【導讀】讀者通過對本章中的內容學習，將進入軟件開發(fā)的設計階段。一般分為概要設計和詳細設計，在概要設計中最重要的設計工作是系統(tǒng)的架構設計。構兩個緊密相關的設計內容。系統(tǒng)的邏輯架構設計結果定義了應用系統(tǒng)中的基本邏輯組成。UML中的部署圖來表示。經(jīng)常變化的需求。以便在進行系統(tǒng)設計時，能夠將軟件系統(tǒng)的核心部分建立在穩(wěn)定的需求。本章主要介紹系統(tǒng)概要設計中與“架構設計”有關的各個方面的內容，并通過網(wǎng)上商。軟件需求轉變?yōu)檐浖木唧w方案）的實現(xiàn)。從工程管理的角度來看，軟件設計分為如下的。地設計和規(guī)劃出組成軟件系統(tǒng)的物理元素：程序、數(shù)據(jù)庫、過程、文件等內容。人員一般可以利用UML中的包圖來建立和體現(xiàn)軟件系統(tǒng)的體系架構。制層、業(yè)務處理層和數(shù)據(jù)訪問層；并且也能夠了解每層中的各個核心的組件及其關系。測試計劃的制定等。狀態(tài)圖和協(xié)作圖等，進一步地描述和體現(xiàn)系統(tǒng)中的各個用例的實現(xiàn)行為。

　　

【正文】 們之間的依賴關系。它的使用者主要是開發(fā)人員。 （ 5）進程（并發(fā)）視圖 并發(fā)視圖處理的是將系統(tǒng)劃分為進程和處理器。這是系統(tǒng)的非功能特性，該視圖主要考慮資源的有效利用、代碼的并行執(zhí)行以及系統(tǒng)環(huán)境中異步事件的處理。除了將系統(tǒng)劃分為并發(fā)執(zhí)行的控制線程以外，并發(fā)視圖也必須處理這些線程之間的通信和同步。 并發(fā)視圖的使用者是開發(fā)人員和系統(tǒng)集成人員，并且該視圖由動態(tài)圖（狀態(tài)圖、協(xié)作圖，以及活動圖）和實現(xiàn)圖（組件圖 和部署圖）組成。 （ 6）部署視圖 圖 在 Rose2020中所支持的各種視圖 楊教授工作室 精心創(chuàng)作的優(yōu)秀程序員 職業(yè)提升必讀系列資料 楊教 授工作室，版權所有，盜版必究 ， 17/20 頁 部署視圖顯示系統(tǒng)的物理部署，例如計算機和設備（節(jié)點），以及它們之間是如何連接的。部署視圖的使用者是開發(fā)人員、系統(tǒng)集成人員和測試人員 。 （ 7）對系統(tǒng)的架構 設計 為什么要采用多視圖來表達 因為系統(tǒng)的架構所要涵蓋的內容和決策太多了，并且還涉及到不同方面的內容，是不能采用某一種 單一 形式的圖來描述，而且也不能表達完整的內涵。因此 需要 采用從不同 的層次和不同的 視角分別設計；同時，由于在系統(tǒng)開發(fā)過程中也 將 涉及到不同方面的 開發(fā) 人員，多視圖來表達為開發(fā)團隊中的各個層次的人員理解 和 交流 也 提供了方便 。 但應用 架構視圖的核心 問題，應該 是 要 展示 應用系統(tǒng)中 少數(shù)值得注意的 重要的設計 元素 ，而屏蔽次要的設計 元素。 因此， 統(tǒng)一過程的架構視圖 給系統(tǒng)的開發(fā)者提供了這樣的設計原則方面的信息 ：“選擇一小組有意義的 設計 元素來傳達主要的 設計 思想?！? 系統(tǒng)架構設計時所應明確的一些問題 （ 1）何時開展架構 設計工作 一般應該在 應用 系統(tǒng)的需求分析和域建模完成后 開展 。當然，這需要項目經(jīng)理以具體的經(jīng)驗判斷來評估此時是否 合適 開始構建軟件 架構的工作 。 （ 2） 架構設計工作不僅要 依據(jù)靜態(tài)的系統(tǒng)目標，也要考慮動態(tài)的開發(fā)過程 1) 靜態(tài)的系統(tǒng)目標：一 般為系統(tǒng)的功能方面的需求、非功能的需求和變化的用例等 2) 動態(tài)的開發(fā)過程：一般為如人力資源的情況，開發(fā)進度的要求，開發(fā)環(huán)境的滿足。 （ 3）沒有一個統(tǒng)一的“萬能”的系統(tǒng) 架構 因為，軟件的系統(tǒng) 架構 設計是和千差萬別的具體軟件系統(tǒng)的功能要求、所應用的技術和具體的開發(fā)平臺等實現(xiàn)因素是密切相關的，因此在此無法給出一個通用的“系統(tǒng) 架構 設計”解決方案； 盡管存在上面的原因，但一般在“系統(tǒng) 架構 設計”中還是會有一些共性的內容可以參考，以及能夠說明哪些因素是需要考慮的。 當然，對于每個因素的設計策略和具體的解決方法還需要軟件系統(tǒng)的 架構 設計師在具體開發(fā)實踐中靈活把握。但要注意的是，不同的因素之間有時是相互矛盾的， 架構 設計時需要根據(jù)具體情況進行平衡和統(tǒng)籌協(xié)調。 架構設計 的基本 依據(jù)是什么 ? 楊教授工作室 精心創(chuàng)作的優(yōu)秀程序員 職業(yè)提升必讀系列資料 楊教 授工作室，版權所有，盜版必究 ， 18/20 頁 （ 1）架構設計的主要依據(jù)首先是 應用系統(tǒng)中的 需求 應用系統(tǒng)的設計人員主要應該是 根據(jù)需求規(guī)格說明書中的功能性需求和非功能性需求來進行系統(tǒng)的架構方面的設計工作 。比如 在系統(tǒng)的體系架構 設計 中為什么要應用 B/S 體系架構、為什么要應用輕量級的 J2EE 框架而不應用重量級的框架，而在每一層中為什么要用這種技術 實現(xiàn) 以及各種設計模式等等方面的策略考慮。設計人員對于這些問 題的思考，其實都是基于為了能夠更好地滿足應用系統(tǒng)中的“需求”，同時也是為了很好地實現(xiàn)需求和面對今后的需求變化 ；另外，系統(tǒng)的 架構設計 不僅要滿足功能性的 需求 ，也還應該滿足非功能性的 需求 如性能等方面的要求；而且也應該權衡各種性能指標的優(yōu)先級別，否則我們的系統(tǒng) 架構設計 結果也會很復雜、系統(tǒng)實現(xiàn)的總體代價將會很高！ （ 2）其次在進行具體的 架構設計的 同時還應該遵循 J2EE 平臺 中 所倡導的 兩個主要的 設計原則“多層架構、松藕合” 采用分層設計方案后， 系統(tǒng)中的 各個模塊功能相互獨立并被封裝，同時層與層之間的關聯(lián) 性大大地 減 弱 了，并 能夠保持松耦合的關聯(lián) ；另外 系統(tǒng)的穩(wěn)定性也能夠進一步得到提高，系統(tǒng)也便于 今后的 擴展和維護管理 —— 因為通過系統(tǒng)架構 可以把一個復雜的系統(tǒng)劃分為一 些 更簡單的子系統(tǒng)， 而 這些子系統(tǒng)之間 又能夠 保持相互獨立，并與整個系統(tǒng)保持一致 。 如何驗證系統(tǒng)架構設計的正確性？ 因為很多看似完美的架構，往往在實現(xiàn)時會出現(xiàn)問題。是通過寫代碼來驗證、還是開發(fā)出原形來驗證？因為 在影響系統(tǒng)性能的各種因素上，架構 是否 合理性應該是最重要的一個因素；糟糕的架構設計幾乎無法通過代碼優(yōu)化或者 其它的 方式得以根本性的改進，所以軟件系統(tǒng)的 開發(fā)者 需要先 要 證 明現(xiàn)在的系統(tǒng)架構是否合理。 對于系統(tǒng)架構是否合理這一問題， 開發(fā)者首先 可以 采用設計評審的方式由同行專家認證，然后再通過 開發(fā)出原形 來 驗證 系統(tǒng)架構 是否滿足功能性的需求、和 通過寫代碼 （測試用例） 來 驗證 系統(tǒng)架構 是否滿足非功能性的需求 。 （ 1）在具體實施系統(tǒng)開發(fā)（編程）之前，邀請一些專家和相關有經(jīng)驗的人員對 設計進行評審 針對可能出現(xiàn)的問題，對該項目的架構設計進行討論和分析，就能夠發(fā)現(xiàn)架構設計的問題以及時地避免問題進一步擴大化。 （ 2）應用 原型開發(fā) 方法 楊教授工作室 精心創(chuàng)作的優(yōu)秀程序員 職業(yè)提升必讀系列資料 楊教 授工作室，版權所有，盜版必究 ， 19/20 頁 原型開發(fā) 能夠 在需求不明確的條件下，根據(jù)現(xiàn)有的需求，在短時間內開發(fā) 出 一 個原型，以這個原型作為進一步確定需求的依據(jù)，用戶可以根據(jù) 開發(fā)方所構造出 的原型來檢查 開發(fā)方 是否能提供 他們 想要的 軟件 產(chǎn)品，以及 開發(fā)方 的原型究竟和用戶需求的差距程度。 原型必須用快速的方法來開發(fā)，在一些情況下，這個原型只是概念性的，在后面的開發(fā)中被拋棄。根據(jù)運用原型的目的和方式不同，原型可分為廢棄型和追加型兩種。 1) 前者先構造 出 一個功能簡單而且質量要求不高的模型系統(tǒng)，針對這個模型系統(tǒng)反復進行分析修改，形成比較好的設計思想，系統(tǒng)構造完成后，原來的模型系統(tǒng)就被廢棄不用； 2) 后者先構造一個功能簡單而且質量要求不高的模型系統(tǒng) ，作為最終系統(tǒng)的核心，然后通過不斷地擴充修改 并 逐步追加新 的功能 要求 的實現(xiàn) ，最后發(fā)展成為最終 的 系統(tǒng)。 比如目前 大多數(shù)的 Web 動態(tài)網(wǎng)站 的開發(fā) ，都是在客戶初步的需求基礎上，先制作 出 一個大體上能表現(xiàn)功能的靜態(tài)網(wǎng)站出來，然后 讓 客戶 再 根據(jù)這個靜態(tài)網(wǎng)站提出進一步的詳細需求，開發(fā) 方 便按照這個詳細需求來進行 。下面的圖 為某個 BBS 論壇系統(tǒng)中的 添加新聞 信息的用戶 界面 。 依據(jù) 快速原型法的特點，它特別適合于開發(fā)探索型、實驗型的軟件。 原型法的主要優(yōu)點在于它是一種支持用戶的方法，使得用戶在系統(tǒng)生存周期的設計階段起到積極的作用；它能 減少系統(tǒng)開發(fā)的風險，特別是在大型項目的開發(fā)中 ,由于對項目需求的分析難以一次完成，應用原型法效果更為明顯。 （ 3） 利用代碼對架構進行驗證是一種 比較 實用的手段 代碼驗證是保證優(yōu)秀的架構設計的一種方法，它的核心 思想 是測試，特別是單元測試。利用代碼能夠很好地驗證出架構設計中的非功能性需求是否滿足，同時 也 能夠了解系統(tǒng)某些技術 在 應用時的可行性，以及系統(tǒng)的設計是否能達到既定的性能指標的要求等。 為了能夠對架構進行 驗證 ，當然所編程實現(xiàn)的代碼應該面向 接口 編程。 對接口進行驗證 和測試 的基本思路是保證接口的可測試性。因此，用代碼來 驗證架構是一種有效的做法。 如何進行 代碼驗證 ？一般可以在 開發(fā)階段實施 之前進行 驗證 性的測試。因為 隨著開發(fā) 工作的進 展 ，在編碼過程中，有可能暴露出一些架構 設計 上的問題和漏洞，比如發(fā)現(xiàn)當前架構對某個需求不能夠很好 地 解決 ，這時再完善架構設計將會造成大量的返工 ； 而 對 于 性能等方面的指標是否滿足 ， 一般應該 應用一些壓力和負載測試工具來模擬實際的訪問狀態(tài)以 暴露出性能 方面的 問題。 楊教授工作室 精心創(chuàng)作的優(yōu)秀程序員 職業(yè)提升必讀系列資料 楊教 授工作室，版權所有，盜版必究 ， 20/20 頁 圖 某個 BBS 論壇系統(tǒng)中的添加新聞信息的用戶界面