第5章 軟件架構(gòu)設(shè)計

這部分確實有些難背，建議結(jié)合自己的開發(fā)理解以及自己常錯/的考察范圍，記錄在單詞本/便簽本上，隔三差五拿出來看看

軟件架構(gòu)設(shè)計生命周期?

一般考得不多，SA（結(jié)構(gòu)化分析）本身的概念考得更多

1 需求分析階段

需求模型?

采用SA（結(jié)構(gòu)化分析）模型

使用Use case圖描述需求的方法

2 設(shè)計階段

內(nèi)容：SA模型的描述

SA模型的多視圖表示：4+1模型（邏輯、進程、開發(fā)、物理、統(tǒng)一場景）

3 實現(xiàn)階段

內(nèi)容：基于SA的開發(fā)過程支持

4 構(gòu)件組裝階段

內(nèi)容：如何支持可復(fù)用構(gòu)件的互聯(lián)，如何檢測并消除體系結(jié)構(gòu)失配

5 部署階段

體系結(jié)構(gòu)重建的4類：手工體系結(jié)構(gòu)重建、工具支持的手工體系結(jié)構(gòu)重建、通過查詢語言來自動建立聚集、使用其他技術(shù)

基于架構(gòu)的軟件開發(fā)方法

1 ABSD 基于體系架構(gòu)的軟件設(shè)計

自頂向下，遞歸細化

ABSD方法有三個基礎(chǔ)：功能的分解、選擇體系風(fēng)格、軟件模版

視角與視圖：靜態(tài)視角-> 質(zhì)量特性；動態(tài)視角-> 行為特性

用例和質(zhì)量場景：用例用來捕獲功能需求，同時定義特定場景來捕獲質(zhì)量需求，這些特定的場景成為質(zhì)量場景，分別有變更場景、性能場景、可靠性場景、交互性場景

2 ABSDM 基于體系架構(gòu)的開發(fā)模型

ABSDM把軟件過程劃分為體系結(jié)構(gòu)需求、設(shè)計、文檔化、復(fù)審、實現(xiàn)與演化等6個子過程

（1）ABSDM體系結(jié)構(gòu)需求

需求獲取

標(biāo)識構(gòu)件（分三步：生成類圖、對類進行分組、把類打包成構(gòu)件）

需求評審

（2）ABSDM體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

提出體系結(jié)構(gòu)模型

映射構(gòu)件（中間結(jié)構(gòu)）

分析構(gòu)件相互作用（集成）

產(chǎn)生體系結(jié)構(gòu)（精化）

設(shè)計評審

（3）體系結(jié)構(gòu)文檔化

輸出：體系結(jié)構(gòu)規(guī)格說明書、測試體系結(jié)構(gòu)需求的質(zhì)量設(shè)計說明書

（4）體系結(jié)構(gòu)復(fù)審

標(biāo)識潛在風(fēng)險

需要用戶代表+領(lǐng)域?qū)＜?/p>

（5）體系結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)

復(fù)審后的文檔化的體系結(jié)構(gòu)

分析與設(shè)計

構(gòu)件實現(xiàn)

構(gòu)件組裝

系統(tǒng)測試

體系結(jié)構(gòu)演化

（6）體系結(jié)構(gòu)的演化

需求變化歸類

體系結(jié)構(gòu)演化計劃

構(gòu)件變動

更新構(gòu)件的相互作用

構(gòu)件組裝與測試

技術(shù)評審

演化后的體系結(jié)構(gòu)

軟件架構(gòu)風(fēng)格

管道和過濾器：如經(jīng)典的MapReduce?

