软件生命周期与软件架构概述

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统 一 管 理 服 务
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统一的政务信息交换及系统整合平台 (Biztalk Server) 数据交换，系统整合，业务流程管理，政务网关
协同工作环境 (Exchange Server,LCS, Live Meeting) 邮件服务，即时消息，会议日程，资料库...
各 种 系 统 开 发 环 境
• 设计良好的对象可以方便地添加新的行为，而封装性为其 对变化提供免疫力，基于对象的构架在微观上便具有更强 的可扩展性与健壮性。 • 分层(分包、子系统)架构在大粒度上隔离关注面，同样从 宏观上增强了可扩展性与健壮性。
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健壮性与可扩展性
• 要实现健壮性与可扩展性等质量特性，主要有两个途径— —尽可能降低系统的冗余程度，同时隔离不同的关注面 (实质是高内聚、低耦合，例如：将稳定部分与可变部分 隔离，将用户交互与业务、数据等功能域分离，将功能和 非功能的实施代码分离)。 • 隔离关注面，使得扩展或变更时，对系统的修改局部化， 对其它部分造成的影响被限制在较小范围内，避免出现那 种牵一发而动全身的情形；高内聚的结构也利于聚焦于各 部分的设计适应性上。 • 低冗余，使得即使要变更，变更所触及的部分也尽可能地 少；系统被改动的地方越少当然就越健壮，同时开销也小、 实施也更容易。
• 面向客户而非面向软件开发者。 • 对于商业产品的特色宣传非常有效，但对开发者远远不够。 • 市场体系结构与开发流程脱节。
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软件构架的特点
• 好的软件构架满足它们的需求，并富有弹性和基于构件。 • 一个富有弹性的软件构架能够： – 改进可维护性和可扩展性 – 实现经济性显著的可重用度 – 将开发团队成员间的工作清楚地分割开 – 封装对硬件和系统的依赖
• 这些质量属性归根结底要落实到软件构架之上。
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增量式开发的前提
• 迭代生命周期模型开始逐渐替代传统的瀑布模型，然而要 真正实现其增量式开发的目标，却需要满足若干关键的前 提条件：向已有交付添加新功能非常容易(可扩展)；后续 的增量不会破坏已有的交付，使得迭代退化为返工(健壮)。
Fra Baidu bibliotek
• 这些条件最终归结为在大批量的增量开发之前，要构建一 个构架基线，它同时提供可扩展性与健壮性。
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为什么需要软件构架
• 目标系统总是要面临各种变数，项目组期望系统在发生变 更、部署到新环境中时，仍然保持既有的稳定、可靠和性 能——目标系统应具备一种健壮性。 • 系统的构建要经历一个不断增添新功能、加入新行为的过 程，项目组期望做得比较容易、开销较低，且在此过程中 不存在重大的风险——目标系统应具备一种可扩展。
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为什么需要软件构架
• 最终开发出的目标系统总是由多个组成部分所构成，这种 结构如果没有预先定义，很难保证系统的构建过程能自发 创建出一个一致而满足需求的交付。 • 当前的软件规模已大到需要采用团队开发的模式，多个开 发人员的分工协作，必然依赖于一种对开发内容的合适划 分，以减少相互干扰、缩短工期的关键路径，从而提高开 发效率、加快项目进度－－软件构架无疑是其中最关键的 一类划分，它将被用来计划、管理与执行系统开发的各项 活动。 • 模块/构件化
标 准 及 规 范 管 理
基础架构服务(Windows Server) 统一用户管理 Active Directory 政务数据中心 SQL Server 统一安全服务 ISA Server 统一接入及网络管理
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MS Application Reference Architecture
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市场体系结构的特点
软件架构的设计与开发 用户培训
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软件体系结构
• 软件体系结构至少有十几种思想流派。 – Zachman框架 – 开放分布式处理 – 领域分析 – Rational4＋1视图模型 – 软件体系结构风格 • 供应商驱动的方案 – Sun Enterprise JavaBeans – MS .Net 体系
• 系统设计中影响深远(构架敏感)的各项最重要决定： 这些决定严重影响系统的实施，一旦作出并被贯彻，其变 更的代价将及其高昂(例如构架的样式、复用策略、开发 中将贯彻的设计原则等)
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软件构架的意义
• 软件构架的静态方面，其着眼点在于———保持目标系统 的最终交付在结构上的一致性；为分工协作提供划分依据， 并避免结构上的重叠和冗余。 • 软件构架的动态方面，其着眼点在于——保持目标系统在 关键行为实现上的一致性，突出系统的既有风格；同时通 过为各类关键重复问题提供通用解决方案来提高复用度， 避免实施代码的冗余。 • 上述两个方面，共同提供了构造目标系统过程中的健壮性 与可扩展性——大量的功能实现将在这个构架基础上被不 断添加，而同时系统整体上仍然保持既有的一致和完整。
电子政务应用系统支撑平台（.NET Framework, COM+） 地 理 信 息 公 众 管 理 应 急 指 挥 决 策 支 持 呼 叫 中 心 社 区 服 务 政 务 大 厅 业 务 系 统 (1) 业 务 系 统 (2) 知 识 管 理 流 程 管 理 项 目 管 理 公 文 系 统
Visual Studio .NET
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如何理解软件构架
• 软件系统进行分解的顶层结构，包括其组成元素，元素之 间、元素与外部的关系关注构架的静态方面，即系统大粒 度(宏观)的总体结构(例如分层、子系统的划分等) • 系统中解决各类关键的重复问题的通用解决方案关注构架 的动态方面，侧重于系统内部关键行为的共同特征(已经 包含了微观细节，例如构架机制)
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架构的分层
• 业务应用层 (Business Application) – 由应用开发者开发 • 应用框架层 (Application Framework) – 特定领域框架层 – 跨领域框架层
• 基础框架层 (Foundation Framework)
• 操作系统层
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从经济的角度考虑架构
软件架构辨析
• 市场体系结构 • 软件架构
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MS e-Gov Architecture Framework
服 务 器 管 理 平 台 统一政务门户支撑平台（SharePoint Portal Server） 统一的管理门户支撑平台 统一的对外门户支撑平台 统一的对内门户支撑平台
MOM Server SMS Server