【正文】 第 1章 軟件體系結構概論 體系結構的興起和發(fā)展 ◎ Mary Shaw和 David Garlan 軟件體系結構 是 軟件設計過程中的一個層次 ， 這一層次超越計算過程中的算法設計和數據結構設計 。 ◇ 背景資料 第 1章 軟件體系結構概論 體系結構的興起和發(fā)展 ◎ 事實上，軟件總是有體系結構的，不存在沒有體系結構的軟件。 ? 子類法 將新子類直接說明為庫中 基類的子類 ， 通過繼承和修改基類的屬性與行為完成新子類的定義 。 然后根據各模塊的功能需求 提取構件 ， 對它進行適應性修改后再掛接在上述功能分解框架中 。 // 求和 }。 n = i。 例如：對函數、運算符重載： 為了減少構件修改的工作量，要求開發(fā)人員盡量使構件 的功能、行為和 接口 設計更為抽象化、通用化和 參數化 。 ◇ 超文本檢索法 利用給定的關鍵字 ， 在構件說明中進行匹配 ， 成功后 ， 列出構件說明 ， 利用其中的超文本節(jié)點 ， 在不同構件說明文檔中跳轉 ， 最終選擇合適的 ponent?！? 構件管理 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 人員及權限管理 一般來講，構件庫系統(tǒng)可包括五類用戶 即 注冊用戶 公共用戶 構件提交者 一般系統(tǒng)管理員 超級系統(tǒng)管理員 ◇ 構件重用 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 檢索與提取構件 ◎ 理解與評價構件 ◎ 修改構件 ◎ 構件組裝 ◇ 構件重用 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 檢索與提取構件 ◇ 基于關鍵字的檢索 方法：用戶利用界面樹狀結構逐級尋找需要的關鍵字 , 如：在 Visual C++使用 MSDN， 包括 VC++的幫助文件和許多與開發(fā)相關的技術文獻 。 例如：使用下列構件描述符的模式： { function, object type, system type } 刻面的典型值可能是： function={ copy ,from} or { copy,replace,all } ◇ 構件管理 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 超文本組織法 (hypertext classification) 是一種非線性的網狀信息組織方法，以節(jié)點為單位，鏈作為節(jié)點之間的聯想式關聯。 ◇ 構件管理 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 構件描述 ◎ 構件分類與組織 ◎ 人員及權限管理 ◇ 構件管理 第 1章 軟件體系結構概論 構件與軟件重用 ◎ 構件描述 構件模型 是對構件本質的抽象描述，主要是為構件的制作與構件的重用提供依據； 從 管理角度 出發(fā)，也需要對構件進行描述，例如：實現方式、實現體、注釋、生產者、生產日期、大小、價格、版本和關聯構件等信息。 }。 //計算圓的面積及周長 class Circle { private: float radius。管理不善必然導致失敗 。 所謂 “ 復雜問題 ” 的概念是相對的，一旦人們采用先進的組織形式、開發(fā)方法和工具提高了軟件開發(fā)效率和能力，新的、更大的、更復雜的問題又擺在人們的面前。各類人員的信息交流不及時、不準確、有時還會產生誤解。由于軟件不同于大多數其他工業(yè)產品，其開發(fā)過程是復雜的邏輯思維過程，其產品極大程度地依賴于開發(fā)人員高度的智力投入。 特別是在軟件使用過程中，原來的開發(fā)人員可能因各種原因已經離開原來的開發(fā)組織，使得軟件幾乎不可維護。 第 1章 軟件體系結構概論 從軟件危機談起 ◇ 軟件危機的表現 ◎ 軟件質量差 軟件項目即使能按預定日期完成，結果卻不盡人意。 第 1章 軟件體系結構概論 從軟件危機談起 ◇ 軟件危機的表現 ◎ 開發(fā)進度難以控制 由于軟件是邏輯、智力產品，軟件的開發(fā)需建立龐大的邏輯體系，這是與其他產品的生產不一樣的。 ? 