九阴真经软件架构

信息系统集成专业技术知识九阴真经专题授课：邹月平简介：邹月平，高级工程师、一级建造师、全国计算机技术与软件专业技术资格考试辅导教材编委会副主任。第三章软件架构第01节UML与系统架构第02节软件架构风格第03节软件架构评估软件架构将软件系统划分成多个模块，明确各模块之间的相互作用，组合起来实现系统的全部特性，就是系统架构。逻辑视图实现视图进程视图物理视图场景UML与系统架构UML对系统架构的定义是系统的组织结构，包括系统分解的组成部分，以及它们的关联性、交互机制和指导原则等提供系统设计的信息。具体来说，就是指以上5个系统视图。UML与系统架构逻辑视图也称为设计视图，它表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的部分，即类、子系统、包和用例实现的子集。进程视图是可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步结构。实现视图对组成基于系统的物理代码的文件和构件进行建模。部署视图把构件部署到一组物理节点上，表示软件到硬件的映射和分布结构。用例视图用例视图是最基本的需求分析模型。软件架构风格数据流风格--管道过滤器在管道/过滤器风格的软件架构中，每个构件都有一组输入和输出，构件读输入的数据流，经过处理，然后产生输出数据流。这里的构件被称为过滤器，这种风格的连接件就像是数据流传输的管道，将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器管道管道其典型应用包括批处理系统。调用/返回风格--主程序/子程序主程序/子程序风格是结构化开发时期的经典架构风格。这种风格一般采用单线程控制，把问题划分为若干处理步骤，构件即为主程序和子程序。子程序通常可合成为模块。过程调用作为交互机制，即充当连接件。调用/返回风格--抽象数据类型和面向对象这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。对象对象对象对象对象调用调用调用调用其典型应用是基于组件的软件开发CBD抽象数据类型调用/返回风格--分层层次系统组织成一个层次结构，每一层为上层服务，并作为下层客户。在一些层次系统中，除了一些精心挑选的输出函数外，的层只对相邻的层可见。典型应用是分层通信协议，如ISO/OSI的七层网络模型。核心层系统服务用户系统注册任务独立构件风格--事件驱动事件源1事件源2事件列表处理线程注册任务提取任务独立构件风格--事件驱动由事件消费者和事件产生者组成。事件消费者向事件管理器订阅事件，事件产生者向事件管理器发布事件。当事件管理器从事件产生者那接收到一个事件时，事件管理把这个事件转送给相应的事件消费者。如果这个事件消费者是不可用的，事件管理者将保留这个事件，一段间隔之后再次转送该事件消费者。典型应用包括各种图形界面应用。独立构件风格--进程通信构件是独立的过程，连接件是消息传递。这种风格的特点是构件通常是命名过程（进程），消息传递的方式可以是点到点、异步和同步方式及远过程调用（RPC）等。在这种架构中，消息的传递目标是显式声明的——明确指向另外一个构件。虚拟机风格--解释器解释器将高抽象层次的程序翻译为低抽象层次所能理解的指令，以消除程序语言与硬件之间存在的差异。这样官方的说法十分的准确，我们可以清楚的了解到解释器在机器中实现的重要功能，即将程序语言（源代码）翻译为系统（操作系统和硬件）可以理解的执行代码。源代码解释器宿主系统（OS、硬件）解释执行虚拟机风格--基于规则的系统知识库产生式规则数据库事实推理引擎解释设备用户界面用户基于规则的专家系统由5个部分组成：知识库、数据库、推理引擎、解释设备和用户界面。在基于规则的专家系统中，知识用一组规则来表达。当规则的条件被满足时，触发规则，继而执行行为。数据库包含一组事实，用于匹配知识库中的条件。推理引擎执行推理，专家系统由此找到解决方案。推理引擎链接知识库中的规则和数据库中的事实。用户使用解释设备查看专家系统怎样得出解决方案的过程。用户界面是实现用户（和专家系统之间交流的途径。客户/服务器架构客户机（数据库管理系统）服务器请求响应服务器负责有效地管理系统的资源，其主要任务集中于对DBMS的管理和控制，以及数据的备份与恢复；客户应用程序的主要任务是提供用户与数据库交互的界面，向服务器提交用户请求并接收来自服务器的信息。浏览器/服务器架构为了解决C/S模式中客户端的问题，发展形成了浏览器/服务器B/S模式；为了解决C/S模式中服务器端的问题，发展形成了三层（多层）C/S模式，即多层应用架构。仓库风格--数据库系统数据库系统。数据库系统是仓库风格最常见的形式。在数据库系统中，构件主要有两大类，一类是中央共享数据源，保存当前系统的数据状态；另一类是多个独立处理单元，处理单元对数据元素进行操作。仓库风格--黑板系统黑板系统包括知识源、黑板和控制三个部分，提供解决问题的知识。知识源响应黑板的变化，也只修改黑板。知识源响应是通过黑板状态的变化来控制的。黑板系统通常应用在对于解决问题没有确定性算法的软件中，例如，信号处理。黑板系统（共享数据）知识源知识源知识源知识源仓库风格--超文本系统超文本系统中出现的构件以网状链接方式相互连接，用户可以在构件之间进行按照人类的联想思维方式任意跳转到相关构件。超文本是一种非线性的网状信息组织方法，它以结点为基本单位，链作为结点之间的联想式关联。超文本系统通常应用在互联网领域。早期的静态网页是比较典型的超文本系统