C2_软件体系结构建模
软件体系结构设计及其实现
软件体系结构设计及其实现随着信息技术的高速发展，软件已经成为现代社会不可或缺的一个组成部分。
在软件的开发过程中，软件的体系结构设计非常关键。
软件体系结构设计是软件开发过程中的第一步，也是最重要的一步。
好的软件体系结构设计可以为整个软件开发过程奠定良好的基础，也可以为软件的后期维护和升级提供更多的便利。
但是，软件体系结构设计并不是一件简单的事情，需要考虑多方面的因素，并且需要综合各种专业知识。
一、软件体系结构设计的定义和特点软件体系结构是指在系统设计中，对软件系统整体组织结构和各个组成部分之间的关系，进行的系统性设计和描述。
软件体系结构不仅是设计软件系统的框架，也是实现软件系统的基础，同时也是对软件系统进行管理、维护和升级的重要基础。
软件体系结构设计的特点包括以下几点。
（一）高度抽象软件体系结构设计是对软件系统的整体组织结构和各个组成部分之间的关系进行的设计和描述。
因此，软件体系结构设计需要具有高度抽象的特点。
软件体系结构设计不涉及具体的编程实现细节，而是从整体的角度考虑问题，对系统进行宏观把握。
因此，软件体系结构设计需要考虑到更多的概念和模型，需要进行更为有意义的抽象。
（二）多样性在软件体系结构设计中，考虑到软件的应用范围和需求，软件体系结构的模型和模式也有很多种不同的选择。
不同的软件体系结构设计模式都有各自的优缺点，因此，软件开发过程中需要进行充分的需求分析和规划，才能够选择合适的设计模式。
（三）可分析性软件体系结构设计是软件开发的基础，需要保证软件系统的稳定和可靠。
因此，在进行软件体系结构设计时，需要考虑到各种约束条件和因素。
设计出来的体系结构需要具有可分析性，这样才能够进行系统化的测试和验证，确保软件的质量。
二、软件体系结构设计的要素软件体系结构设计需要考虑到很多不同的要素，下面我们来看一下主要的几个要素。
（一）模块化设计模块化设计是软件体系结构设计中最基础的一点，也是最重要的一点。
将复杂的软件分为若干个模块，使得各个模块之间相互独立，可以方便地进行设计、开发、测试和维护。
软件体系结构课件第5章统一建模语言
2:GetPrefSet()
10:PrefSet(date_mg)
1:GetPrefSet()
:MeetingInitiator
第5章 统一建模语言 直接使用UML建模 – 会议安排系统的类图
Person
StronglyConflicts With
Conflicts With
Important Attendee
0..* 0..*
0..* Profers
Attendee
1..* 1..* 0..* 0..*
11 1 1
1
Meeting Initiator
Find.exe
Query .dll
部署图 定义系 统中软 硬件的 物理体
系结构
第5章 统一建模语言 部署图
客户端:个人PC QueryClient.exe
服务器
《TCP/IP》 查询
QueryServer.exe 部署图
定义系
统中软
Find.exe
硬件的
物理体
Query.dll系结构
第5章 统一建模语言
第5章 统一建模语言
直接使用UML建模 – UML中的通用表示
➢ 字符串：表示有关模型的信息； ➢ 名字：表示模型元素； ➢ 标号：不同于编程语言中的标号，是用于表示或说明图形符号的字
符串； ➢ 特殊字符串：表示某一模型元素的特性； ➢ 类型表达式：声明属性、变量及参数，含义同编程语言中的类型表
0
10
20
30s 时间刻度
第5章 统一建模语言 状态图
提交订单 已审核 印前处理
客户付钱
已付款
已处理
进行冲印
冲印中 冲印完成
描述满足 用例要求 所要进行 的活动以 及活动间 的完约成束关 系，有利 于识别并 行活动
软件体系结构风格研究
软件体系结构风格研究[摘要] 本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。
[关键词] 软件体系结构软件体系结构风格三层C/S软件体系结构20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。
起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。
随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。
一、软件体系结构风格分析最初的软件体系结构是Mainframe结构客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。
随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。
在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。
随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。
随着Internet的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。
Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：1.数据流风格：批处理序列；管道/过滤器。
2.调用/返回风格：主程序/子程序；面向对象风格；层次结构。
3.独立构件风格：进程通讯；事件系统。
4.虚拟机风格：解释器；基于规则的系统。
5.仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。
