軟件體系結(jié)構(gòu)sa概論(編輯修改稿)
2024-08-28 14:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 個(gè)軟件和系統(tǒng)組件，互聯(lián)及約束的集合； ? 一個(gè)系統(tǒng)需求說明的集合； ? 一個(gè)基本原理用以說明這一組件，互聯(lián)和約束能夠滿足系統(tǒng)需求。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 35 Bass的定義 ? 1997年， Bass， Ctements和 Kazman在《 使用 SA》 一書中給出如下的定義： ? 一個(gè)程序或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的 SA包括一個(gè)或一組軟件組件、軟件組件的外部的可見特性及其相互關(guān)系。其中， 軟件外部的可見特性 是指軟件組件提供的服務(wù)、性能、特性、錯(cuò)誤處理、共享資源使用等。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 36 ? SA＝ {構(gòu)件，連接件，環(huán)境、原理 } 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 37 我們的定義（理解） ? SA是軟件系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)、行為和屬性的高級(jí)抽象，它由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述、元素間的相互作用、指導(dǎo)元素集成的模式以及這些模式的約束所組成。 ? SA不僅指定了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也顯示了系統(tǒng)需求和構(gòu)成系統(tǒng)的元素之間的對應(yīng)關(guān)系，提供了一些設(shè)計(jì)決策的基本原理。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 38 SA的基本概念圖 軟件體系結(jié)構(gòu) 構(gòu)件 連接件 約束 端口 角色 通用風(fēng)格 管道 /過濾器 分層 解釋器 1~* 1~* 1~* … 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 39 SA的基本概念圖 ? SA::=軟件體系模型 |軟件體系風(fēng)格 ? 軟件體系模型 ::=(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)… } ? 軟件體系風(fēng)格 ::={管道過濾器、客戶服務(wù)器 … 解釋器 } 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 40 SA的發(fā)展與現(xiàn)狀 ? SA尚處在迅速發(fā)展之中，越來越多的研究人員正在把注意力投向 SA的研究。 ? 用于對 SA進(jìn)行規(guī)格描述的模型、標(biāo)記法和工具仍很不正規(guī)。為使之更為精確和健壯，很多的研究工作都在進(jìn)行中。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 41 SA的發(fā)展歷程 ? 無體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段 ? 萌芽階段 ? 初級(jí)階段 ? 高級(jí)階段 ? 綜合階段 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 42 SA的發(fā)展歷程 ? 『 無體系結(jié)構(gòu) 』 設(shè)計(jì)階段 ? 1946年的 ENIAC，軟件問世 ? 1950‘s的 Fortran、 COBOL出現(xiàn)、 1960’s ALGOL出現(xiàn) ? 以匯編語言為基本的設(shè)計(jì)語言 ? 系統(tǒng)規(guī)模很小，很少考慮 SA，也基本不存在軟件系統(tǒng)建模問題 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 43 SA的萌芽階段 ? 標(biāo)志事件 ? 1968年的 NATO會(huì)議上，軟件工程的概念首次出現(xiàn) ? 軟件開發(fā)方法、開發(fā)模型、開發(fā)工具等研究開始 ? 1970‘s的 PASCAL語言出現(xiàn) ? 結(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)技術(shù)圍繞項(xiàng)目提出了費(fèi)用估算、文檔復(fù)審等方法和工具 ? 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊化等特征出現(xiàn) ? 軟件工程方法及 CASE工具出現(xiàn) ? SA已經(jīng)成為系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)明確概念 ? 