体系结构
简述osi体系结构
简述osi体系结构
OSI(Open Systems Interconnection,开放式系统互联模型)体系结构是一种理论模型,用于指导网络协议的设计与实现,旨在实现网络设备之间的互通性,也就是实现跨网络厂商、跨设备之间的互操作性。
OSI体系结构分为7层,如下所示:
第1层:物理层(Physical Layer) - 负责将数字数据转换成比特流,并在物理媒介上传输比特流;
第2层:数据链路层(Data Link Layer) - 负责将比特流转换成帧,并通过物理媒介进行传输;
第3层:网络层(Network Layer) - 负责将帧转换为数据包,并提供路径选择、流量控制、差错处理等功能;
第4层:传输层(Transport Layer) - 负责数据传输的可靠性和顺序性,同时还负责流量控制、差错处理等问题;
第5层:会话层(Session Layer) - 负责建立、维护、终止会话连接;
第6层:表示层(Presentation Layer) - 负责对数据进行格式化、压缩、加密等处理,以确保不同设备间的数据格式的兼容性;
第7层:应用层(Application Layer) - 最高层,负责为用户提供服务,如电子邮件、文件传输、远程登录等。
OSI体系结构是一种理论模型,实际上实现起来比较困难,因此现在大多数协议都是在OSI模型的基础上进行了修改和简化,比如TCP/IP协议就是在OSI模型的基础上发展而来的。
现代科学的体系结构
现代科学的体系结构
现代科学的体系结构可以分为以下几个层次或领域:
1. 自然科学:包括物理学、化学、生物学、地球科学等。
自然
科学研究自然界的规律和现象,通过观察、实验和理论推导等手段揭
示自然现象背后的科学原理。
2. 社会科学:包括经济学、社会学、心理学、政治学等。
社会
科学研究人类社会的行为、组织、文化以及社会系统的运作规律。
3. 工程科学:包括工程学、计算机科学、材料科学等。
工程科
学研究实际应用中的技术问题,旨在解决现实生活中的实际工程和技
术挑战。
4. 数学:数学是一门独立的学科,也是其他科学领域的基础。
它研究空间、数量、结构以及变化等抽象概念。
数学的应用领域广泛,并且与其他科学领域有着密切的关系。
除了以上主要的科学领域,现代科学还涉及交叉学科的研究,如
生物化学、物理化学、生物医学工程等。
这些交叉学科的产生是为了
更好地解决复杂问题,促进科学的交叉和创新。
现代科学也注重科学
方法论的研究,如实证主义、理论预测、实验设计等,这些方法可以
帮助科学家进行科学研究和验证科学理论的可靠性。
现代科学的体系
结构是动态发展的,不断扩展和丰富。
系统 体系 结构的区别和联系
系统体系结构的区别和联系
系统、体系与结构是三个相互关联的概念,它们又有各自独特的含义和用法。
系统(System)是指有机的整体或组成部分,是由各种有机物或无机物组成的单元集合,通过各种相互作用和连通关系紧密地联系在一起,共同完成特定功能的过程。
例如,计算机系统就是由若干个硬件组成的单元集合,通过各种软件和硬件的相互作用和联接紧密地联系在一起,以完成一定的计算处理任务。
体系(Systematics)是指在学科研究中的有机整体结构或分类体系,是指一系列有机整体或分类单位,在研究中被认为是一个有机且有序的集合。
例如,生物体系是分类学研究中的一个有机且有序的集合,在这个集合中,生物体类之间有着一定的层级和关系。
结构(Structure)是指组成体系或系统的各个部分之间的相互关系和组织方式,体现了分支、衍生和层次等基本规律。
例如,建筑结构是指建筑物各部分之间的相互关系和组织方式。
在软件工程中,系统、体系和结构的含义常常存在重叠和交叉之处。
通常,系统是指软件系统的总体,它包括各种硬件、软件和人员等组成部分,体系是指软件系统的分类体系,例如软件体系架构、功能体
系等;而结构则是指软件系统的内部组成结构,例如数据结构、模块结构等。
三者之间的联系在不同的上下文中有所不同,但它们都是软件工程中必不可少的概念,能够帮助人们更好地理解和分析软件系统。
OSI 的七层体系结构
OSI 的七层体系结构:应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层物理层物理层是OSI的第一层,它虽然处于最底层,却是整个开放系统的基础。
物理层为设备之间的数据通信提供传输媒体及互连设备,为数据传输提供可靠的环境。
∙媒体和互连设备物理层的媒体包括架空明线、平衡电缆、光纤、无线信道等。
通信用的互连设备指DTE和DCE间的互连设备。
DTE既数据终端设备,又称物理设备,如计算机、终端等都包括在内。
而DCE则是数据通信设备或电路连接设备,如调制解调器等。
数据传输通常是经过DTE──DCE,再经过DCE──DTE的路径。
互连设备指将DTE、DCE 连接起来的装置,如各种插头、插座。
LAN中的各种粗、细同轴电缆、T型接、插头,接收器,发送器,中继器等都属物理层的媒体和连接器。