下面将介绍几种主要和经典的体系结构风格和它们的优缺点。
1.C2风格。
C2体系结构风格可以概括为：通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。
图1中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。
C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。
从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点：(1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。
C2 软件体系结构建模
好的体系结构描述的必要元素(1) 好的体系结构描述的必要元素
需求陈述
商业环境、产品的背景、 商业环境、产品的背景、领域
描述环境
必须和什么系统交互、 必须和什么系统交互、外部接口
使用体系结构图
用恰当的线框 简洁的说明
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好的体系结构描述的必要元素(2) 好的体系结构描述的必要元素
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第2章 软件体系结构建模 章 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 结构模型
2.1 软件体系结构建模概述
这是一个最直观、最普遍的建模方法。 这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构， 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构，并 力图通过结构来反映系统的重要语义内容， 力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
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第2章 软件体系结构建模 章 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 动态模型
2.1 软件体系结构建模概述
动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统的 动态模型是对结构或框架模型的补充， 大颗粒”的行为性质。例如， “大颗粒”的行为性质。例如，描述系统的重新配置 或演化。动态可以指系统总体结构的配置、 或演化。动态可以指系统总体结构的配置、建立或拆 除通信通道或计算的过程。 除通信通道或计算的过程。
管理问题
暗含开发团队的组织结构 体系结构评审情况
其他设计问题
代码重用、标准的运用 代码重用、 风险分析 运作、 运作、管理和维护
软件体系结构课件_软件体系结构总复习
第一章 序论
软件体系结构的定义 Software Architecture is the structure or structures of
the system, Which comprise software elements, the externally visible properties of these Elements, and the relations among them
模块结构 组件-连接器结构 分配结构
分解结构 使用结构 分层结构 类或泛化
模块结构
分解结构 使用结构 分层结构 类或泛化
组件-连接器结构
组件 连接 连接的本质 连接器 组件间的联系
分配结构
什么是分配结构
硬件、团队结构、文件系统都会与软件构 架进行交互，所以必须考虑这一类结构。
第八章 构架编档
什么是架构编档，简要表达软件构架编档 要包含的主要内容。
第七章 软件产品线
产品线的概念 一个软件产品线是满足以下性质的
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
公共核心资产库(core assets base) COTS〔Commercial Off-the-Shelf〕 核心资产开发活动的输入和目标 产品开发活动中输入/输出关系 使用产品线的好处和代价
元进行操作 连接件：控制 根据控制策略的不同，分为： 数据库〔知识库〕：系统由输入数据流中的事务
信息来驱动，即输入数据流中的事务指令可以触 发系统相应进程的执行， 黑板：如果系统由中央数据结构的当前状态来驱 动，那么黑板模型。
黑板风格
Com它一些事物 元素外部可见的属性是指元素对其它元素来说 提供的效劳 需要的效劳 共享资源的使用等 各元素间的交互关系也可能有多种 例如：细划分，同步，调用，包含…
软件体系结构描述 (1)可编辑全文
第4章 软件体系结构描述
4.2 软件体系结构描述框架标准
IEEE P1471详细介绍了一套体系 结构描述的概念框架，并给出建立框 架的思路，但如何描述以及具体的描 述技术等方面缺乏更进一步的指导。
第4章 软件体系结构描述 ◇ Rational
4.2 软件体系结构描述框架标准
基于IEEE P1471推荐的体系结构描述的概 念框架，Rational起草了可重用的软件资产规 格说明，提出了一套易于重用的体系结构描述 规范。
第4章 软件体系结构描述
4.2 软件体系结构描述框架标准
◇ IEEE P1471 软件体系结构描述的标准
◎ 体系结构设计的标识、版本、总体信息。
