【正文】 ◇ 軟件體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 例 :美國(guó) IBM公司在 1963年至 1966年開(kāi)發(fā)的IBM360機(jī)的操作系統(tǒng)。 ◇ 軟件體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 （ 7） 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 ◎ 軟件產(chǎn)品線體系結(jié)構(gòu)（ 1） 產(chǎn)品線 代表著一組具有 公共的系統(tǒng)需求集 的軟件系統(tǒng)。 ◇ 軟件體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 (5) 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用現(xiàn)狀 ◎ 基于體系結(jié)構(gòu)的軟件開(kāi)發(fā)方法（ 2） 目前，常見(jiàn)的 軟件開(kāi)發(fā)模型 大致可分為三種類型 : （ 1） 以 軟件需求完全確定 為前提的瀑布模型 。 體系結(jié)構(gòu)模式：在本質(zhì)上反映了一些特定的元素、按照特定的方式組成一個(gè)特定的結(jié)構(gòu)。生成一個(gè)滿足軟件需求的體系結(jié)構(gòu)的程。國(guó)外軟件體系結(jié)構(gòu)的研究是從 20世紀(jì) 90年代開(kāi)始的。 ◎ 體系結(jié)構(gòu)是早期設(shè)計(jì)決策 (decision)的體現(xiàn) （ 6） 軟件體系結(jié)構(gòu)有助于循序漸進(jìn)的原型設(shè)計(jì) 確定了體系結(jié)構(gòu) ， 就可以 將其 按可執(zhí)行模型 來(lái)構(gòu)造原型 。 例如：利用 UML進(jìn)行交流的手段。 View（視圖）： 向用戶表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)果，從用戶獲得數(shù)據(jù)。 ◇ 軟件體系結(jié)構(gòu)的定義 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 體系結(jié)構(gòu)的興起和發(fā)展 ◎ Kruchten 軟件體系結(jié)構(gòu)有四個(gè)角度 ， 它們從不同方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行描述： ? 概念 角度 描述系統(tǒng)的主要構(gòu)件及它們之間的關(guān)系； ? 模塊 角度 包含功能分解與層次結(jié)構(gòu)； ? 運(yùn)行 角度 描述了一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)； ? 代碼 角度 描述了各種代碼和庫(kù)函數(shù)在開(kāi)發(fā)環(huán)境中的組織 。 工人 ? 工程師 ◎ 對(duì)軟件體系結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)、深入的 研究 將會(huì)成為提高軟件生產(chǎn)率和解決軟件維護(hù)問(wèn)題的新的最有希望的途徑。 當(dāng)使用這種組裝技術(shù)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)時(shí) ， 開(kāi)發(fā)人員首先應(yīng)對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)進(jìn)行功能分解 ， 將系統(tǒng)分解為 強(qiáng)內(nèi)聚 、 松耦合 的功能模塊 。 // 定義數(shù)組元素個(gè)數(shù) public: ARRAY( T* data, int i ) { set = data 。 （ 3） 對(duì)構(gòu)件進(jìn)行排序 ， 一般按相似程度排序 。 刻面的集合稱為 刻面描述符 (facet descriptor)。 float Area( )。 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 從軟件危機(jī)談起 ◇ 如何克服軟件危機(jī) 人們面臨的不光是技術(shù)問(wèn)題，更重要的是管理問(wèn)題。大型軟件項(xiàng)目需要組織一定的人力共同完成，而多數(shù)管理人員缺乏開(kāi)發(fā)大型軟件系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，而多數(shù)軟件開(kāi)發(fā)人員又缺乏管理方面的經(jīng)驗(yàn)。 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 從軟件危機(jī)談起 ◇ 軟件危機(jī)的表現(xiàn) ◎ 軟件維護(hù)困難 由于在軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，沒(méi)有嚴(yán)格遵循軟件開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，各種隨意性很大，沒(méi)有完整的真實(shí)反映系統(tǒng)狀況的記錄文檔，給軟件維護(hù)造成了巨大的困難。 而且，該數(shù)字還在不斷地遞增，下面是一組來(lái)自美國(guó)空軍計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)： 1955年，軟件費(fèi)用約占總費(fèi)用的 18%， 1970年達(dá)到 60%， 1975年達(dá)到 72%， 1980年達(dá)到 80%， 1985年達(dá)到 85%左右。 無(wú)論是 C/S模式還是 B/S模式 ， 分層的軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)實(shí)際上把一個(gè)軟件系統(tǒng)分解成了 3個(gè)主要部分 。 圖 2 C/S模式原理圖 C/S結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 基于 C/S模式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)在前端計(jì)算機(jī)上要安裝專門(mén)的應(yīng)用程序來(lái)操作后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，前端應(yīng)用程序可以完成計(jì)算和接收處理數(shù)據(jù)的工作，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器主要完成數(shù)據(jù)的管理工作。 SA(Software Architecture)的定義 體系結(jié)構(gòu) = 組件 + 連接件 + 約束 Architecture = Components + Connectors + Constrains 軟件越做越大 現(xiàn)代軟件開(kāi)發(fā)方法學(xué) 軟件體系結(jié)構(gòu) 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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（ 1960’s ） ? 