∙物理层的主要功能1.为数据端设备提供传送数据的通路,数据通路可以是一个物理媒体,也可以是多个物理媒体连接而成.一次完整的数据传输,包括激活物理连接,传送数据,终止物理连接.所谓激活,就是不管有多少物理媒体参与,都要在通信的两个数据终端设备间连接起来,形成一条通路.2.传输数据.物理层要形成适合数据传输需要的实体,为数据传送服务.一是要保证数据能在其上正确通过,二是要提供足够的带宽(带宽是指每秒钟内能通过的比特(BIT)数),以减少信道上的拥塞.传输数据的方式能满足点到点,一点到多点,串行或并行,半双工或全双工,同步或异步传输的需要.3.完成物理层的一些管理工作.∙物理层的一些重要标准物理层的一些标准和协议早在OSI/TC97/C16 分技术委员会成立之前就已制定并在应用了,OSI也制定了一些标准并采用了一些已有的成果.下面将一些重要的标准列出,以便读者查阅.ISO2110:称为"数据通信----25芯DTE/DCE接口连接器和插针分配".它与EIA(美国电子工业协会)的"RS-232-C"基本兼容。
软件体系结构的定义
软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的组织方式和相互关系的抽象表示。
它描述了一个软件系统的整体结构、组成部分及其相互之间的交互关系、通信方式和约束规则。
软件体系结构定义了系统的基本框架,规定了各个模块之间的功能划分、接口设计和数据流动等,是软件系统设计的基础。
软件体系结构通常包括以下几个方面的内容:
组件:软件系统的组成部分,可以是模块、类、对象等。
每个组件负责实现特定的功能,并通过接口与其他组件进行交互。
接口:定义了组件之间的通信规则和交互方式,包括输入和输出的数据格式、方法调用方式等。
结构:描述了组件之间的组织方式和关系,如层次结构、模块化结构、客户端-服务器结构等。
链接:描述了组件之间的连接方式和数据流动路径,如同步或异步通信、数据传输的方式等。
约束:定义了系统中的规范和限制条件,包括性能要求、安全性要求、可扩展性要求等。
通过定义和设计软件体系结构,可以提高软件系统的可维护性、可扩展性和可重用性,同时降低系统开发和维护的复杂性。
软件体系结构还可以帮助开发团队进行模块化的工作分配,提高开发效率和协作能力。
体系结构设计模型的表示方法
体系结构设计模型的表示方法体系结构设计模型的表示介绍体系结构设计模型是建立软件系统架构的关键步骤之一。
在设计过程中,如何准确地表示和展示系统的架构是十分重要的。
本文将介绍几种常用的体系结构设计模型的表示方法。
1. UMLUML(统一建模语言)是一种常用的软件工程建模语言,用于表示和描述系统的架构。
UML提供了多种图表,如用例图、类图、组件图、部署图等,能够很好地表示系统的结构和关系。
•用例图:用于描述系统功能和用户之间的交互。
•类图:用于描述系统中的类和它们之间的关系。
•组件图:用于描述系统中的模块和它们的依赖关系。
•部署图:用于描述系统的物理架构和部署方案。
2. 架构图架构图是一种更高层次的表示方法,它能够直观地展示系统的组成部分和它们之间的关系。
常见的架构图包括:•静态结构图:用于表示系统的静态组成,如层次结构图、模块图、包图等。
•动态行为图:用于表示系统的动态行为,如时序图、活动图等。
•部署图:用于描述系统的物理架构和部署方案。
3. 代码注释代码注释是一种简单而直接的体系结构表示方法。
通过在代码中添加注释,可以解释和说明代码的结构和设计思路。
代码注释可以采用各种规范和工具,如Javadoc、XML注释等。
4. 文档文档是另一种常用的体系结构表示方法。
通过编写详细的文档,可以描述系统的组成部分、接口细节、设计原理等,从而帮助人们理解和使用系统。
5. 绘图工具绘图工具是一种辅助工具,可以帮助开发人员创建和编辑各种类型的图表。
常见的绘图工具有Visio、Draw.io、Lucidchart等,它们提供了丰富的图形库和编辑功能,能够高效地创建和修改系统架构图。
总结在体系结构设计过程中,合适的表示方法能够更好地帮助开发人员理解和描述系统的架构。
本文介绍了几种常用的体系结构设计模型的表示方法,包括UML、架构图、代码注释、文档和绘图工具。
开发人员可以根据实际需求选择合适的表示方法,从而更好地设计和开发软件系统。
体系结构设计范文
体系结构设计范文体系结构设计是指对系统进行整体结构划分和组织,确定系统的各个模块、组件之间的关系,并设计出满足系统需求的实现方案。
一个好的体系结构设计应该具备可扩展性、可维护性、可重用性和可测试性等特点,使系统能够满足用户需求,并能够适应未来的扩展和变化。
本文将从需求分析、结构划分、模块设计和组件关系等方面讨论体系结构设计。
首先,需求分析是体系结构设计的基础。
在需求分析阶段,我们需要明确系统的功能需求和非功能需求,如性能、可靠性、安全性等。
在明确需求的基础上,需要对系统需求进行合理的划分和分类,将复杂的需求拆分成小的功能单元,以便于后续的结构分析和设计。
接下来,结构划分是体系结构设计的关键。
结构划分是指将系统划分为若干个相互独立且高内聚低耦合的模块或组件。
划分的原则可以根据功能、层次、对象等进行,一般采用自顶向下的方式进行划分。
划分时需要考虑系统的复杂性、可扩展性和灵活性,合理划分模块和组件,使其满足单一职责和功能高内聚低耦合的原则。
然后,对于每个模块和组件,需要进行详细的设计。
模块设计是指对模块内部的结构和功能进行设计,包括模块接口设计、数据结构设计和算法设计等。