◎ 系统参与者的标识、以及在体系结构中他们所关注 方面的标识。
◎ 组织体系结构表示所选择的视点的规格说明，以及 这种选择的基本原理。 ◎ 一个或多个体系结构视图。 ◎ 体系结构描述所需的成分之间不一致的记录。 ◎ 体系结构选择的基本原理。
本元素是：构件、连接件、体系结构配置。
主 要 的 体 系 结 构 描 述 语 言 有 Aesop 、 MetaH 、 C2 、 Rapide 、 SADL、Unicon和Wright等，尽管它们都描述软件体系结构，却有 不同的特点。
这些ADL强调了体系结构不同的侧面，对体系结构的研究和应 用起到了重要的作用，但也有负面的影响。每一种ADL都以独立的 形式存在，描述语法不同且互不兼容，同时又有许多共同的特征， 这使设计人员很难选择一种合适的ADL，若设计特定领域的软件体 系结构又需要从头开始描述。
4.3 软件体系结构描述语言
◎ 构造能力：ADL能够使用较小的独立体系结 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它们的抽象特性，而 不管其具体的实现细节；
软件体系结构
1、MVC（模型-视图-控制）：针对用户界面 模型：核心数据封装、逻辑和功能的计算，它独立于具体的界面表达和输入/输出操作。 视图：把模型数据等信息以特定形式展示给用户。 控制：处理用户与软件的交互操作。它接受用户的输入，将输入反馈给模型，进而实现对模 型的计算控制，是使模型和视图协调工作的部件。
2、软件重用的定义 软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程。 可重用软件元素越大，重用粒度越大。
7、基于事件的隐式调用的定义 基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一个或多个事 件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册，当一个事件被触发，系统自动调 用在这个事件中注册的所有过程，这样，一个事件的触发就导致了另一个模块中过程的调用。
8、基于事件的隐式调用的优缺点 优点： （1）为软件重用提供了强大的支持。 （2）为系统带来了方便。
end Attendห้องสมุดไป่ตู้e;
16、C2 对体系结构的描述 architecture MeetingScheduler is
conceptual_components Attendee;ImportantAttendee;MeetingInitiator;
connector connector MainConn is message_filter no_filtering; connector AttConn is message_filter no filtering; connector ImportantAttConn is message_filter no filtering;
C2_软件体系结构建模解析
这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构，并 力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
2018/10/15
编程人员：软件管理 开发视图
物理视图 系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件架构视图
3.2 “4+1”视图模型
Kruchten在其著作《Rational统一过程引论》中写道： 一个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系 统所做的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特定方面， 而省略了与此方面无关的实体。 软件架构的每个视图分别关注不同的方面，针对不同 的目标和用途。
最终用户：功能需求 逻辑视图 场景
编程人员：软件管理 开发视图
进程视图 系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
物理视图 系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
u逻辑视图 当采用面向对象的设计方法时，逻辑视图即 是对象模型。
u进程视图 描述系统的并发和同步方面的设计。 u物理视图 描述软件到硬件之间的映射关系，反映系统 在分布方面的设计。
◎ 框架模型
3.1 软件体系结构建模概述
框架模型与结构模型类似，但它不太侧重描述结构 的细节而更侧重于整体的结构。 框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对 和适应该问题的结构。
2018/10/15
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 动态模型
3.1 软件体系结构建模概述
软件体系结构
软件体系结构◇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◎软件维护困难软件危机的原因◎用户需求不明确◎缺乏正确的理论指导◎软件规模越来越大◎软件复杂度越来越高◎构件的定义构件是指语义完整、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。
