1、系统集成项目管理工程师课程辅导3北京理工大学 计算机学院徐 进13.5 系统架构设计23.5.1 软件体系结构基本概念3.5.2 软件体系结构风格3.5.3 软件体系结构应用框架3.5.4 软件设计模式33.5.1 软件体系结构 基本概念1定义 软件体系结构，也称软件架构，是软件工程的重要研究领域。从 90年代开始，很多专家学者对软件体系结构引起广泛的关注，到目前为止，软件体系结构并没有统一的定义，综合软件体系结构的定义，只有比较权威的定义性论述。 权威的定义性论述软件体系结构是设计过程的一个层次，它处理那些超越算法和数据结构的设计，研究整体结构设计和描述方法。体系结构包括：总体组织结构、全局
2、控制结构、通信和同步以及数据存取的协议、设计元素的功能、物理分布与合成、设计方案的选择、评估和实现等。4理解 要点： 软件体系结构是软件设计过程的一个层面，是相对独立的、有价值的软件设计方法的总结，可作为软件开发指导性的策略和途径 强调设计过程，而非分析的过程。分析的目标是理解和表达，而设计的目标是实现 非用户的观点，即非功能的观点。对于用户，结构是软件系统功能的组合，而对于设计者，结构是为特定目标而设立的、软件成分以及成分之间的关系。 软件体系结构的研究，包括：怎样选择、怎样评估，以及怎样实现一个软件结构的问题52. 软件的基本结构软件技术的发展与硬件技术密不可分。软件结构的基础受硬件结构的
3、制约，目前，在计算机基本硬件结构的基础之上，软件体系结构的基本元素和结构包括如下几种 ：数据类型结构 ， 包括基本数据类型结构、抽象数据类型结构控制流连接结构 ， 也称调用结构包括：条件连接结构、循环连接结构、控制转移结构；其调用连接方式，包括链询式、分析式、代理式中断触发连接结构 ， 包括内部进程连接结构、独立进程同步连接结构、独立进程异步连接结构层次结构 ， 包括单向依赖层次结构、开放式层次结构63.软件体系结构设计的基本策略和原则在大量的软件开发的设计实践中，始终存在对设计原则和策略的探讨和总结，很多被普遍性采用的原则和策略，一直被广泛使用，并不断验证和改进，它们独立于具体的软件开发方法
4、。这些原则和策略包括：抽象分而治之，层次化分解封装和信息隐蔽 模块化高内聚和低耦合关注点分离策略和实现分离接口和实现分离7抽象抽象，是人们认识复杂事物的基本方法。它的实质是集中表现事物的主要特征和属性，隐蔽和忽略细节部分。运用抽象，能概括普遍的、具有相同特征和属性的事物，简化表达和理解，便于利用。软件设计中运用的抽象包括：数据抽象：描述特定数据对象的属性集合过程抽象：特定操作过程命名的操作序列控制抽象：隐含内部细节的控制逻辑8分而治之，层次式分解将大问题分解，从小问题入手，逐一解决整个大问题，这是人们处理问题的通常的方式。软件设计中运用的分解包括：横向分解：按照从基础问题到上层问题的分解方式，
5、将大问题按照层次分解成相互依赖的多层 ， 每层完成的局部解，提供对上层的支持纵向分解：在横向分解的基础上，对每层的求解，再分解成相互独立的多项求解9封装和信息隐蔽封装是为了信息隐蔽，隐蔽是为了减小出错带来损失，而出错是软件系统不可避免的事实。无论是多么精心设计，严格实施，以及反复测试，软件系统的错误就像与生俱来不可回避。局部化设计将处理信息限制在局部处理过程中，避免与外部其它处理共享，减少出错的几率，并且，出错后的影响面也会较小。封装性设计将处理过程尽量隐蔽，使外界得不到，只留出简单而统一的访问接口。这样，使软件处理的各个部分相互独立，减小系统扩充或修改时的出错的机率。10模块化模块是可被独立命名、具有独立作用的软件成分。软件设计的模块化，是以提高系统的可构造性为目标的。为了软件系统的可扩充性、可修改性，设计可灵活的拆解，或者可灵活组装的软件构造，则成为软件设计者的愿望和责任。模块设计的原则包括：可分解性：问题本身可由多个部分的解合成，则应分解问题成为多个处理模块可组装性：可作为独立的部分被组装利用，得到一个更大的解，则包装它成为独立的模块可理解性：模块需要容易理解，不能被理解或者理解多义的软件成分不能作为独立模块连续性： 对于一个软件成分的修改，只作用于它自身，这样的模块才是好的模块保护性： 如果模块出现异常，对于系统的影响较小，甚至没有影响，这样的模块才是好的模块