模块接口设计是模块间通信的关键,需要明确输入输出参数和调用关系。
数据结构设计主要是为了存储和管理数据,需要选择合适的数据结构和算法,以提高系统的性能和效能。
最后,需要确定模块和组件之间的关系。
组件关系设计是指确定模块和组件之间的通信方式和调用关系。
常见的组件关系有层次关系、客户端-服务器关系和发布-订阅关系等。
通过合理地设计组件关系,可以减少模块之间的耦合,提高系统的可维护性和重用性。
总结起来,体系结构设计是一个综合考虑需求、结构、模块和组件关系等方面的工程化过程。
它是一个复杂的任务,需要考虑多个因素,并做出合理的选择和权衡。
一个好的体系结构设计应该能够满足系统需求,具备可扩展性、可维护性、可重用性和可测试性等特点,并且能够适应未来的扩展和变化。
信息安全体系结构概述
信息安全体系结构概述信息安全体系结构通常包括以下几个关键组成部分:1. 策略和规程:包括制定和执行信息安全政策、安全规程、控制措施和程序,以确保组织内部对信息安全的重视和执行。
2. 风险管理:包括风险评估、威胁分析和安全漏洞管理,以识别和减轻潜在的安全风险。
3. 身份和访问管理:包括身份认证、授权和审计,确保只有授权的用户才能访问和操作组织的信息系统。
4. 安全基础设施:包括网络安全、终端安全、数据加密和恶意软件防护,以提供全方位的信息安全保护。
5. 安全监控和响应:包括实时监控、安全事件管理和安全事件响应,以保持对信息安全事件的感知和及时响应。
信息安全体系结构的设计和实施需要根据组织的特定需求和风险状况进行定制,以确保信息安全控制措施的有效性和适用性。
同时,信息安全体系结构也需要不断地进行评估和改进,以适应不断变化的安全威胁和技术环境。
通过建立健全的信息安全体系结构,组织可以有效地保护其信息资产,确保业务的连续性和稳定性。
信息安全体系结构是一个综合性的框架,涵盖了组织内部的信息安全管理、技术实施和持续改进,以保护组织的信息资产不受到未经授权的访问、使用、泄露、干扰或破坏。
下面我们将深入探讨信息安全体系结构的各个关键组成部分。
首先是策略和规程。
信息安全体系结构的基础是明确的信息安全政策和安全规程。
具体来说,信息安全政策应当包括对信息安全意识的要求、信息安全的目标和范围、信息安全管理的组织结构和沟通机制、信息安全责任和权限的分配、信息安全培训和监督制度,以及信息安全政策的制定、执行、检查、改进和审查的一系列管理程序。
涉及敏感信息资产的操作程序和应急响应机制,应当被明确规定。
其次是风险管理。
风险是信息系统安全的关键问题之一。
风险管理主要包括风险评估、威胁分析和安全漏洞管理。
通过对信息系统进行风险评估和威胁分析,可以评估信息系统的脆弱性,找出哪些方面具有较大的风险,并将重点放在这些方面,进行防护措施。
软件体系结构
软件体系结构软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述。
它是构建软件系统的基础,对软件系统的设计和开发起着重要的指导作用。
本文将从软件体系结构的定义、目标和应用领域等方面对其进行详细的介绍。
一、软件体系结构的定义软件体系结构是指软件系统中各个组件之间的关系和结构的抽象描述,它包括软件系统的静态结构和动态行为。
静态结构是指软件系统中组件的组织方式和相互之间的关系,动态行为是指软件系统中组件的交互方式和相互之间的通信方式。
二、软件体系结构的目标软件体系结构的目标是实现软件系统的可重用性、可维护性、可扩展性和可伸缩性。
可重用性是指软件系统中的组件能够被多次使用,可维护性是指软件系统中的组件能够被轻松地修改和维护,可扩展性是指软件系统能够根据需求进行功能的扩展,可伸缩性是指软件系统能够根据需求进行性能的扩展。
三、软件体系结构的应用领域软件体系结构广泛应用于各个领域的软件系统开发,特别是大型跨平台和分布式系统的开发。
在金融领域,软件体系结构被应用于交易系统和风险管理系统的开发;在电子商务领域,软件体系结构被应用于在线购物系统和支付系统的开发;在物流领域,软件体系结构被应用于供应链管理系统和运输管理系统的开发。
四、软件体系结构的基本原则软件体系结构的设计应遵循以下基本原则:1. 模块化:将软件系统分为独立的模块,每个模块只负责特定的功能,通过接口进行通信和交互。
2. 松耦合:各个模块之间的依赖应尽量降低,避免模块之间的紧密耦合,以提高系统的灵活性和可维护性。
3. 高内聚:模块内部的各个元素之间应紧密关联,功能相关的元素应放在同一个模块中,以提高系统的内聚性。
4. 分层:将软件系统分为多个层次,每个层次负责不同的功能,上层层次通过接口调用下层层次的功能。
5. 可伸缩性:系统的设计应考虑未来的扩展需求,能够根据需求进行功能和性能的扩展。
六、软件体系结构的设计方法软件体系结构的设计方法有很多种,常用的有面向对象的体系结构设计方法、服务导向的体系结构设计方法和领域驱动设计方法。
体系结构模式
体系结构模式
体系结构模式是一种软件设计模式,它描述了一个系统的整体结构和
组件之间的关系,以及它们如何协同工作来实现系统的功能。
体系结
构模式可以帮助开发人员更好地组织和管理复杂的软件系统,提高系
统的可维护性、可扩展性和可重用性。
常见的体系结构模式包括:
1. 分层体系结构模式:将系统分为多个层次,每个层次都有自己的职