构件模型的三个主要流派OMG（Object Management Group，对象管理集团）的CORBA（Common Object Request Broker Architecture，通用对象请求代理结构）Sun的EJB（Enterprise Java Bean）Microsoft的DCOM（Distributed Component Object Model，分布式构件对象模型）。
构件获取1.从现有构件中获得符合要求的构件，直接使用或作适应性修改，得到可重用的构件；2. 通过遗留工程，将具有潜在重用价值的构件提取出来，得到可重用的构件；3. 从市场上购买现成的商业构件，即COTS（Commercial Off-The-Shell）构件；4. 开发新的符合要求的构件。
构件管理◎构件描述◎构件分类与组织◎人员及权限管理构件描述构件模型是对构件本质的抽象描述，主要是为构件的制作与构件的重用提供依据；构件分类与组织◇关键字分类法◇刻面分类法◇超文本组织方法人员及权限管理一般来讲，构件库系统可包括五类用户，即注册用户、公共用户、构件提交者、一般系统管理员和超级系统管理员。
构件重用◎检索与提取构件◎理解与评价构件◎修改构件◎构件组装构件重用理解与评价构件◇构件的功能与行为◇相关的领域知识◇可适应性约束条件与例外情形◇可以预见的修改部分及修改方法构件组装◇基于功能的组装技术◇基于数据的组装技术◇面向对象的组装技术软件体系结构的定义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。
软件体系结构试题库(软件工程)
软件体系结构试题库（软件工程）一、判断题4、软件体系结构充当一个理解系统构件和它们之间关系的框架，特别是那些始终跨越时间和实现的属性。
答案：√6、体系的核心模型由5种元素组成：构建、连接体、配置、端口和角色（）答案：√7、软件体系结构的核心由5种元素组成：构件、连接件、配置端口和角色。
其中，构件、连接件和配置是最基本的元素（）答案：√8、开发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（）答案：某9、构件、连接件以及配置是体系结构的核心模型最基本的元素（）答案：√10、HMB风格不支持系统系统自顶向下的层次化分解，因为它的构件比较简单。
答案：某11、正交软件体系结构由组织层和线索的构件构成。
答案：√12、基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一个或多个事件。
答案：√13、线索是子系统的特例，它由完成不同层次功能的构建组成，每一条线索完成整个系统中相对独立的一部分功能。
（）答案：√15、相交关系R是一个等价关系。
答案：√16、在软件设计中占据着主导地位的软件体系结构描述方法是图形表达工具。
答案：√17、Rapide是一种可执行的ADL，其目的在于通过定义并模拟基于事件的行为对分布式同步系统建模。
答案：某18、体系结构设计是整个软件生命周期中关键的一环，一般在需求分析之后，软件设计之前进行。
答案：√19、基于软构件的系统描述语言是较好的一种以构件为单位的软件系统描述语言。
答案：√20、需求语言与ADL的区别在于后者描述的是问题空间，而前者则扎根于解空间中。
答案：某21、基于构件的动态系统结构模型分为三层，风别是应用层、中间层、和体系结构层。
答案：√22、ADL提供了一种形式化机制来描述软件体系结构，大多数ADL不进描述系统的静态结构，也支持对体系结构动态性的描述（）答案：某23、基于构件的动态系统结构模型分为应用层，中间层和体系结构层。
答案：√24、2000年世界计算机大会提出，软件体系结构中最为重要的三个研究方向是：体系结构风格，静态体系结构和动态体系结构。
软件体系结构(3)：软件体系结构模型
Terminal
Connection Services
Terminal
Connection Services
Controller
Numbering Plan
Controller
Numbering Plan
华南农业大学信息学院
第2章 软件体系结构建模 ◇ 逻辑视图
2.2 “4+1”视图模型
对于规模更大的系统来说，体系结构级中包含数十甚至数百个 类 。
华南农业大学信息学院
第2章 软件体系结构建模 ◇ “4+1”模型概述
2.2 “4+1”视图模型
Kruchten在1995年提出了“4+1”的视图模型。
“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。 每一个视图只关心系统的一个侧面，5个视图结合在 一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。
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。在开发体系结构时，它可以帮助设计者找到 体系结构的构件和它们之间的作用关系。同时，也可以 用场景来分析一个特定的视图，或描述不同视图构件间 是如何相互作用的。 场景可以用文本表示，也可以用图形表示。
华南农业大学信息学院
网 络 七 层 协 议 体 系 结 构 图
第2章 软件体系结构建模
2.1 软件体系结构建模概述
◇ 软件体系结构建模的种类
◎ 动态模型
动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统的 “大颗粒”的行为性质。 例如，描述系统的重新配置或演化。动态可以指系统 总体结构的配置、建立或拆除通信通道或计算的过程。
c2风格的用途
C2架构风格是一种常见的层次体系架构风格，它的特点是由连接件绑定的按一定规则运行的并行构件网络。
