1、软件工程第六章 软件体系结构6.1 软件体系结构的概念软件体系结构的概念6.2 软件体系结构的设计6.3 特定领域的体系结构6.4 分布式软件体系结构6.5 设计模式1n 一个程序或计算机系统的软件体系结构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部可见特性及其相互关系。n 软件构件的外部可见特性是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。n 软件体系结构的基本单位是软件构件，软件构件是一个软件体系结构的核心。6.1 软件体系结构的概念6.1.1 软件体系结构的定义2n 软件构件可以是子系统，也可以是模块。在它们之间没有清晰的界限，但可以依据下列两点加以区分：一个子系统独立构成系统
2、，不依赖其他子系统提供的服务。子系统由模块或更小的子系统构成。子系统之间的交互通过它们的接口。一个模块通常是一个能提供一个或多个服务的系统构件，它能够利用其他模块提供的服务，一般不被看成一个独立的系统，模块可以由更简单的模块组成。3 概念结构 ：从主要设计元素（构件）及其相互关联、设计原则和性能角度考虑的结构。 模块结构 ：根据功能分解建立模块的层次结构包括模块接口、模块管理、模块控制和一致性等问题。 代码结构 ：描述源程序，二进制程序，库文件。在开发环境下的组织包括系统资源配置管理，系统构造和对象嵌入机制 OEM 等。 执行结构 ：描述系统的动态结构包括性能、调度、动态配置和不同系统间的接口
3、等。6.1.2 软件体系结构的不同形式46.1.3 在软件构件设计中应保持的性质 计算功能 ：描述构件所实现的整体功能。 结构特性 ：描述特定构件定义、构件打包的方式和相互交互的方式，构件如何组织以构成整个系统。 附属功能 ：描述构件的执行效率、处理能力、环境假设、全局特性等，包括时间要求、空间要求、精确度、安全性、保密性、带宽、吞吐率、最低硬软件要求等。 家族特性 ：描述相同和相关构件之间的关系。5n纯计算构件 : 具有简单输入输出关系，没有运行状态变化如数值计算、过滤器、转换器等。n存储构件 : 存放共享的、永久性的、结构化的数据。如数据库、文件、符号表、超文本等。n管理构件 : 执行操作
4、与运行状态紧密相关。如抽象数据类型、面向对象系统中的对象、服务器等。n控制构件 : 管理其它构件运行的时间、时机及次序。例如，调度器、同步器等。6.1.4 软件构件分类6n链接构件 : 在实体之间传递信息。例如，通信机制、用户界面等。n过程调用 : 在某一特定执行路径中传递执行指针。如普通过程调用、远程过程调用。n数据流 : 相互独立的处理通过数据流进行交互，在得到数据的同时被赋予控制权限。如 UNIX 系统中的管道。6.1.5 构件之间的连接方式7 间接激活 : 处理因事件的发生而激活，在处理间没有直接交互。例如，事件驱动系统、自动垃圾回收等。 消息传递 : 相互独立的处理间有明确交互，通过
5、显式数据传递。传递可以是同步的，也可以是异步的。如 TCP/IP 。 共享数据 : 构件通过同一数据空间进行并发操作。如多用户数据库 , 数据黑板。86.2 软件体系结构的设计n 软件体系结构的设计过程是为系统建立一个基本架构。它包括识别系统的主要构件和这些构件之间的通信。n 经典的软件体系结构框架是模型视图控制器（ MVC， Model View Controller）。控制器模型视图9n 在 MVC结构中， 模型 是软件应用领域中的各种对象，它们的操作独立于用户界面； 视图 则管理用户界面的输出；而 控制器 处理软件的输入。n 输入事件给出要发送给 模型 的消息。一旦 模型改变了它的状态，就立即通过关联机制通知 视图 ，让 视图 刷新显示。这个关联机制定义了在模型 与各个 视图 之间的关系。类似地， 控制器在输入事件发生时将对 视图 及 模型 进行控制与调度。10
