第1章Part1矿大软件体系结构PPT课件
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软件体系结构
Software Architecture
任课教师：袁冠
教材及参考书目
（1）软件体系结构原理、方法与实践. 张友生 清华大学出版社，2009年8月
（2）软件构架实践影印版（第2版） Sofeware Architecture in Practice(Second Edition) 林·巴斯 保罗·克莱门茨 瑞克·凯兹曼 著 清华大学出版社 2003年8月
软件的质量受到软件体系结构的限制，或者说体系结 构的选择受到要达到的质量特征的影响。
软件体系结构是软件系统的高层结构，高度抽象，超 越算法和数据结构，试图在软件需求与软件设计之间 架起一座桥梁，解决结构和需求向实现平坦过渡。
高度决定思路，思路决定出路
14
建筑学 VS 软件体系结构
软件体系结构类比建筑学的蓝图 构件可比作一砖一瓦，或者更大概念如：
用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墙体可 以提供较好的保温性能。当室外平均温 度－30℃时可维持室内温度－5℃以上。
6
大陆气候的中国民居
土窑洞借助土壤大热惯性，达到冬暖夏凉的目的。
7
中国四合院：座北朝南的典范
利用太阳高度角的特点，仅在北方出现。 四合院建筑冬季有效地利用了太阳能采暖和抵御北风
侵袭，屋顶设计避免了夏季室内过热。
8
湿热地区的 中国民居
云南干阑竹楼：防雨， 防湿和防热。
9
10
Architecture
建筑学, 建筑术 建筑风格, 建筑式样, 建筑设计 体系结构
组成整体的各部分的搭配和安排
11
1964年Amdahl在介绍IBM360系统时提出“计算 机体系结构”的定义： 计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性， 即概念性结构与功能特性。 研究软件和硬件界面划分的问题
庭院，花园等 数据结构和算法看做烧砖的方法，或设计
庭院的思想 没有蓝图就不能构建出雄伟的大厦。没有
好的体系结构也就不能构造出庞大的系统
15
“软件体系结构”你早就知道
Client/Server Three-tier P2P Distributed pipes and filters MVC …
12
“软件体系结构”的概念是20世纪90年代中期 David Garlan和Mary Shaw在《An Introduction to Software Architecture》中提 到的。
13
为什么研究软件体系结构?
软件系统要满足一定的需求（功能和质量）。随着软 件系统的日益复杂，公众对软件的要求已不局限于功 能上的满足，而是更加注重质量。
（3） Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline. 软件体系结构：一门初露端倪学科的展望 清华大学出版社，Prentice Hall，1998
（4）Beyond Software Architecture: Creating and Sustaining Winning Solutions Luke Hohmann，Addison Wesley, 2003
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 开发进度难以控制
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。
2
Βιβλιοθήκη Baidu
成绩评定
平时成绩10% 作业与小论文20% 期末考试70%
3
Architecture
建筑学, 建筑术 建筑风格, 建筑式样, 建筑设计
4
人类最早的居住方式：巢居和穴居
炎热或高海拔地区的穴居方式，可获得相对稳定的室 内热环境，顶部的天窗既可采光又可排烟。
5
爱斯基摩雪屋的外观和室内布置
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 ◇ 基于体系结构的软件开发 ◇ 软件体系结构评估 ◇ 软件产品线体系结构
23
第一章 软件体系结 构概论
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 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
学术界，普遍使用“软件体系结构”，对 “架构师”几乎没有关注
18
软件体系结构 VS 软件架构
学术界为什么用“软件体系结构”？ 体系结构的中文定义完全符合IEEE等的定
义。强调整体与部分，部分与部分的关系； 研究系统构成的方法学；提倡多角度研究 系统。 从学科地位讲，作为一门独立软件子学科， 和硬件学科（计算机组织与体系结构）直 接对应。
16
软件体系结构 VS 软件架构
英文都是Software Architecture 可以使用一样的定义 IEEE：“一个系统的基础组织，包含各个
构件、构件互相之间与环境的关系，还有 指导其设计和演化的原则。”
17
软件体系结构 VS 软件架构
工程实践领域的软件开发者和软件应用者， 更倾向于使用“软件架构”，“架构师” 得到广泛的认同。
差别。 如果强调方法论，应使用“软件体系结
构”。如果强调软件开发实践，应使用 “软件架构”
21
“软件体系结构”与其它课程
《软件工程》 根植于软件工程发展起来的一门学科.