在这种架构风格中，各个构件之间并不能直接相连，而是只能通过连接件的异步通信机制进行交互。
这样的设计方式使得构件的替换或更新不会影响整体架构，体现了高内聚、松耦合的设计思想。
具体来说，C2架构风格具有以下特性：首先，构件与连接件都有顶部和底部；其次，构件顶部或底部只能与连接件底部或顶部相连；再次，连接件相互之间可以通过顶部及底部进行连接；此外，构件并不感知下一层构件的存在，但可以感知上一层构件；最后，构件之间的交互是通过连接件的异步消息机制完成的。
总的来说，C2架构风格是一种基于构件和消息的软件体系结构风格，可用于创建灵活的、可伸缩的软件系统。
(完整版)《软件设计与体系结构》教学大纲-2014-2月版
《软件设计与体系结构》教学大纲一、课程基本信息二、课程目的和任务软件体系结构是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科，目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域。
专门和广泛地研究软件体系结构是从20世纪90年代才开始的，1993-1995年之间，卡耐基梅隆大学的Mary Shaw与David Garlan，贝尔实验室的Perry,南加州大学的Barry Boehm，斯坦福大学的David Luckham等人开始将注意力投向软件体系结构的研究和学科建设。
三、本课程与其它课程的关系。
体系结构在软件开发中为不同的人员提供了共同交流的语言，体现并尝试了系统早期的设计决策，并作为系统设计的抽象，为实现框架和构件的共享和重用、基于体系结构的软件开发提供了有力的支持。
鉴于体系结构的重要性，Dewayne Perry将软件体系结构视为软件开发中第一类重要的设计对象，Barry Boehm也明确指出：“在没有设计出体系结构及其规则时，整个项目不能继续下去，而且体系结构应该看做是软件开发中可交付的中间产品”。
四、教学内容、重点、教学进度、学时分配第一章软件体系结构概论1．1 从软件危机谈起1．1．1 软件危机的表现1．1．2 软件危机的原因1．1．3 如何克服软件危机1．2 构件与软件重用1．2．1 构件模型及实现1．2．2构件获取1．2．3 构件管理1．2．4构件重用1．2．5 软件重用实例1．3 软件体系结构的兴起和发展1．3．1 软件体系结构的定义1．3．2 软件体系结构的意义1．3．3 软件体系结构的发展史1．4 软件体系结构的应用现状第二章软件体系结构建模2．1 软件体系结构建模概述2．2 "4+1"视图模型2．2．1 逻辑视图2．2．2 开发视图2．2．3 进程视图2．2．4 物理视图2．2．5 场景2．3 软件体系结构的核心模型2．4 软件体系结构的生命周期模型2．5 软件体系结构抽象模型2．5．1 构件2．5．2 连接件2．5．3 软件体系结构2．5．4 软件体系结构关系2．5．5 软件体系结构范式第三章软件体系结构风格3．1 软件体系结构风格概述3．2 经典软件体系结构风格3．2．1 管道和过滤器3．2．2 数据抽象和面向对象组织3．2．3 基于事件的隐式调用3．2．4 分层系统3．2．5 仓库系统及知识库3．2．6 C2风格3．3 客户朋艮务器风格3．4 三层C／S结构风格3．4．1 三层C／S结构的概念3．4．2 三层C／S结构应用实例3．4．3 三层C／S结构的优点3．5 浏览器朋艮务器风格3．6 公共对象请求代理体系结构3．7 正交软件体系结构3．7．1 正交软件体系结构的概念3．7．2 正交软件体系结构的实例3．7．3 正交软件体系结构的优点3．8 基于层次消息总线的体系结构风格3．8．1 构件模型3．8．2 构件接口3．8．3 消息总线3．8．4 构件静态结构3．8．5 构件动态行为3．8．6 运行时刻的系统演化3．9 异构结构风格3．9．1 为什么要使用异构结构3．9．2 异构结构的实例3．9．3 异构组合匹配问题3．10 连系统构成的系统及其体系结构3．10．1 连系统构成的系统3．10．2 基于SASIS的软件过程3．10．3 应用范围3．11 特定领域软件体系结构。
软件体系结构描述语言 C2ppt课件
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C2对于构件接口的描述
Component :: = Component component_name is Interface component_message_interface Parameters component_parameters Methods component_methods [behavior component_behavior] [context component_context] End component_name;
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C2风格的中心原则
C2风格的中心原则是有限可视原则，或者说是下层 独立的原则： 在C2风格的体系结构中，某一构件只能感知层次高 于自己的构件所提供的服务，而不能感知到层次比 自己更低的构件的服务。 这种单向的传递性，有利于系统的维护和扩展。
5
C2风格的通信规则
C2中，所有构件间的通信必须通过消息来实现，这 也是构件之间的唯一通信途径。每个构件都有一个 顶端域、一个底端域。构件的顶端域定义了构件可 以对哪些通知做出响应，以及可以发出哪些请求； 构件的底端域定义了可以向下层发送哪些通知，以 及可以响应下层的哪些请求。
软件体系结构描述语言 C2
小组成员：
1
引言