由于軟件規(guī)模不大，結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法基本能滿足要求， SA的問題不是主要問題 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 44 SA的初級(jí)階段 ? 標(biāo)志事件 ? 1980’s,面向?qū)ο蠹夹g(shù)出現(xiàn) ? Booch、 Coad/Yourdon、 OMT及 Jacobson等方法得到廣泛的認(rèn)可 ? Booch方法提出：類視圖、對象視圖、狀態(tài)遷移圖、交互作用圖、模塊圖、進(jìn)程圖等 ? UML提出：功能模型、靜態(tài)模型、動(dòng)態(tài)模型、配置模型等 ? 1994年的 UML，綜合了 Booch、 OMT和 Jacobson等方法的特點(diǎn)，統(tǒng)一了符號(hào)體系 ? OMG于 1997年正式采納 ? 抽象數(shù)據(jù)類型和面相對象技術(shù)使 SA研究得到重視 ? 類庫的構(gòu)造、分布式應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)模、復(fù)雜性高的系統(tǒng)等，對 SA的研究都提出了要求 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 45 SA的高級(jí)階段 ? 標(biāo)志事件 ? 1990’s基于構(gòu)件的軟件開發(fā)出現(xiàn) ? 軟件開發(fā)目標(biāo)強(qiáng)調(diào)：自適應(yīng)性、互操作性、可擴(kuò)展性和可重用性 ? 強(qiáng)調(diào)采用構(gòu)件化技術(shù)和體系結(jié)構(gòu)技術(shù) ? 構(gòu)件的實(shí)現(xiàn)與語言無關(guān) ? 以 Kruchten的 “ 4＋ 1”模型為標(biāo)志 ? 基于構(gòu)件和 SA的開發(fā)方法中，開發(fā)模式也發(fā)生了相應(yīng)的變化 ? 軟件開發(fā)＝算法＋體系結(jié)構(gòu)＝ 》 軟件開發(fā)＝構(gòu)件開發(fā)＋基于構(gòu)件的構(gòu)件組裝 ? SA的研究成為軟件工程的重要研究領(lǐng)域，并最終成為一門學(xué)科 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 46 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ? 關(guān)于 SA的研究工作主要在國外 ? 國內(nèi)對 SA的研究尚處在起步階段 ? 原因主要有兩點(diǎn)： ? SA表面上看起來是一個(gè)老話題，似乎沒有新東西。 ? 與國外相比，國內(nèi)對大型和超大型復(fù)雜軟件系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)歷相對較少，對軟件危機(jī)的災(zāi)難性體會(huì)沒有國外深刻，對 SA研究的重要性和必要性認(rèn)識(shí)不足。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 47 應(yīng)用現(xiàn)狀 ? 形成研究熱點(diǎn)，仍處于非形式化水平 ? 自 20世紀(jì) 90’后期以來， SA的研究成為一個(gè)熱點(diǎn)。 ? 從 SA研究的現(xiàn)狀來看，當(dāng)前的研究還停留在非形式化的基礎(chǔ)上。軟件構(gòu)架師仍然缺乏必要的工具，這種工具應(yīng)該是顯式描述的、有獨(dú)立性的形式化工具。 ? 在目前通用的軟件開發(fā)方法中，描述通常是用非形式化的圖和文本 ? 不能描述系統(tǒng)期望的存在于組件之間的接口， ? 不能描述不同的組成系統(tǒng)的組合關(guān)系的意義。 ? 難以被開發(fā)人員理解，更不能用來分析其一致性和完整性等特性。 2022/8/18 軟件體系結(jié)構(gòu)（ SA） 48 SA的非形式化描述 ? 在目前通用的軟件開發(fā)方法中，描述通常是用非形式化的圖和文本 ? 不能描述系統(tǒng)期望的存在于組件之間的接口， ? 不能描述不同的組成系統(tǒng)的組合關(guān)系的意義。 ? 難以被開發(fā)人員理解，更不能用來分析其一致性和完整性等特性。 ? 當(dāng)一個(gè)軟件系統(tǒng)中的組件之間幾乎以一種非形式化的方法描述時(shí)，系統(tǒng)的重用性也會(huì)受到影響，在設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過程中的努力很難移植到另一個(gè)系統(tǒng)中去。對系統(tǒng)組件和連接關(guān)系的結(jié)構(gòu)化假設(shè)沒有得到顯式的、形式化的描述時(shí)，把這樣的系統(tǒng)組件移植到另一個(gè)系統(tǒng)
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