责和功能。
这种模式可以提高系统的可维护性和可扩展性。
2. 客户端-服务器体系结构模式:将系统分为客户端和服务器两部分,客户端向服务器请求数据或服务,服务器处理请求并返回结果。
这种
模式可以提高系统的可伸缩性和安全性。
3. MVC体系结构模式:将系统分为三个部分:模型、视图和控制器。
模型负责处理数据逻辑,视图负责显示数据,控制器负责协调两者之
间的交互。
这种模式可以提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
4. 事件驱动体系结构模式:将系统设计成响应事件的方式,当事件发
生时,触发相应的处理程序进行处理。
这种模式可以提高系统的灵活
性和可扩展性。
5. 微服务体系结构模式:将系统拆分成多个小型服务,每个服务都有自己的职责和功能。
这种模式可以提高系统的可伸缩性、灵活性和可重用性。
总之,体系结构模式是一种非常重要的软件设计模式,它可以帮助开发人员更好地组织和管理复杂的软件系统,提高系统的可维护性、可扩展性和可重用性。
开发人员应该根据具体情况选择适合自己的体系结构模式来设计系统。
体系结构模式
体系结构模式介绍在软件开发中,体系结构模式是指为了实现某一特定系统或项目而构建的整体架构。
它包含了系统的组织结构、模块之间的关系、数据流和控制流等关键要素。
体系结构模式与设计模式不同,它强调的是系统整体的架构,而设计模式更关注单个模块或组件的设计。
体系结构模式是一种高级的设计模式,它提供了一种对系统进行划分、组织和管理的方法。
通过使用体系结构模式,可以使系统具有良好的可维护性、可扩展性、可重用性和可测试性,并且能够满足系统的性能、可靠性和安全性要求。
体系结构模式的分类体系结构模式可以分为三大类:结构型体系结构模式、行为型体系结构模式和并发型体系结构模式。
结构型体系结构模式结构型体系结构模式关注系统中不同模块或组件的结构以及它们之间的关系。
常见的结构型体系结构模式包括:1. 分层体系结构模式分层体系结构模式将系统分为不同的层次,每一层都负责处理特定的功能。
通常,每一层只与相邻的一层进行通信,使得系统更易于维护和扩展。
2. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式将系统分为客户端和服务器两部分,客户端负责发送请求,服务器负责处理请求并返回响应。
这种模式常用于分布式系统和互联网应用中。
MVC模式是一种常用的软件架构模式,它将系统分为模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)三部分。
模型负责处理数据,视图负责展示数据,控制器负责接收用户的输入并进行相应的处理。
行为型体系结构模式行为型体系结构模式关注系统中不同模块或组件的行为以及它们之间的协作方式。
常见的行为型体系结构模式包括:1. 发布-订阅模式发布-订阅模式是一种消息通信模式,它包括发布者(Publisher)和订阅者(Subscriber)两个角色。
发布者负责发送消息,订阅者负责接收消息,并且发布者和订阅者之间并没有直接的依赖关系。
2. 中介者模式中介者模式是一种协调多个对象之间交互的模式。
它包括中介者(Mediator)和各个对象之间的同事对象(Colleague)。
科学体系结构的三个层次
科学体系结构的三个层次
科学体系结构是指科学研究的组织结构,它包括三个层次:基础科学、应用科学和技术科学。
基础科学是科学研究的基础,它是对自然界规律的探索和认识。
基础
科学的研究对象是自然界的基本规律和现象,如物理学、化学、生物学、数学等。
基础科学的研究成果为应用科学和技术科学提供了理论
基础和方法支持。
应用科学是基础科学的应用,它是将基础科学的成果应用于实际生产
和生活中的科学研究。
应用科学的研究对象是解决实际问题和满足人
类需求的科学技术,如工程学、医学、农学、环境科学等。
应用科学
的研究成果为技术科学提供了实践基础和应用场景。
技术科学是应用科学的技术化,它是将应用科学的成果转化为实际产
品和服务的科学研究。
技术科学的研究对象是开发和应用科学技术的
方法和工具,如计算机科学、信息科学、材料科学等。
技术科学的研
究成果为社会经济发展和人类生活提供了实际价值和贡献。
三个层次的科学体系结构相互依存、相互促进,构成了科学研究的完
整体系。
基础科学为应用科学和技术科学提供了理论基础和方法支持,
应用科学为技术科学提供了实践基础和应用场景,技术科学为社会经济发展和人类生活提供了实际价值和贡献。
总之,科学体系结构的三个层次是科学研究的重要组成部分,它们相互依存、相互促进,构成了科学研究的完整体系。
基础科学、应用科学和技术科学的研究成果为社会经济发展和人类生活提供了实际价值和贡献。
体系结构设计范文
体系结构设计范文
体系结构设计是指在软件开发过程中,将系统划分为不同的组
件或模块,并定义它们之间的关系和交互方式的过程。
下面我将从
多个角度来谈谈体系结构设计的范文。
首先,在体系结构设计的范文中,通常会包括系统的整体架构图,用来展示系统的各个组件以及它们之间的关系。
架构图可以采
用UML类图、组件图、部署图等形式,以清晰地展现系统的结构和
组件之间的交互。