數據服務層：指后臺數據庫系統(tǒng) ， 也可以是各種能夠存儲數據的文件 。 ? 用戶表現層：接受用戶的請求和操作 ， 將操作信息最終顯示給用戶 。 圖 3 B/S模式原理圖 B/S結構的特點： 基于 B/S模式的 Web網絡數據庫應用模式主要用于瀏覽 、 查詢Inter/ Intra信息 。 C/S模式的優(yōu)點是速度較快、功能完備，缺點：維護升級很不方便，主要是基于行業(yè)的數據庫應用，如股票接收系統(tǒng)、郵局匯款系統(tǒng)等。 圖 1 主機 /終端體系結構 分層體系結構 隨著 PC的普及和網絡的出現，這種單層的體系結構被逐步淘汰，演變?yōu)榉謱拥捏w系結構。 出現了程序結構設計主題，以控制流圖和數據流圖構成軟件結構為特征 高級階段 初期階段 關 于 教 材 ◇ 出版社：清華大學出版社 ◇ 作者：張友生 參考書 《 軟件體系結構理論與實踐 》 馮沖等編著 人民郵電出版社 2022年 第 1版 《 軟件體系結構 》 覃征等編著 西安交通大學出版社 2022年 第 1版 希賽網： 課 程 內 容 ◇ 軟件體系結構概論 ◇ 軟件體系結構建模 ◇ 軟件體系結構風格 ◇ 軟件體系結構描述 ◇ 基于體系結構的軟件開發(fā) ◇ 軟件體系結構評估 ◇ 軟件產品線體系結構 軟件體系結構的發(fā)展 伴隨不同的軟件開發(fā)方法，軟件體系結構也經歷了 4個發(fā)展階段。對于軟件項目的開發(fā)來說，具有清晰的軟件體系結構是非常重要的。 。Architecture 軟件設計？ 軟件設計主要針對需求分析過程得到的軟件需求規(guī)格說明，綜合考慮各種制約因素，探求切實可行的軟件解決方案并最終給出方案的邏輯表示，包括文檔、模型等。 軟件設計的方法？ （ 1）面向數據流的軟件設計方法 （ 2）面向對象的軟件設計方法 “軟件體系結構 ” 你可能知道 ?Client/Server ?Threetier ? MVC ? …… “建筑 體系結構 ” “建筑體系結構” 建筑學 軟件工程教育的定位 ? 我國軟件工程的專業(yè)教育與軟件人才的鏈之間的關系可描述為如下圖： 軟件開發(fā)工程師 架構設計師 產品經理 項目管理者 系統(tǒng)分析師 系統(tǒng)設計師 程序員 研究生教育 本科教育 大專教育 中專教育 隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模越來越大、越來越復雜，整個系統(tǒng)的結構和規(guī)格說明顯得越來越重要。 SA(Software Architecture)的定義 體系結構 = 組件 + 連接件 + 約束 Architecture = Components + Connectors + Constrains 軟件越做越大 現代軟件開發(fā)方法學 軟件體系結構 SA之重要 ? 最早指出 SA的重要性的是大師 Edsger Dijkstra(19302022) “..the larger the project, the more essential the structuring!”(1968) 程序 =？ ? 程序 = 算法 + 數據結構（ 1960’s ） ? 程序 = 子程序 + 子程序（ 1970’s ） 對象 = 算法 + 數據結構 ? 程序 = 對象 + 對象（ 1980’s） ? 程序 = 組件 + 連接件（ 1990’s） ? 連接構件 把體系結構的不同部分組組合連接起來 ? 處理構件 負責對數據進行加工 ? 數據構件 是被加工的信息 軟件體系結構的 發(fā)展史 “無體系結構 ” 設計階段 萌芽階段 以匯編語言進行小規(guī)模應用程序開發(fā)為特征 以描述系統(tǒng)的高層抽象結構為中心，不關心具體的建模細節(jié)，劃分了體系結構模型與傳統(tǒng)軟件結構的界限，該階段以Kruchten提出的 “ 4+1”模型為標志 出現了從不同側面描述系統(tǒng)的結構模型，以 UML為典型代表。這種軟件系統(tǒng)的體系結構也稱為單層體系結構，所有的功能和操作集中在主機上，終端僅僅是作為輸入和輸出設備使用。 圖 2 C/S模式原理圖 C/S結構的特點 基于 C/S模式的網絡數據庫在前端計算機上要安裝專門的應用程序來操作后臺數據庫服務器中