软件体系结构是根植于软件工程发展起来的新兴学科，目前已经成为软件工 程研究和实践的一个重要领域。软件体系结构设计的一个核心问题是能否使 用重复的体系结构模式，即能否达到体系结构级的软件重用。也就是说，能 否在不同的软件系统中，使用同一体系结构。
C2体系结构风格作为一种经典的体系结构风格，它就具有平衡开发费用与近 产品的共同性的特性。按照C2体系结构风格的规则，我们能够把各种粒度的 构件集成到一个系统结构中。可以说，C2体系结构风格对软件结构和软件构 件交互定义了一个良好的设计规范，同时还具有广泛的试验和工具。因而， 它就为软件设计开发者提供了一个有界面密集的系统的软件体系结构风格。 在C2风格的体系结构中，连接件在构件之间转发消息，构件
软件体系结构建模的种类
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：1.逻辑视图: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。
2.开发视图：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。
3.进程视图：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。
强调并发性、分布性、系统集成性和容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽象如何适合进程结构。
4.物理视图：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。
5.场景：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。
体系结构核心模型由5中元素组成：构件、连接件、配置、端口和角色。
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。
◎其他（如适应性软件系统的体系结构风格、面向Agent的研究、网格计算、Web服务等）过滤器的活动可通过以下三种方式激活：后续构件从过滤器中取出数据；前序构件向过滤器推入数据；过滤器处于活跃状态，不断从前序构件取出、并向后续部件推入数据。
软件体系结构描述方法：图形表达工具、模块内连接语言、基于软构件的系统描述语言、软件体系结构描述语言软件体系结构描述语言ADL是在底层语义模型的支持下，为软件系统的概念体系结构建模提供了具体语法和概念框架。
基于底层语义的工具为体系结构的表示、分析、演化、细化、设计过程等提供支持。
其三个基本元素是：构件、连接件、体系结构配置。
主要的体系结构描述语言有Aesop、MetaH、C2、Rapide、SADL、Unicon和Wright等，尽管它们都描述软件体系结构，却有不同的特点。
2022-2023年高级软考《系统架构设计师》历年真题高频考点汇总4(附带答案)
2022-2023年高级软考《系统架构设计师》历年真题高频考点汇总（附带答案）（图片大小可自由调整）一.全考点综合测验(共35题)1.【单选题】某公司承接了一个开发家用空调自动调温器的任务，调温器测量外部空气温度，根据设定的期望温度控制空调的开关。
根据该需求，公司应采用_______架构风格最为合适。
A.解释器B.过程控制C.分层D.管道-过滤器正确答案：B2.【单选题】M 软件公司的软件产品注册商标为N，为确保公司在市场竞争中占据优势，对员工进行了保密约束。
此情形下，( )的说法是错误的。
A.公司享有商业秘密权B.公司享有软件著作权C.公司享有专利权D.公司享有商标权正确答案：C本题解析：【解析】在题目的描述中，未体现出有申请专利的行为，所以不享有专利权3.【单选题】()架构风格可以概括为通过连接件绑定在一起按照一组规则运作的并行构件。
A.C2B.黑板系统C.规则系统D.虚拟机正确答案：A本题解析：【解析】C2 体系结构风格可以概括为：通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。
C2 风格中的系统组织规则如下：(1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部; (2)构件的顶部应连接到某连接件的底部，构件的底部则应连接到某连接件的顶部，而构件与构件之间的直接连接是不允许的; (3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接; (4)当两个连接件进行直接连接时，必须由其中一个的底部到另一个的顶部。
4.【单选题】某公司拟为某种新型可编程机器人开发相应的编译器。
该编译过程包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成四个阶段，每个阶段产生的结果作为下一个阶段的输入，且需独立存储。
针对上述描述，该集成开发环境应采用( )架构风格最为合适。
A.管道-过滤器B.数据仓储C.主程序-子程序D.解释器正确答案：A本题解析：【解析】“每个阶段产生的结果作为下一个阶段的输入”是典型的数据流架构风格的特点，选项中仅有管道-过滤器属于这种风格。
软件体系结构描述语言 C2
C2架构风格
C2风格定义了两种类型的 消息：向上发送的请求消息 (Requests)和向下发送的通知 消息(Notifications)。 请求消 息只能向上层传送而通知消息 只能向下层传送。
通知消息的传递只对应于构 件内部的操作，而和接收消息 的构件的需求无关。
C2体系结构风格元素构成
构件： 分别有top和bottom端口 只能和1个连接件相连