其次,体系结构设计范文中会包括对系统各个组件的详细描述,包括每个组件的职责、功能、接口和依赖关系等。
这些描述可以帮
助开发人员更好地理解系统的结构和各个组件之间的作用与关系。
此外,体系结构设计范文还会包括对系统的性能、安全性、可
扩展性等方面的考虑。
例如,对于性能方面,设计范文可能会包括
对系统的并发处理能力、响应时间等指标的分析和设计;对于安全
性方面,可能会包括对系统的权限控制、数据加密等安全机制的设计;对于可扩展性方面,可能会包括对系统的扩展性和灵活性的考虑。
另外,体系结构设计范文还会包括对系统的集成和部署方案的
描述。
这包括系统与外部系统的集成方式、部署环境的选择等内容,以确保系统能够顺利地与其他系统进行集成,并在目标环境中正常
部署和运行。
总的来说,体系结构设计范文应该全面、清晰地描述系统的结
构和各个组件之间的关系,同时考虑到系统的性能、安全性、可扩
展性等方面,以及系统的集成和部署方案。
这样的范文可以帮助开
发团队更好地理解和实现系统的设计目标,确保系统能够按照设计
要求顺利地开发和部署。
体系结构总结报告范文(3篇)
第1篇一、引言随着信息技术的飞速发展,系统架构在软件工程中的地位日益凸显。
体系结构设计作为系统开发过程中的关键环节,对系统的性能、可维护性、可扩展性等方面具有重要影响。
本报告旨在总结和回顾近年来在体系结构领域的研究成果、发展趋势及实践经验,为我国软件工程领域的发展提供参考。
二、体系结构设计概述1. 体系结构设计概念体系结构设计是指将系统分解为多个模块,并定义模块之间的交互关系和约束条件,从而形成一个合理的、可维护的、可扩展的系统结构。
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。
2. 体系结构设计原则(1)模块化:将系统分解为多个功能模块,降低系统复杂性。
(2)抽象:将具体实现细节抽象化,关注系统结构。
(3)封装:将模块内部实现细节隐藏,降低模块之间的耦合度。
(4)分层:按照功能将系统划分为多个层次,实现模块之间的解耦。
(5)复用:设计可复用的模块,提高开发效率。
三、体系结构设计方法1. 软件架构风格(1)层次结构:将系统划分为多个层次,实现模块之间的解耦。
(2)事件驱动:以事件为中心,模块之间通过事件进行通信。
(3)管道-过滤器:模块之间通过数据流进行通信。
(4)客户端-服务器:客户端请求服务器提供服务。
2. 体系结构设计模式(1)MVC模式:将系统划分为模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)。
(2)观察者模式:模块之间通过观察者进行通信。
(3)工厂模式:创建对象实例时,将创建逻辑封装在工厂类中。
(4)策略模式:根据不同的业务需求,选择不同的策略实现。
四、体系结构设计工具与技术1. 体系结构描述语言(1)统一建模语言(UML):描述系统结构、行为和交互。
(2)XML:描述系统配置信息。
2. 体系结构设计工具(1)Eclipse:支持UML建模,提供代码生成功能。
(2)Microsoft Visio:绘制系统架构图。
(3)Rational Rose:提供UML建模、代码生成和项目管理等功能。
体系结构指的是什么
体系结构指的是什么体系结构包括一组部件以及部件之间的联系,那么你对体系结构了解多少呢?以下是由店铺整理关于什么是体系结构的内容,希望大家喜欢!体系结构的分类1、数据流系统,包括顺序批处理、管道和过滤器;2、调用-返回系统,包括主程序和子程序、面向对象系统、层次结构;3、独立部件,包括通信进程、事件隐式调用;4、虚拟机,包括解释器、规则基系统;5、以数据为中心的系统(库),包括数据库、超文本系统、黑板系统;6、特殊领域风格;例如过程控制、模拟器;7、特殊结构的风格,例如分布式处理、状态转移系统;8、不同风格合成建立的异构结构;9、最初始、最基本的主程序/子程序。
体系结构的出现原由在传统的程序设计领域中,人们使用流程图来表达系统的基本功能和实现的具体逻辑,但是,流程图实际上仅仅是源程序的图形化表示,无法给系统的分析和开发者提供更多的信息,所以没有在实际的系统开发过程中得到广泛的应用。
随着软件系统的规模和复杂性的增加,对软件系统的整体结构(数据和控制的逻辑)进行分析和描述成为大型系统开发的一个不可缺少的重要部分,显然,使用流程图是无法达到这个目标的,我们必须使用新的方法和概念来对系统的整体结构进行把握。
体系结构的开发观点在实际开发过程中,简单的判断某一个具体的应用应该采取何种体系结构是非常困难的,简单的管道、过滤器体系已经非常少见,面向对象的思想已经融合在几乎所有的体系结构之中,而层次化的思想同样也被广泛使用,所以,一个基本的系统分析方法应该是功能和复杂性的分解,也就是说,从横向分解(分模块、子系统),纵向分解中得到系统的基本组件(分类、分层次的功能和对象)。
然后根据问题领域的特性选择系统的行为模式(具体的体系结构)。
体系结构的常见结构严格的层次结构(系统可以清楚的分解成为不同的功能层次,例如基本的图形库,提供不同层次的绘图接口) 这种体系结构适合于系统的功能相对简单,并且可以按照复杂的程度、抽象的程度、和硬件平台的关系等方面的特性加以分层的软件中。
解释软件体系结构的概念
解释软件体系结构的概念
