軟件體系結(jié)構(gòu)建模ppt課件(已修改)
2025-05-15 18:32 本頁面
【正文】 第二章 軟件體系結(jié)構(gòu)建模 本章內(nèi)容 ? ? ? ? ? ? ?模型是對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的邏輯抽象，能夠從某些側(cè)面來顯示系統(tǒng)的重要性質(zhì)，忽略其相關(guān)細(xì)節(jié) ?軟件體系結(jié)構(gòu)建模，就是建立軟件體系結(jié)構(gòu)模型的方法和過程 ?軟件體系結(jié)構(gòu)模型以具體的形式來表現(xiàn)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu) ?軟件體系結(jié)構(gòu)模型能夠幫助人們從全局的角度來把握整個(gè)系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu) ?不同的風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)者有著不同的軟件質(zhì)量屬性需求，他們所關(guān)注的問題是不相同的 ?不同的人從框架結(jié)構(gòu)中所獲取的信息也是不相同的，所以，軟件體系結(jié)構(gòu)模型應(yīng)該是多維的，而不是一種單一的結(jié)構(gòu) ?軟件體系結(jié)構(gòu)模型分為 5種：結(jié)構(gòu)模型、框架模型、動(dòng)態(tài)模型、過程模型和功能模型 ? 結(jié)構(gòu)模型：以構(gòu)件、連接件及其之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為基礎(chǔ)來刻畫系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)，力圖通過結(jié)構(gòu)來反映系統(tǒng)的語義 ? 框架模型：框架模型與結(jié)構(gòu)模型很類似，但是，它不太側(cè)重框架的細(xì)節(jié)，而是更多地考慮了系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) ? 動(dòng)態(tài)模型：動(dòng)態(tài)模型是對(duì)結(jié)構(gòu)模型和框架模型的補(bǔ)充，描述系統(tǒng)的 “ 大顆粒 ” 行為特性，例如：系統(tǒng)的重新配置和重新演化 ? 過程模型：說明構(gòu)造系統(tǒng)的步驟和過程，過程模型以某種過程腳本的形式來體現(xiàn) ? 功能模型：該模型認(rèn)為體系結(jié)構(gòu)是由一組功能構(gòu)件按層次組成的，下層構(gòu)件向上層構(gòu)件提供服務(wù)，可以看作是一種特殊的框架模型 ? 5種模型各有所長(zhǎng)，只有將 5種模型有機(jī)地結(jié)合起來，才能形成一個(gè)完整的模型來刻畫軟件的框架結(jié)構(gòu) ? “4+1”視圖模型 邏輯視圖 最終用戶：功能需求 開發(fā)視圖 開發(fā) 人員：軟件管理 過程視圖 系統(tǒng)集成人員：并發(fā)性、分布性和容錯(cuò)性等 物理視圖 系統(tǒng)工程人員：系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、安裝和通信等 場(chǎng)景 ? 邏輯視圖，也稱概念視圖，主要是支持系統(tǒng)功能需求的抽象描述，即系統(tǒng)最終將提供給用戶什么樣的服務(wù)，邏輯視圖描述了系統(tǒng)的功能需求及其之間的相互關(guān)系 ? 開發(fā)視圖，也稱模塊視圖，主要側(cè)重于描述系統(tǒng)的組織，與邏輯視圖密切相關(guān)，都描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu) ? 過程視圖，主要側(cè)重于描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，即系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)所表現(xiàn)出來的相關(guān)特性，著重解決系統(tǒng)的可靠性、吞吐量、并發(fā)性、分布性和容錯(cuò)性 ? 物理視圖，描述如何把系統(tǒng)軟件元素映射到硬件上，通常要考慮系統(tǒng)的性能、規(guī)模和容錯(cuò)等問題，展示了軟件在生命周期的不同階段中所需要的物理環(huán)境、硬件配置和分布狀況 ? 場(chǎng)景視圖，場(chǎng)景是用戶需求和系統(tǒng)功能實(shí)例的抽象，設(shè)計(jì)者通過分析如何滿足每個(gè)場(chǎng)景所要求的約束來分析軟件的體系結(jié)構(gòu) ? 