數(shù)據(jù)抽象和面向?qū)ο?/p>

事件驅(qū)動系統(tǒng)：廣播

分層系統(tǒng)：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

倉庫系統(tǒng)和知識庫：數(shù)據(jù)庫、黑板系統(tǒng)

C2風(fēng)格：構(gòu)件、連接件

C/S（客戶-服務(wù)器）：C/S有點類似APP，需要下載安裝特定應(yīng)用，B/S典型的就是電腦上打開的B站、淘寶等。

B/S（瀏覽器-服務(wù)器）

在《2022軟考系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計師備考經(jīng)驗》中的有圖表總結(jié)

DSSA 特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)

1 DSSA基本活動

領(lǐng)域分析，獲得領(lǐng)域模型

領(lǐng)域設(shè)計，獲得DSSA（特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)）

領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)，依據(jù)上兩個階段成果開發(fā)和組織可重用信息

2?DSSA參與人員

領(lǐng)域?qū)＜?，如用戶、有分析、設(shè)計經(jīng)驗的軟件工程師

提供需求規(guī)約、領(lǐng)域字典、樣本系統(tǒng)

領(lǐng)域分析人員，如系統(tǒng)分析員

維護領(lǐng)域模型

領(lǐng)域設(shè)計人員，如軟件設(shè)計人員

開發(fā)出DSSA

領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)人員，如程序設(shè)計人員

開發(fā)構(gòu)件

3?DSSA的建立過程

（1）定義領(lǐng)域范圍（輸出用戶需求）

（2）定義領(lǐng)域特定的元素（領(lǐng)域字典、詞典）

（3）定義領(lǐng)域特定的設(shè)計和實現(xiàn)需求約束

（4）定義領(lǐng)域模型和體系結(jié)構(gòu)（產(chǎn)生一般體系結(jié)構(gòu)）

（5）產(chǎn)生、搜集可重用的產(chǎn)品單元（為DSSA增加構(gòu)件）

4 DSSA三層系統(tǒng)模型

系統(tǒng)架構(gòu)的評估

1 質(zhì)量屬性

性能 performance：單位時間所處理事務(wù)個數(shù)，性能測試常需要使用基準測試程序

可靠性 reliability：在應(yīng)用或系統(tǒng)錯誤面前，在意外錯誤使用情況下維持軟件功能特性的基本能力。常用MTTF和MTBF描述（比如一個搜索欄能容忍用戶的錯誤輸入，給出輸入錯誤或其他提示結(jié)果）

可用性 availability：系統(tǒng)能夠正常運行的時間比例（比如一個社交網(wǎng)站不會因為某些熱點新聞導(dǎo)致服務(wù)器超載以致不可訪問）

安全性 security

可修改性 modifability：?可維護性、可擴展性、結(jié)構(gòu)重組、可移植性

功能性 functionality：系統(tǒng)所能夠完成期望工作的能力

可變性 changeability：體系結(jié)構(gòu)經(jīng)擴充或變更而成為新體系結(jié)構(gòu)的能力

互操作性 inter-operation：與其他系統(tǒng)或自身環(huán)境相互作用能力

2 評估中的重要概念

（1）敏感點與權(quán)衡點

敏感點：一個或多個構(gòu)件（和/或構(gòu)件之間的關(guān)系）的特性

權(quán)衡點：影響多個質(zhì)量屬性的特性，是多個質(zhì)量屬性的敏感點（如加密級別同時影響安全性和性能，是一個權(quán)衡點）

（2）場景

在進行體系結(jié)構(gòu)評估時，一般首先要精確地得出具體的質(zhì)量目標(biāo)，并以之作為判定該體系結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的標(biāo)準。為了得到這些目標(biāo)而采用的機制叫做場景。在體系結(jié)構(gòu)評估中，一般采用刺激、環(huán)境和響應(yīng)三方面對場景進行描述。

3 主要評估方法

（1）SAAM (Scenario-based Architecture Analysis Method) 基于場景的體系架構(gòu)評估方法

評估技術(shù)：場景技術(shù)

輸入問題：問題描述、需求聲明和體系結(jié)構(gòu)描述

評估過程：

（2）ATAM（Architecture Tradeoff Analysis Method）體系結(jié)構(gòu)權(quán)衡評估方法

主要針對性能、實用性、安全性和可修改性

方法的活動：

ATAM分為4個主要的活動領(lǐng)域（或階段），分別是場景和需求收集、體系結(jié)構(gòu)視圖和場景實現(xiàn)、屬性模型構(gòu)造和分析、折中