软件体系结构是指一个软件系统的整体结构,包括系统的组成部分、
它们之间的关系以及它们的行为。
它描述了一个软件系统的高层次抽象,为开发人员提供了指导和规范,有助于实现系统的可靠性、可维
护性和可扩展性。
软件体系结构通常由以下四个方面组成:
1. 组件:组成软件系统的独立模块或单元,如用户界面、数据库管理、业务逻辑等。
2. 连接器:用于连接组件之间的接口或协议,包括数据传输、调用方
法等。
3. 配置:描述了组件和连接器之间的物理安排和部署方式,如分布式
部署、集中式部署等。
4. 限制条件:对软件系统进行限制或约束,以确保满足特定需求或标准,如安全性、性能等。
在软件开发过程中,设计人员应该根据需求和目标选择合适的体系结
构,并将其分解为更小的子问题进行设计和实现。
这样可以降低开发难度和风险,并且提高整个项目的质量。
总之,软件体系结构是一个重要而复杂的概念,在软件开发中扮演着至关重要的角色。
它可以帮助开发人员更好地组织和管理软件系统,从而实现高效、可靠、可维护和可扩展的软件系统。
简述体系结构设计的过程
简述体系结构设计的过程体系结构设计是计算机科学和软件工程中最重要的领域,也是系统架构师所熟悉的领域。
设计体系结构的工作可以帮助软件工程师更好地理解和分析当前的系统,并开发出更有效的新系统。
设计体系结构的过程包括:需求分析、体系结构模型构建、系统架构设计、系统构件的组件划分、性能设计的构建、技术栈的选择和部署等。
二、需求分析需求分析是设计体系结构的第一个步骤。
在这个阶段,系统架构师需要获取来自客户的需求,并清楚地理解软件系统的本质功能,以及所需要解决的技术问题。
在此过程中,系统架构师需要了解所有相关的需求和要求,以便确定软件系统的范围和性能指标。
三、体系结构模型构建接下来,系统架构师需要按照确定的需求和性能指标,创建一个体系结构模型。
该模型可以帮助系统架构师全面了解系统的功能、性能和结构。
在这一步骤中,系统架构师还需要了解软件系统的架构模式,以便确定软件系统的架构模型。
四、系统架构设计系统架构设计是实施体系结构的核心步骤。
在这个阶段,系统架构师需要考虑技术实现的问题,并根据架构模型,设计出系统的层次结构、构件的结构和功能、系统的性能设计等。
此外,系统架构师还需要考虑技术栈的选择,以及如何部署、监控和管理系统。
五、技术栈的选择和部署最后,系统架构师还需要结合系统架构设计,选择合适的技术栈和工具,以实现系统功能、性能和架构模型的有效部署。
同时,系统架构师还需要考虑系统的高可用性、安全性和可扩展性等方面,以保证软件系统的稳定性和可靠性。
综上所述,设计体系结构的过程包括需求分析、体系结构模型的构建、系统架构设计、系统构件的组件划分、性能设计的构建、技术栈的选择和部署等多个环节。
设计体系结构的工作是软件工程的核心工作之一,也是系统架构师必须掌握的技能。
掌握体系结构设计技术,系统架构师能够帮助软件项目实现高效的设计和开发,以保障软件系统的高可用性和高性能。
八大体系结构模式
八大体系结构模式八大体系结构模式是指在软件工程领域中常用的八种软件系统设计架构模式,它们是:1. 分层架构模式(Layered Architecture):将系统划分为若干层次,每一层都有特定的功能和责任,上层依赖于下层,实现了系统的分离和解耦。
2. 客户端-服务器架构模式(Client-Server Architecture):将系统划分为客户端和服务器两个部分,客户端发送请求,服务器响应并处理请求,实现了逻辑的分布和协作。
3. MVC架构模式(Model-View-Controller Architecture):将系统划分为模型(Model)、视图(View)和控制器(Controller)三个部分,模型负责数据管理,视图负责展示,控制器负责协调模型和视图的交互。
4. 微服务架构模式(Microservices Architecture):将系统划分为一组小型的、独立部署的服务,每个服务独立运行,通过轻量级通信机制进行交互,实现了系统的高内聚和低耦合。
5. 事件驱动架构模式(Event-Driven Architecture):通过事件的产生、传递和处理来驱动系统的运行,各个组件根据事件的发生和变化进行响应,实现了系统的松耦合和灵活性。
6. 领域驱动设计模式(Domain-Driven Design):将系统的核心业务逻辑抽象为领域模型,并基于领域模型进行软件系统的设计与开发,强调对领域知识和业务规则的建模。
7. 服务导向架构模式(Service-Oriented Architecture):将系统划分为一组松耦合的、可重用的服务,通过服务之间的交互来实现系统功能,提高系统的灵活性和可扩展性。
8. 响应式架构模式(Reactive Architecture):根据系统的负载和需求变化,动态地进行资源分配和重新配置,以保证系统的高性能和高可用性。
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Oracle体系结构一、概述:Oracle服务器是一种对象关系数据库管理系统,它为信息管理提供开放、综合和集成的方法。
Oracle 服务器中有多种进程、内存结构和文件,但当处理SQL 语句时并非都使用它们。