程序 = 子程序 + 子程序（ 1970’s ） 對(duì)象 = 算法 + 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) ? 程序 = 對(duì)象 + 對(duì)象（ 1980’s） ? 程序 = 組件 + 連接件（ 1990’s） ? 連接構(gòu)件 把體系結(jié)構(gòu)的不同部分組組合連接起來(lái) ? 處理構(gòu)件 負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工 ? 數(shù)據(jù)構(gòu)件 是被加工的信息 軟件體系結(jié)構(gòu)的 發(fā)展史 “無(wú)體系結(jié)構(gòu) ” 設(shè)計(jì)階段 萌芽階段 以匯編語(yǔ)言進(jìn)行小規(guī)模應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)為特征 以描述系統(tǒng)的高層抽象結(jié)構(gòu)為中心，不關(guān)心具體的建模細(xì)節(jié)，劃分了體系結(jié)構(gòu)模型與傳統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)的界限，該階段以Kruchten提出的 “ 4+1”模型為標(biāo)志 出現(xiàn)了從不同側(cè)面描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，以 UML為典型代表。Architecture 軟件設(shè)計(jì)？ 軟件設(shè)計(jì)主要針對(duì)需求分析過(guò)程得到的軟件需求規(guī)格說(shuō)明，綜合考慮各種制約因素，探求切實(shí)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。對(duì)于軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)，具有清晰的軟件體系結(jié)構(gòu)是非常重要的。 圖 1 主機(jī) /終端體系結(jié)構(gòu) 分層體系結(jié)構(gòu) 隨著 PC的普及和網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，這種單層的體系結(jié)構(gòu)被逐步淘汰，演變?yōu)榉謱拥捏w系結(jié)構(gòu)。 圖 3 B/S模式原理圖 B/S結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 基于 B/S模式的 Web網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用模式主要用于瀏覽 、 查詢Inter/ Intra信息 。 ? 數(shù)據(jù)服務(wù)層：指后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) ， 也可以是各種能夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的文件 。 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 從軟件危機(jī)談起 ◇ 軟件危機(jī)的表現(xiàn) ◎ 軟件質(zhì)量差 軟件項(xiàng)目即使能按預(yù)定日期完成，結(jié)果卻不盡人意。由于軟件不同于大多數(shù)其他工業(yè)產(chǎn)品，其開(kāi)發(fā)過(guò)程是復(fù)雜的邏輯思維過(guò)程，其產(chǎn)品極大程度地依賴于開(kāi)發(fā)人員高度的智力投入。 所謂 “ 復(fù)雜問(wèn)題 ” 的概念是相對(duì)的，一旦人們采用先進(jìn)的組織形式、開(kāi)發(fā)方法和工具提高了軟件開(kāi)發(fā)效率和能力，新的、更大的、更復(fù)雜的問(wèn)題又?jǐn)[在人們的面前。 //計(jì)算圓的面積及周長(zhǎng) class Circle { private: float radius。 ◇ 構(gòu)件管理 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 構(gòu)件與軟件重用 ◎ 構(gòu)件描述 ◎ 構(gòu)件分類與組織 ◎ 人員及權(quán)限管理 ◇ 構(gòu)件管理 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 構(gòu)件與軟件重用 ◎ 構(gòu)件描述 構(gòu)件模型 是對(duì)構(gòu)件本質(zhì)的抽象描述，主要是為構(gòu)件的制作與構(gòu)件的重用提供依據(jù)； 從 管理角度 出發(fā)，也需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行描述，例如：實(shí)現(xiàn)方式、實(shí)現(xiàn)體、注釋、生產(chǎn)者、生產(chǎn)日期、大小、價(jià)格、版本和關(guān)聯(lián)構(gòu)件等信息?！? 構(gòu)件管理 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 構(gòu)件與軟件重用 ◎ 人員及權(quán)限管理 一般來(lái)講，構(gòu)件庫(kù)系統(tǒng)可包括五類用戶 即 注冊(cè)用戶 公共用戶 構(gòu)件提交者 一般系統(tǒng)管理員 超級(jí)系統(tǒng)管理員 ◇ 構(gòu)件重用 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 構(gòu)件與軟件重用 ◎ 檢索與提取構(gòu)件 ◎ 理解與評(píng)價(jià)構(gòu)件 ◎ 修改構(gòu)件 ◎ 構(gòu)件組裝 ◇ 構(gòu)件重用 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 構(gòu)件與軟件重用 ◎ 檢索與提取構(gòu)件 ◇ 基于關(guān)鍵字的檢索 方法：用戶利用界面樹(shù)狀結(jié)構(gòu)逐級(jí)尋找需要的關(guān)鍵字 , 如：在 Visual C++使用 MSDN， 包括 VC++的幫助文件和許多與開(kāi)發(fā)相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn) 。 例如：對(duì)函數(shù)、運(yùn)算符重載： 為了減少構(gòu)件修改的工作量，要求開(kāi)發(fā)人員盡量使構(gòu)件 的功能、行為和 接口 設(shè)計(jì)更為抽象化、通用化和 參數(shù)化 。 // 求和 }。 ? 子類法 將新子類直接說(shuō)明為庫(kù)中 基類的子類 ， 通過(guò)繼承和修改基類的屬性與行為完成新子類的定義 。 第 1章 軟件體系結(jié)構(gòu)概論 體系結(jié)構(gòu)的興起和發(fā)展 ◎ Mary Shaw和 David Garlan 軟件體系結(jié)構(gòu) 是 軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中的一