论软件系统架构评估-系统架构师高级.doc

.论软件系统架构评估摘要2016年7月，我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品，我担任系统架构师职务，主要负责软件架构和安全体系设计的工作，该项目是基于互联网，为单位、企业和个人等公众群体提供7*24小时的行贿犯罪档案查询申请服务，同时兼顾行贿犯罪预防宣传工作的网站系统。本文结合作者的实践，以行贿犯罪档案互联网查询系统为例，论述软件系统的架构评估，首先分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性，阐述其含义并分析本项目的风险点、敏感点和权衡点，然后详细说明本项目软件系统架构评估中采用的具体评估方法、实施过程和效果，最后总结本项目系统架构评估不足，同时提出一些解决办法。经过项目组近一年的努力，本产品已顺利开发完成，目前，已在浙江、云南等多个省上线使用，取得客户和公司领导的一致好评。正文对于软件系统来说,所关注的一个主要问题便是质量,尤其对于大规模的复杂软件系统更是这样。软件体系结构对于确保最终系统的质量有重要的意义。对一个系统的体系结构进行评估,是为了在系统被构建之前预测它的质量,并不需要精确的评估结果,通过分析体系结构对于系统质量的主要影响,进而提出SA的改进。因此，软件体系结构评估的目的是分析SA潜在的风险，并验证设计中提出的质量需求。2015年7月，我所在的公司为全国各级人民检察院开发了行贿犯罪档案互联网查询系统的产品，我担任系统架构师职务，主要负责软件架构和安全体系设计的工作。本文结合作者的实践，以行贿犯罪档案互联网查询系统为例，论述软件系统的架构评估，首先分析软件系统架构评估中所普遍关注的质量属性，阐述其含义并分析本项目的风险点、敏感点和权衡点，然后详细说明本项目软件系统架构评估中采用的具体评估方法、实施过程和效果，最后总结本项目系统架构评估不足，同时提出一些解决办法。项目概述随着互联网的飞速发展，基于互联网平台建设行贿犯罪档案查询系统（Internet bribery crime record query IBCRQ），为单位、企业和个人等公众群体提供实时、高效、方便的行贿犯罪档案查询服务，是互联网+智慧检察的深度融合，也是社会经济发展的必然趋势。IBCRQ系统的建设，作为政府采购和招标审查的必经关口，将有行贿犯罪记录者拒之“门”外，大大降低了政府采购、工程建设等领域官商勾结、权钱交易的几率，为有效预防贿赂、震慑犯罪提供了很好的积极作用。IBCRQ系统的实现采用Java语言平台进行编码，由于Java语言的跨平台性，服务器操作系统可以自由选择windows 2008+和Redhat linux 6.5+进行应用部署，操作系统上安装TOMCAT应用中间件，并使用Nginx实现网站动静分离访问，数据访问层主要使用MYSQL 主从复制、Atlas读写分离的架构，充分考虑系统的分布式部署，支持系统访问的高并发、高可用。IBCRQ系统包括用户注册、个人查询申请、单位查询申请、集中查询申请、异议复核申请、排号管理、法律知识问答、数据交换等业务模块，实际使用时，用户可根据实际情况的需要选择是否需要用户注册、排号管理、法律知识问答等模块自由组合，限于篇幅，在此我们不再详细介绍各个模块的功能。评估关注的质量属性软件质量特性是软件架构以及软件架构设计的一个重要关注点。因为如果软件架构的设计阶段不考虑软件质量特性，则产生的软件质量隐患在后期的设计与开发中是无法弥补的。软件的质量属性主要包括以下几方面：1) 性能（Performance）是指系统的响应能力，即要经过多长时间才能对某个事件做出响应，或在某段时间内系统所能处理的事件个数；2) 可用性（Availability）是系统能够正常运行的时间比例；3) 可靠性（Reliability）是指系统在应用或错误面前，在意外或错误使用的情况下，维持软件系统功能特性的基本能力；4) 功能性（Functionality）是指系统所能完成期望工作的能力；5) 健壮性（Robustness）是指在处理环境中，系统能够承受压力和变更的能力；6) 安全性（Security）是指系统在为合法用户提供服务的同时，能够阻止非法授权用户的企图或拒绝服务的能力；7) 可修改性（Modification）是指能够快速地以较高的性价比对系统进行变更的能力；8) 可变性（Changeability）是指系统结构经扩充或变更成为新体系结构的能力；9) 易用性（Usability）是衡量用户使用一个软件产品完成指定产品的难易程度；10) 可测试性（Testability）是指软件发生故障并隔离，定位其故障的能力特性，以及在一定的时间和成本前提下，进行测试设计，测试执行的能力。评估方法、过程和效果在IBCRQ系统中，公司提出的需求和质量场景如下：a) 正常负载情况下，系统必须在0.5秒内对用户填写查询请求进行响应；b) 网络失效后，系统需要早1.5分钟内发现错误并启用备用系统；c) 主站点断电后，需要在3秒内将访问请求重定向到备用站点；d) 对查询请求的处理时间要求将影响系统的数据传输协议和处理过程的设计；e) 更改加密的级别将对安全性和性能产生影响；f) 目前对系统电子签章的业务逻辑的描述尚未达成共识，这可能导致部分业务功能模块重复，影响系统的可修改性；g) 更新WEB界面接口必须在4人周内完成；在软件架构评估过程中，质量效用树（utility tree）是对系统质量属性进行识别和优先级排序的重要工具。效用性能可修改性可用性a)g)b)c)行贿犯罪档案互联网查询系统效用树在软件架构评估过程中，需要正确识别系统的架构风险、敏感点和权衡点，并进行合理的架构决策。系统架构风险是指架构设计过程中潜在的、存在问题的架构决策所带来的隐患。本系统中F)描述的是系统架构风险；敏感点是为了实现某个特定的质量属性，一个或多个构件所具有的特性，本系统中c）描述的是敏感点；权衡点是影响多个质量属性的特性，是多个质量属性的敏感点，本系统中e）描述的是权衡点。存在的问题及改进办法针对体系结构评估这个新的研究领域,许多研究组织在会议和杂志上提出了众多结构化的评估方法,并且对于评估的方法的改进和实践工作仍在进行中。本次项目中对体系结构评估的方法不够熟悉，后期将深入研究SAAM、ATAM等方法指导评估人员成功地对系统的体系结构进行评估。通过项目实践证明，