RequestWithdrawal()； end Attendee；
C2对ImportantAttendee构件的描述
component ImportantAttendee is subtype Attendee(in and beh)
interface
bottom_domain is
end ImportantAttendee；
C2对体系结构的描述
architecture MeetingScheduler is
conceptual_components
Attendee；ImportantAttendee；MeetingInitiator；
connectors
C2体系结构风格作为一种经典的体系结构风格，它就具有平衡开发费用与近 产品的共同性的特性。按照C2体系结构风格的规则，我们能够把各种粒度的 构件集成到一个系统结构中。可以说，C2体系结构风格对软件结构和软件构 件交互定义了一个良好的设计规范，同时还具有广泛的试验和工具。因而， 它就为软件设计开发者提供了一个有效的软件重用环境。
ExclSet(e:data_mg)；
EquipReqts(eq:equip_type)；
LocPref(l:loc_type)；
软件体系结构---软件体系结构建模
以上就是我对于软件体系结构建模所学到的知识。欢迎大家提出建议。
结构模型以体系结构的构件连接件和其他概念来刻画结构框架模型与结构模型类似更侧重于整体的结构动态模型是对结构或框架模型的补充研究系统的大颗粒的行为性质过程模型研究构造系统的步骤和过程因而结构是遵循某些过程脚本的结果和功能模型认为体系结构是由一组功能构件按层次组成下层向上层提供服务
软件体系结构 Байду номын сангаас--软件体系结构建模
前面的博客中介绍了我从教材第一章所学到的知识。下面我就来说说从第二章（软件体系结构建模）学到的知识。 第一章讲道什么是软件体系结构以及其来源、意义、重要性，还有一些基本概念。这一章就是讲如何表示软件体系结构。 一般性的思维就是：我们知道了什么是软件体系结构，我们就要想如何来表示软件体系结构，即如何对软件体系结构进行建模。 首先根据建模的侧重点不同可以将模型分为五种：结构模型（以体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构）、框架模型（与结构模型 类似更侧重于整体的结构）、动态模型（是对结构或框架模型的补充，研究系统的"大颗粒"的行为性质）、过程模型（研究构造系统的步骤 和过程，因而结构是遵循某些过程脚本的结果）和功能模型（认为体系结构是由一组功能构件按层次组成，下层向上层提供服务。它可以看 作是一种特殊的框架模型）。 4+1模型：将以上五模型结合到一起的模型。 4+1模型图： 4+1模型用不同的视角来描述软件体系结构。 软件体系结构的核心模型（由五种元素组成：构件、连接件、配置、端口、角色），其中元素的关系由下面的图表示： 核心模型：
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最终用户：功能需求 逻辑视图
编程人员：软件管理 开发视图
场景
进程视图
系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
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物理视图
系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
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第3章 软件体系结构建模
3.2 “4+1”视图模型
◇ 软件架构视图
Kruchten在其著作《Rational统一过程引论》中写道： 一个架构视图是对于从某一视角或某一点上看到的系
物理视图
系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
“４+１”视图模型的特征一：
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
3.1 软件体系结构建模概述
◎ 过程模型Βιβλιοθήκη 过程模型研究构造系统的步骤和过程。 结构是遵循某些过程脚本的结果。
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
3.1 软件体系结构建模概述
◎ 功能模型
功能模型认为体系结构是由一组功能构件按层次 组成，下层向上层提供服务。
“4+1”视图模型的不同视图之间也存在相互影响
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最终用户：功能需求 逻辑视图
场景
编程人员：软件管理 开发视图
进程视图
系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
物理视图
系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
u逻辑视图 当采用面向对象的设计方法时，逻辑视图即 是对象模型。
u进程视图 描述系统的并发和同步方面的设计。
u物理视图 描述软件到硬件之间的映射关系，反映系统 在分布方面的设计。
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最终用户：功能需求 逻辑视图
场景
编程人员：软件管理 开发视图
进程视图
物理视图
