求;(2)数据库访问并发性得控制;(3)数据库前端得客户应用程序得全局数据完整性规则;(4)数据库得备份与恢复。
客户应用程序主要任务:(1)提供用户与数据库交互得界面;(2)向数据库服务器提交用户请求并接收来自数据库服务器得信息;(3)利用客户应用程序对存在于客户端得数据执行应用逻辑要求。
三层 C/S 风格与二层 C/S 体系结构得不同:优点:1、允许合理地划分三层结构得功能,使之在逻辑上保持相对独立性,从而使整个系统得逻辑结构更为清晰,能提高系统与软件得可维护性与可扩展性。
允许更灵活有效地选用相应得平台与硬件系统,使之在处理负荷能力上与处理特性上分别适应于结构清晰得三层;并且这些平台与各个组成部分可以具有良好得可升级性与开放性。
3、应用得各层可以并行开发,各层也可以选择各自最适合得开发语言,使之高效并行地开发,达到较高得性能价格比;对每一层得处理逻辑得开发与维护也会更容易些。
4、允许充分利用功能层有效地隔离开表示层与数据层,未授权得用户难以绕过功能层而利用数据库工具或黑客手段去非法地访问数据层,为严格得安全管理奠定了坚实得基础;整个系统得管理层次也更加合理与可控制。
表示层、功能层、数据层主要功能三层风格不同物理结构比较表示层:表示层就是应用得用户接口部分,它担负着用户与应用间得对话功能功能层:功能层相当于应用得本体,它就是将具体得业务处理逻辑编入程序中数据层:数据层就就是数据库管理系统,负责管理对数据库数据得读写中间件概念:就是一个用API定义得软件层,就是具有强大通信能力与良好可扩展性得分布式软件管理框架。
功能:在客户机与服务器或者服务器与服务器之间传送数据,实现客户机群与服务器群之间得通信。
浏览器/服务器风格模式结构示意图与 c/s 比较其优点: 1、基于B/S体系结构得软件,系统安装、修改与维护全在服务器端解决。
用户在使用系统时,仅仅需要一个浏览器就可运行全部得模块,真正达到了“零客户端”得功能,很容易在运行时自动升级。
2、B/S体系结构还提供了异种机、异种网、异种应用服务得联机、联网、统一服务得最现实得开放性基础。
缺点:1、B/S体系结构缺乏对动态页面得支持能力,没有集成有效得数据库处理功能。
2、B/S体系结构得系统扩展能力差,安全性难以控制。
3、采用B/S体系结构得应用系统,在数据查询等响应速度上,要远远地高于C/S体系结构。
4、 B/S体系结构得数据提交一般以页面为单位,数据得动态交互性强,有利于在线事务处理(OLTP)应用。
公共对象请求代理结构 CORBA:就是由OMG制定得一个工业标准,其主要目标就是提供一种机制,使得对象可以透明地发出请求与获得应答,从而建立起一个异质得分布式应用环境、接口定义语言:CORBA得XML就是一种说明性语言,描述面向对象系统开发所遵循得接口与实现相分离得基本原则。
调用机制:把IDL说明编译成面向对象程序设计语言得实代码后,客户可以调用已知对象得操作。
在某些应用中,用户并不了解应用接口编译信息,但也要求调用对象得操作,这时就要动态调用接口来调用用户得操作了。
异构结构风格不同得体系结构有不同得处理能力,面对具体问题,混合软件体系结构处理问题能够结合各自得优点,这种体系结构被称为异构结构。
SOA 定义:就是一种在计算环境中设计、开发、部署与管理离散逻辑单元(服务)模型得方法。
SOA 建立在SML 等新技术得基础上,通过使用基于SML 得语言来描述接口,服务已经转到更动态且更灵活得接口系统中,CORBA中得XML无法与之相比。
SOA 得特征:松散耦合、粗粒度服务、标准化接口面向服务得分析与设计三个主要抽象级别:操作、服务、业务流程SOAD 与 OOAD 得关系:综合了面向对象得分子与设计(OOAD)、企业体系结构(EA)、与业务流程建模(BPM)中得适当原理,将这些规则中得原理与许多独特得新原理组合起来,提出了面向服务得分析与设计(SOAD)。