有一些用于改善数据库性能确保数据库能够在软件或硬件错误事件中得以恢复或者执行维护数据库所需的其它任务。
Oracle 服务器由一个Oracle 例程和一个Oracle 数据库组成Oracle 例程是后台进程和内存结构的组合,必须启动例程才能访问数据库中的数据,每次启动例程都会分配系统全局区(SGA) 并启动Oracle后台进程• SGA 是用于存储数据库信息的内存区该信息为数据库进程所共享Oracle 数据库是作为一个单元处理的数据集合,数据库的一般用途是存储和检索相关信息。
数据库有一个逻辑结构和一个物理结构,数据库的物理结构是数据库中操作系统文件的集合Oracle 数据库由三种文件类型组成:• 数据文件包含数据库中的实际数据。
数据存储在用户定义的表中,但是数据文件也包含数据字典、成图象前的修改数据、索引以及其它类型的结构。
一个数据库至少有一个数据文件。
数据文件的特点是–一个数据文件只能与一个数据库相关;–可以为数据文件设置某些特性以便它们在数据库运行空间不足时能够自动扩展;–一个或多个数据文件形成数据库存储的逻辑单元。
这个单元称为表空间。
• 重做日志包含对数据库所做的更改记录,这样万一出现故障可以启用数据恢复。
一个数据库至少需要两个重做日志文件。
• 控制文件包含维护和验证数据库完整性的必要信息。
例如:控制文件用于识别数据文件和重做日志文件。
一个数据库至少需要一个控制文件。
Oracle 服务器也使用一些其它文件,这些文件并不是数据库的一部分:• 参数文件定义Oracle 例程的特性。
例如:它包含调整SGA 中一些内存结构大小的参数。
• 口令文件认证哪些用户有权限启动和关闭Oracle 例程。
• 归档的重做日志文件是重做日志文件的脱机副本,这些副本可能对于从介质失败中进行恢复很必要。
Oracle 例程由SGA 内存结构和用于管理数据库的后台进程组成。
例程是通过使用对每个操作系统特定的方法来进行标识的。
例程一次只能打开和使用一个数据库。
SGA 是用于存储数据库信息的内存区,该信息为数据库进程所共享。
它包含Oracle 服务器的数据和控制信息,它是在Oracle 服务器所驻留的计算机的虚拟内存中得以分配,SGA 由几种内存结构组成• 共享池用于存储最近执行的SQL 语句和最近使用的数据字典数据。
这些SQL 语句可以是用户进程提交的,也可以是从数据字典读取的,在存储过程的情况中。
• 数据库缓冲区高速缓存用于存储最近使用的数据。
这些数据从数据文件读取或者写入数据文件• 重做日志缓冲区用于跟踪服务器和后台进程对数据库所做的更改在SGA 中还有两种可选的内存结构:• Java 池用于存储Java 代码• 大型共享池用于存储并不与SQL 语句处理直接相关的大型内存结构。
例如:在备份和复原操作过程中复制的数据块后台进程例程中的后台进程执行用于处理并行用户请求所需的通用功能,而不会损害系统的完整性和性能。
它们把为每个用户运行的多个Oracle 程序所处理的功能统一起来。
后台进程执行I/O 并监控其它Oracle 进程以增加并行性,从而使性能和可靠性更加优越。
根据配置情况Oracle 例程可以包括多个后台进程,但是每个例程都包括下面五个必需的后台进程:• 数据库写入程序(DBW0) 负责将更改的数据从数据库缓冲区高速缓存写入数据文件。
• 日志写入程序(LGWR) 将重做日志缓冲区中注册的更改写入重做日志文件。
• 系统监控程序(SMON) 检查数据库的一致性如有必要还会在数据库打开时启动数据库的恢复。
• 过程监视器(PMON) 负责在一个Oracle 进程失败时清理资源。
• 检查点进程(CKPT) 负责在每当缓冲区高速缓存中的更改永久地记录在数据库中时,更新控制文件和数据文件中的数据库状态信息在分析阶段,服务器进程使用SGA 中称作共享池的区域来编译SQL 语句共享池有两个基本组件• 库高速缓存• 数据字典高速缓存库高速缓存在称为共享SQL 区域的内存结构中存储最近使用的SQL 语句信息。
共享SQL 区域包含:• SQL 语句文本;• 分析树语句的已编译版本;• 执行计划执行语句时要采取的步骤;优化程序是Oracle 服务器中的功能,它确定最优的执行计划。
如果重新执行SQL 语句而且共享SQL 区域已经包含语句的执行计划,那么服务器进程就不需要分析语句。
库高速缓存通过减少分析时间和内存要求来改善重新使用SQL 语句的应用程序的性能。
如果SQL 语句没有重新使用,那么它最终会从库高速缓存中超龄释放。
数据字典高速缓存也称为字典高速缓存或行高速缓存,是数据库中最近使用的定义的集合,它包括有关数据库文件、表、索引、列、用户、权限以及其它数据库对象的信息。
在分析阶段,服务器进程在字典高速缓存中查找信息,以解析SQL 语句中指定的对象名并验证访问权限。
如果有必要,服务器进程启动从数据文件对该信息的加载。
共享池的大小由初始化参数SHARED_POOL_SIZE 指定数据库缓冲区高速缓存的功能处理查询时,服务器进程在数据库缓冲区高速缓存中查找任何所需的块。
如果未在数据库缓冲区高速缓存中找到这个块,服务器进程就从数据文件读取这个块,并且在缓冲区高速缓存中放置一个副本,由于对同一个块的后续请求可以在内存中找到这个块,因此这些请求可能不需要物理读取。