系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
u开发视图 描述软件在开发环境下的静态组织。
u场景视图 通过选择出一些用例对体系结构加以说明。这些 用例称作场景。
统所做的简化描述，描述中涵盖了系统的某一特定方面， 而省略了与此方面无关的实体。
软件架构的每个视图分别关注不同的方面，针对不同 的目标和用途。
*
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◇ 关于视图
社会学家关心的
气候学家关心的
引入视图的作用：世界地图的绘制者很难将不同的信息都绘 制到同一幅图中；而看地图的人也希望有一幅地图是专门针 对他的需要的。
功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。
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第3章 软件体系结构建模 ◇ “4+1”模型概述
3.2 “4+1”视图模型
以上五种模型各有所长，将五种模型有机的统一在一起， 形成一个完整的模型来刻画软件体系结构更加合适。
WHY：1、每个视图模型可看成对系统不同方面一个投影，一个
构架的不同视图其实反映的是同一个系统。 2、各个不同的视图是可以融合在一起的，而且也只有将
不同的视图融合在一起才能获得关于一个系统构架的全面信息。 9
第3章 软件体系结构建模 ◇ “4+1”视图模型概述
3.2 “4+1”视图模型
Rational公司的Philippe Kruchten在1995年提出了用于 体系结构描述的“4十l”视图模型。该模型建立在体系结构 的Perry＆Wolf定义和Berry Boehm定义的基础上。
“4+1”的由来：四个视图反映的是同一个系统，之所以用了
第五个视图，“+1”视图，因为它是由一系列重要的案例组
成。用这些重要的案例将前面的四个视图联系到一起，从而
组成第五个视图。
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最终用户：功能需求 逻辑视图
进程视图 系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
场景
编程人员：软件管理 开发视图
物理视图 系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
软件体系结构
--第三章软件体系结构建模
内容概要
3.1 软件体系结构建模概述 3.2 “4+1”视图模型 3.3 “4+1”视图模型案例分析 3.4 “4+1”视图模型补充知识 3.5 软件体系结构核心模型 3.6 软件体系结构生命周期模型
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第3章 软件体系结构建模
3.1 软件体系结构建模概述
研究软件体系结构的首要问题是如何表示软件
体系结构，即如何对软件体系结构建模。根据建模 的侧重点不同，可以将软件体系结构的模型分为5种：
◎ 结构模型
◎ 框架模型
◎ 动态模型
◎ 过程模型
◎ 功能模型
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
3.1 软件体系结构建模概述
◎ 结构模型
同一事物的不同视图之间是有联系的。对比上面两幅图，除 了南美洲之外基本都是降水量足的地方人口较密集。
*
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最终用户：功能需求 逻辑视图
场景
编程人员：软件管理 开发视图
进程视图
物理视图
系统集成人员：性能 可扩充性、吞吐量等
系统工程人员：系统 拓扑、安装、通信等
“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。每一个视图只关心系统的一 个侧面，5个视图结合在一起才能够处理富于挑战 性的、大规模的软件系统。
这是一个最直观、最普遍的建模方法。这种方法以 体系结构的构件、连接件和其他概念来刻画结构，并 力图通过结构来反映系统的重要语义内容，包括系统 的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。
研究结构模型的核心是体系结构描述语言。
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
3.1 软件体系结构建模概述
◎ 框架模型
框架模型与结构模型类似，但它不太侧重描述结构 的细节而更侧重于整体的结构。
框架模型主要以一些特殊的问题为目标建立只针对 和适应该问题的结构。
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第3章 软件体系结构建模 ◇ 软件体系结构建模的种类
3.1 软件体系结构建模概述
◎ 动态模型
动态模型是对结构或框架模型的补充，研究系统的 “大颗粒”的行为性质。例如，描述系统的重新配置 或演化。动态可以指系统总体结构的配置、建立或拆 除通信通道或计算的过程。
对体系结构进行的描述是围绕着以上4个视图展开的。 然后，通过选择出的一些用例对体系结构加以说明。这 些用例被称作场景(scenarios)，它们构成了第5个视图。 实际上，体系结构在某种程度上是由场景演化而来的。
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最终用户：功能需求 逻辑视图
场景
编程人员：软件管理 开发视图
进程视图