《面向对象分析与设计》 UML、构件、设计模式 曹操 软件体系结构是在面向对象技术、构件技 术逐渐成熟的基础上凝练出的。
22
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 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中占的 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。
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。
19
软件体系结构 VS 软件架构
工程实践领域为什么用“软件架构”？ 从工程实践需要看，软件架构更能体现系
统构成与相关技术。 RUP过程或软件生产线关注的软件架构并
不注重原理及表示，而是由结构和技术相 结合的形成框架。
20
软件体系结构 VS 软件架构
总结： 没有文献表明软件体系结构与软件架构的
Software Architecture
任课教师：袁冠
教材及参考书目
（1）软件体系结构原理、方法与实践. 张友生 清华大学出版社，2009年8月
（2）软件构架实践影印版（第2版） Sofeware Architecture in Practice(Second Edition) 林·巴斯 保罗·克莱门茨 瑞克·凯兹曼 著 清华大学出版社 2003年8月
软件的质量受到软件体系结构的限制，或者说体系结 构的选择受到要达到的质量特征的影响。
软件体系结构是软件系统的高层结构，高度抽象，超 越算法和数据结构，试图在软件需求与软件设计之间 架起一座桥梁，解决结构和需求向实现平坦过渡。
高度决定思路，思路决定出路
14
建筑学 VS 软件体系结构
软件体系结构类比建筑学的蓝图 构件可比作一砖一瓦，或者更大概念如：
用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墙体可 以提供较好的保温性能。当室外平均温 度－30℃时可维持室内温度－5℃以上。
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大陆气候的中国民居
土窑洞借助土壤大热惯性，达到冬暖夏凉的目的。
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中国四合院：座北朝南的典范
利用太阳高度角的特点，仅在北方出现。 四合院建筑冬季有效地利用了太阳能采暖和抵御北风
侵袭，屋顶设计避免了夏季室内过热。
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湿热地区的 中国民居
云南干阑竹楼：防雨， 防湿和防热。
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Architecture
建筑学, 建筑术 建筑风格, 建筑式样, 建筑设计 体系结构
组成整体的各部分的搭配和安排
11
1964年Amdahl在介绍IBM360系统时提出“计算 机体系结构”的定义： 计算机体系结构是程序员所看到的计算机的属性， 即概念性结构与功能特性。 研究软件和硬件界面划分的问题
庭院，花园等 数据结构和算法看做烧砖的方法，或设计
庭院的思想 没有蓝图就不能构建出雄伟的大厦。没有
好的体系结构也就不能构造出庞大的系统
15
“软件体系结构”你早就知道
Client/Server Three-tier P2P Distributed pipes and filters MVC …
12
“软件体系结构”的概念是20世纪90年代中期 David Garlan和Mary Shaw在《An Introduction to Software Architecture》中提 到的。
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为什么研究软件体系结构?
软件系统要满足一定的需求（功能和质量）。随着软 件系统的日益复杂，公众对软件的要求已不局限于功 能上的满足，而是更加注重质量。
（3） Software Architecture: Perspectives on an Emerging Discipline. 软件体系结构：一门初露端倪学科的展望 清华大学出版社，Prentice Hall，1998
（4）Beyond Software Architecture: Creating and Sustaining Winning Solutions Luke Hohmann，Addison Wesley, 2003
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 开发进度难以控制
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。
2
Βιβλιοθήκη Baidu
成绩评定
平时成绩10% 作业与小论文20% 期末考试70%
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Architecture
建筑学, 建筑术 建筑风格, 建筑式样, 建筑设计
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人类最早的居住方式：巢居和穴居
炎热或高海拔地区的穴居方式，可获得相对稳定的室 内热环境，顶部的天窗既可采光又可排烟。
5
爱斯基摩雪屋的外观和室内布置
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 ◇ 基于体系结构的软件开发 ◇ 软件体系结构评估 ◇ 软件产品线体系结构
23
第一章 软件体系结 构概论
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 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
学术界，普遍使用“软件体系结构”，对 “架构师”几乎没有关注
18
软件体系结构 VS 软件架构
学术界为什么用“软件体系结构”？ 体系结构的中文定义完全符合IEEE等的定
义。强调整体与部分，部分与部分的关系； 研究系统构成的方法学；提倡多角度研究 系统。 从学科地位讲，作为一门独立软件子学科， 和硬件学科（计算机组织与体系结构）直 接对应。
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软件体系结构 VS 软件架构
英文都是Software Architecture 可以使用一样的定义 IEEE：“一个系统的基础组织，包含各个
构件、构件互相之间与环境的关系，还有 指导其设计和演化的原则。”
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软件体系结构 VS 软件架构
工程实践领域的软件开发者和软件应用者， 更倾向于使用“软件架构”，“架构师” 得到广泛的认同。
差别。 如果强调方法论，应使用“软件体系结
构”。如果强调软件开发实践，应使用 “软件架构”
21
“软件体系结构”与其它课程
《软件工程》 根植于软件工程发展起来的一门学科.
《面向对象分析与设计》 UML、构件、设计模式 曹操 软件体系结构是在面向对象技术、构件技 术逐渐成熟的基础上凝练出的。
22
第1章 软件体系结构概论 ◇ 软件危机的表现
1.1 从软件危机谈起
◎ 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中占的 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。
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。
19
软件体系结构 VS 软件架构
工程实践领域为什么用“软件架构”？ 从工程实践需要看，软件架构更能体现系
统构成与相关技术。 RUP过程或软件生产线关注的软件架构并
不注重原理及表示，而是由结构和技术相 结合的形成框架。
20
软件体系结构 VS 软件架构
总结： 没有文献表明软件体系结构与软件架构的