Oracle 服务器使用最近最少使用算法来释放近期未被访问的缓冲区,以便在缓冲区高速缓存中为新块腾出空间。
缓冲区高速缓存中每个缓冲区的大小都与Oracle 块的大小相等。
而且它由DB_BLOCK_SIZE 参数指定,缓冲区的数目等于DB_BLOCK_BUFFERS 参数值。
程序全局区或进程全局区(PGA) 是一个内存区域,它包含单个服务器进程或单个后台进程的数据和控制信息。
与几个进程共享的SGA 正相反,PGA 是只被一个进程使用的区域。
在专用服务器配置中,服务器的PGA 包括下面的组件:• 排序区:用于处理SQL 语句时可能需要的任何排序。
• 会话信息:包括用于会话的用户权限和性能统计。
• 游标状态:标明处理会话当前使用的SQL 语句中的阶段。
• 堆栈空间:包含其它会话变量。
PGA 在创建进程时分配,在终止进程时回收。
服务器进程在重做日志缓冲区中记录对数据文件的大部分更改,这个缓冲区SGA 的一部分,重做日志缓冲区有下面的特点:• 它的字节大小由LOG_BUFFER 参数定义。
• 它记录被更改的块、更改位置以及重做条目中的新值。
重做条目不区分被更改块的类型,它只记录块中哪些字节发生了更改。
• 重做日志缓冲区连续使用,而且一个事务处理所做的更改可能会与其它事务处理的更改交叉存取。
• 它是在已满后可以重新使用的循环缓冲区,但是只有在所有旧的重做条目都记录在重做日志文件之后才能使用。
进行更改之前,服务器进程将旧的数据值保存到回退段中,这里成图象前的数据用于:• 回退事务时撤销更改;• 通过确保其它事务处理不会看到DML 语句所做的未提交更改,来提供读一致性;• 如果失败,将数据库恢复到一致状态回退段就象表和索引那样存在于数据文件之中,而回退块将根据需要被放入数据库缓冲区高速缓存中。
回退段由DBA 创建,对回退段的更改记录在重做日志缓冲区中。
快速提交:Oracle 服务器使用快速提交机制来保证提交的更改能够在例程失败的情况下得以恢复。
系统更改号每当事务处理提交时,Oracle 服务器就把一个提交系统更改号(SCN) 分配给该事务处理。
SCN 是简单递增的,而且在数据库中是唯一的。
Oracle 服务器使用它作为内部时间戳以使数据同步,并且在从数据文件检索数据时提供读一致性。
使用SCN 使Oracle 服务器能够执行一致性检查,而不用依赖操作系统的日期和时间。
处理提交的步骤发出COMMIT 命令时,执行下面的步骤:1、服务器进程随同SCN 一起在重做日志缓冲区中放置一个提交记录;2、LGWR 向重做日志文件中连续写入直到提交记录(含提交记录)的所有重做日志缓冲区条目。
这之后Oracle 服务器就能够保证即使存在例程失败也不会丢失更改。
3、通知用户COMMIT 命令已完成4、服务器进程记录信息以指出事务处理已完成并且可以释放资源锁,将灰数据缓冲区刷新到数据文件由DBW0 独立执行,在提交之前或之后进行都可以。
快速提交机制将更改写入重做日志缓冲区而不是写入数据文件,这样确保数据得以恢复。
它有如下优势:• 连续写入日志文件比写入数据文件的各个块更快;• 只将记录更改必须的最少信息写入日志文件,然而写入数据文件却需要写入整个数据块;• 如果多个事务处理同时请求提交那么例程将重做日志记录合成为单个写入;• 除非重做日志缓冲区特别满,否则每个事务处理只需要一个同步写入。
如果发生合成,那么每个事务处理的同步写入可能不到一个;• 因为提交之前可能会刷新重做日志缓冲区,所以事务处理的大小并不影响实际的提交操作所需的时间量。
注意:回退事务处理并不会触发LGWR 写入磁盘。
从失败恢复时,Oracle 服务器总是回退未提交的更改。
如果回退之后出现失败,在回退之前未将条目记录到磁盘上,那么缺乏提交记录就足以确保将事务处理所做的更改回退。
LGWR 在下列情况下执行从重做日志缓冲区到重做日志文件的连续写入:• 当提交事务处理时• 当重做日志缓冲区的三分之一已满时• 当重做日志缓冲区中记录了超过1 MB 的更改时• 在DBW0 将数据库缓冲区高速缓存中修改的块写入数据文件以前,因为恢复操作需要重做,所以LGWR 只在重做写入磁盘后确认COMMIT 命令。
其它必需的四个进程并不直接参与处理SQL 语句• 数据库写入程序(DBW0)• 过程监视器(PMON)• 系统监控程序(SMON)• 检查点(CKPT)检查点进程用于使数据库文件同步,归档程序进程其它所有的后台进程都是可选的,这取决于数据库的配置。
但是其中的ARC0 对于磁盘丢失后的数据库恢复起着至关重要的作用。
ARC0 进程通常在生产数据库中创建。
数据库写入程序服务器进程在缓冲区高速缓存中记录回退和数据块的更改。
数据库写入程序(DBW0) 将灰数据缓冲区从数据库缓冲区高速缓存写入数据文件,它确保有足够数量的空闲缓冲区(即当服务器进程需要读取数据文件中的块时可以覆盖的缓冲区)在数据库缓冲区高速缓存中可用。
由于服务器进程只在缓冲区高速缓存中进行更改,因此数据库性能得到改善,而且DBW0 延迟写入数据文件直到发生下列事件之一:• 灰数据缓冲区的数量达到阈值• 当进行扫描而无法找到任何空闲缓冲区时进程扫描了指定数量的块• 出现超时每三秒• 出现检查点如果Oracle 例程失败,那么SGA 中尚未写入磁盘的所有信息都会丢失。