第7章 系统设计与实现模型

1、第7章 系统设计与实现模型,系统设计与实现模型,分析 VS 设计 在描述一个软件系统的时候，分析模型虽然有效地确定了将要构建的内容，但却没有包含足够的信息来定义如何构建系统，设计模型可以用来填补分析和实现之间的差距。,分析 VS 设计,分析和设计是不同的阶段，但是边界比较模糊。 通常情况下，可以这么理解： 软件设计是软件开发的关键步骤，直接影响软件质量。,分析就是调查问题，分析模型 = 问题内容 设计就是找出解决方案，设计模型 = 解决方案,系统设计与实现模型,软件设计阶段的任务与目标： 设计任务：将需求、分析阶段获得的模型转换为可实现的系统。 设计阶段的主要任务：,系统体系结构设计 数据结构

2、设计 用户界面设计 算法设计,系统体系结构概述,系统体系结构用来描述系统各部分的结构、接口以及它们用于通信的机制。 系统体系结构建模首先要建立基本的模型，并把这些模型映射到系统需要的硬件单元上。,系统体系结构概述,体系结构设计过程中的主要活动：,系统分解：将系统分解为若干个相互作用的子系统 模块分解：将子系统进一步划分为模块 控制建模：建立系统各部分间控制关系的一般模型,系统结构模型,软件系统体系结构模型包图、构件图 硬件系统体系结构模型部署图,软件系统体系结构建模-包图,为了清晰、简洁地描述一个复杂的软件系统，通常都是把它分解成若干较小的系统（子系统）。如果需要的话，每个较小的系统还可以分解

3、成更小的系统。这样，就形成了一个描述软件系统的结构层次。 在UML中，使用“包”代表子系统，使用包图描述软件的分层结构。,BBS系统前台-包图,一个基于.NET平台的分层架构留言本小系统,主要实现了以下功能： 发布留言，浏览留言 管理员的登录、登出 管理员对留言进行审核、删除、回复,一个基于.NET平台的分层架构留言本小系统,系统总体架构： 采用三层架构：数据访问层、业务逻辑层、表示层 数据访问层使用Linq to Sql，XML，及SQL语句方式分别实现。 业务逻辑层通过接口耦合数据访问层，全局采用Abstract Factory+反射机制+缓存机制实现依赖注入功能。 表示层使用ASP.NE

4、T MVC实现，与业务逻辑层直接耦合。,一个基于.NET平台的分层架构留言本小系统,Web：表示层 BusinessComponent：业务逻辑组件 Entities：实体类 Factories：依赖注入组件 Interfaces：接口组件 LinqDataComponent：使用Linq to Sql实现的数据访问组件 SQLDataComponent：使用SQL实现的数据访问组件 XMLDataComponent：使用XML实现的数据访问组件 Utilities：工具组件 参考网址：,软件系统体系结构建模-包图,实体类组件,由于业务很简单，整个系统只有一个实体类：MessageInfo,工

5、具类组件,工具类组件里是一些可复用的工具性类，这里主要包括三个： CacheAccessor：用于缓存的存取操作。 SessionAccessor：用于Session的存取操作。 ValidateHelper：用于数据验证的相关操作，主要用在表示层里。,数据访问层接口,数据访问层接口规定了数据访问层应该实现的方法，并作为业务逻辑层的依赖接口。 由于整体只有一个实体Message需要数据持久化，所以数据访问层接口只有一个接口文件。,基于linq to sql的数据访问层,业务逻辑层,业务逻辑层实现主要的业务。这里的业务逻辑层有两个工件：AdminBusinessComponent和Message

6、BusinessComponent。其中后一个主要实现各种留言的业务操作，而前一个是管理员的业务操作。由于管理员的信息是记录在配置文件中而非持久化在数据库中，所以这个业务工件并不需要数据访问层的支持。 即使在如此微小的系统中，业务逻辑层也不是对数据访问层简单的封装调用，业务逻辑和数据访问是完全两个不同的概念。,依赖注入组件,依赖注入实现了依赖配置动态选择数据访问层并注入业务逻辑层中，实现两层之间的解耦，具体实现的基础是Abstract Factory模式，并配合了反射机制和缓存机制。 依赖注入组件的主要工件是DataComponentFactory，它是一个反射工厂，它可以通过反射机制加载某个

7、指定的数据访问层，而后将其注入到业务逻辑层中。至于具体加载哪一个，则依赖Web.config中的配置。 另外，还依赖CacheAccessor实现缓存机制，对加载过的数据访问组件进行缓存，提高系统运行效率。,软件系统体系结构建模-构件图,构件图（Component Diagram）描述构件及构件之间的关系，显示代码的结构。 在构件图中，将系统可重用的模块封装成为具有具有可替代性的物理单元，称为构件。 构件为系统中的一个物理实现单元，包括软件代码（源代码、二进制代码和可执行文件等）或者相应的组成部分，例如脚本或命令行文件，还包括文档、数据库等。,构件图,构件及接口构件表示,构件图实例,构件图实例,硬件系统体系结构建模-部署图,开发得到的软件系统，必须部署在某些硬件上予以执行。 在UML中，硬件系统体系结构模型由部署图建模。,部署图的基本概念,部署图（Deployment Diagram）描述了一个系统运行时的硬件结点，以及在