邏輯視圖定義了系統(tǒng)的目標(biāo)，開發(fā)視圖和過程視圖提供了詳細(xì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案，物理視圖解決了系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、安裝和通信問題，場(chǎng)景反映了完成上述任務(wù)的組織結(jié)構(gòu) ? “4+1”視圖模型的不足： ? “ 4+1”視圖不能體現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)造是多層次抽象的過程，不能充分表達(dá)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 ? 數(shù)據(jù)作為系統(tǒng)的重要組成部分，在 “ 4+1”視圖中沒有得到充分地體現(xiàn) ? “ 4+1”視圖不能充分地反映系統(tǒng)要素之間的聯(lián)系，例如：構(gòu)件、功能和角色之間的關(guān)聯(lián) ? 在實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)模型時(shí)，缺乏構(gòu)造視圖和建立視圖之間關(guān)系的指導(dǎo)信息 ?軟件體系結(jié)構(gòu)模型分解為三類視圖：模塊視圖、組件 連接件視圖和分配視圖 ? 模塊視圖描述的是每個(gè)模塊的功能和模塊之間的相互關(guān)系，在模塊視圖下，又包括：分解視圖、使用視圖、分層視圖和類視圖等多個(gè)子視圖 ? 分配視圖反映了軟件元素在創(chuàng)建環(huán)境和執(zhí)行環(huán)境中的分配關(guān)系，在分配視圖下，又包括：部署視圖、實(shí)現(xiàn)視圖和工作分配視圖等多個(gè)子視圖 ? 在組件 連接件視圖中，組件是計(jì)算的主要單元，連接件是組件之間相互通信的工具，組件根據(jù)其接口定義其所提供和需要的操作，而連接件則封裝了兩個(gè)或多個(gè)組件之間的互連協(xié)議，在組件 連接件視圖下，又包括：進(jìn)程視圖、并發(fā)視圖和共享數(shù)據(jù)視圖等多個(gè)子視圖 ? 各種視圖為軟件質(zhì)量屬性的實(shí)現(xiàn)提供了依據(jù)，同時(shí)，軟件質(zhì)量屬性的實(shí)現(xiàn)最終也要在各個(gè)視圖中得以體現(xiàn)，各種視圖構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)的整體，從不同的側(cè)面來描述軟件體系結(jié)構(gòu)模型 ?軟件體系結(jié)構(gòu)，又被稱為架構(gòu)，指可預(yù)制和可重構(gòu)的軟件框架結(jié)構(gòu) ?構(gòu)件是可預(yù)制和可重用的軟件元素，是組成體系結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算單元和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元 ?連接件也是可預(yù)制和可重用的軟件元素，是構(gòu)件之間的連接單元 ?構(gòu)件和連接件之間的關(guān)系用約束來表示 ?軟件體系結(jié)構(gòu)核心模型 (Software Architecture Core Model)=構(gòu)件(Components)+連接件 (Connectors)+約束 (Constraints) ?構(gòu)件作為一個(gè)封裝的實(shí)體，僅通過其接口與外部環(huán)境進(jìn)行交互，而構(gòu)件的接口是由一組端口組成的，每個(gè)端口表示構(gòu)件與外部環(huán)境之間的交互點(diǎn) ?連接件作為軟件體系結(jié)構(gòu)建模的主要實(shí)體，同樣也有接口，連接件的接口是由一組角色構(gòu)成的，每個(gè)角色定義了該連接所表示交互的參與者 ?軟件體系結(jié)構(gòu) ::=軟件體系結(jié)構(gòu)核心模型 |軟件體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格 ? 軟件體系結(jié)構(gòu)核心模型 ::=(構(gòu)件，連接件，約束 ) ? 構(gòu)件 ::={端口 1，端口 2， … ，端口 N} ? 連接件 ::={角色 1，角色 2， … ，角色 M} ? 約束 ::={(端口 i，角色 j)， … } ? 軟件體
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