面向21世紀(jì)的軟件方法論教材

軟件體系結(jié)構(gòu)

—可重構(gòu)軟件設(shè)計(jì)方法學(xué)萬麟瑞

南京航空航天大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院面向21世紀(jì)的軟件方法論教材1課程簡介第一章概論第二章基本體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格主程序／子過程結(jié)構(gòu)，事件觸發(fā)結(jié)構(gòu)，解釋器結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，管道－過濾器結(jié)構(gòu)，黑板結(jié)構(gòu)，面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)第三章分布計(jì)算體系結(jié)構(gòu)C／S；CORBA，RMI；SOA，ESB，OGSA第四章軟件設(shè)計(jì)模式TemplateMethod，Strategy；Composite，MVC；Builder第五章體系結(jié)構(gòu)的形式描述方法第六章軟件構(gòu)架與構(gòu)件設(shè)計(jì)方法第七章應(yīng)用案例分析課程簡介2參考文獻(xiàn)[1]萬建成等．軟件體系結(jié)構(gòu)的原理、組成與應(yīng)用．科學(xué)出版社，2002

[2]張友生．軟件體系結(jié)構(gòu)．清華大學(xué)出版社，2004[3]李英軍等譯．設(shè)計(jì)模式．機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4]B.P.Douglass著，麥中凡等譯．實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)模式.北京航空航天大學(xué)出版社，2004[5]王志堅(jiān)等．軟件構(gòu)件技術(shù)及其應(yīng)用．科學(xué)出版社，2005[6]萬麟瑞．面向構(gòu)件的軟件開發(fā)方法學(xué)研究．小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2003，Vol.24No.3

參考文獻(xiàn)3

第1講：軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況第一章概論1.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況1.1.1體系結(jié)構(gòu)的模型抽象理念1.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言1.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念1.2.1軟件結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念1.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念第1講：軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況4第一章概論

大系統(tǒng)認(rèn)知理念：

框架過程設(shè)計(jì)方法程序／數(shù)據(jù)／工具框架構(gòu)架體系結(jié)構(gòu)

軟件框架：從總體上架構(gòu)主部／子部結(jié)構(gòu)的可實(shí)例化系統(tǒng)軟件構(gòu)架：可重構(gòu)領(lǐng)域化的軟件體系結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)：

◆系統(tǒng)地研究軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造的軟件領(lǐng)域工程

◆程序設(shè)計(jì)方法學(xué)／軟件工程／領(lǐng)域工程／重構(gòu)工程等多學(xué)科相結(jié)合的新興邊緣學(xué)科

◆面向21世紀(jì)的可重構(gòu)軟件設(shè)計(jì)方法學(xué)◆工程性／實(shí)用性強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科與技術(shù)第一章概論51.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況軟件方法論的發(fā)展歷程：

面向過程方法面向?qū)ο蠓椒嫦驑?gòu)件方法

程序結(jié)構(gòu)／數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)

1.1.1體系結(jié)構(gòu)的模型抽象理念

1.程序結(jié)構(gòu)抽象：機(jī)器指令—匯編語言—子程序—控制流程—高級(jí)語言—過程／函數(shù)—數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)／類型—模塊程序

2.軟件結(jié)構(gòu)抽象①面向過程模型（功能模型，數(shù)據(jù)流模型）②面向數(shù)據(jù)模型（信息模型，語義數(shù)據(jù)模型）③面向?qū)ο竽Ｐ停▽?duì)象模型，組件模型）1.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況63.軟件體系結(jié)構(gòu)抽象內(nèi)涵：體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，設(shè)計(jì)模式；構(gòu)件，形式描述；MDA(1)體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格：具有相同風(fēng)范或族集特性的特定結(jié)構(gòu)類型

①調(diào)用－返回結(jié)構(gòu)：靜態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)描述方法主程序／子過程結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)

②請求－響應(yīng)結(jié)構(gòu)：運(yùn)行結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)描述方法中斷／事件結(jié)構(gòu)，進(jìn)程／線程結(jié)構(gòu)，消息結(jié)構(gòu)

③虛擬機(jī)系統(tǒng)：編譯器，解釋器，規(guī)則基／產(chǎn)生式系統(tǒng)

④數(shù)據(jù)流系統(tǒng)：順序批處理結(jié)構(gòu)，編譯器，狀態(tài)轉(zhuǎn)換器，管道—過濾器結(jié)構(gòu)，工作流結(jié)構(gòu)

⑤數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)：黑板系統(tǒng)，數(shù)據(jù)倉庫，超文本系統(tǒng)

⑥面向?qū)ο笙到y(tǒng)：對(duì)象結(jié)構(gòu)，Agent結(jié)構(gòu)3.軟件體系結(jié)構(gòu)抽象7

(2)設(shè)計(jì)模式：結(jié)構(gòu)／行為上具有參照價(jià)值的可預(yù)制設(shè)計(jì)樣板可形成面向模式的軟件體系結(jié)構(gòu)三種類型：構(gòu)造型，結(jié)構(gòu)型，行為型

①構(gòu)造型模式：生成器，抽象工廠，工廠方法，原型，單例；整體—部分，視圖句柄；指針計(jì)數(shù)器

②結(jié)構(gòu)型模式：組合器；代理結(jié)構(gòu)；享元，外觀；

模型—視圖—控制（MVC），表示—抽象—控制（PAC）；適配器，橋接器

③行為型模式：模板方法，策略，觀察器；迭代器，命令結(jié)構(gòu)，責(zé)任鏈；發(fā)送—接收，客戶—分發(fā)—服務(wù)，出版—訂購(2)設(shè)計(jì)模式：結(jié)構(gòu)／行為上具有參照價(jià)值的可預(yù)制設(shè)計(jì)樣板81.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言

ADL：為軟件系統(tǒng)的概念框架建模和形式規(guī)約描述提供具體的概念元、語法和語義的說明語言

(1)數(shù)學(xué)描述語言MDL：Z語言，類屬理論，Petri網(wǎng)

(2)軟件說明語言SDL：UML，XML，IDL；WPDL，XPDL

(3)體系結(jié)構(gòu)語言ADL：①結(jié)構(gòu)風(fēng)格類：

Aesop，C2，Wright結(jié)構(gòu)實(shí)例類：Adage，MetaH，Rapide，Unicon約束配置類：Darwin，CHAM②可交換體系結(jié)構(gòu)描述語言ACME（中介表達(dá)通用工具）

非ADL語言：編程語言，模塊接口語言MIL，需求描述語言；數(shù)學(xué)描述語言；軟件說明語言1.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言91.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念1.2.1軟件結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念

1.軟件的結(jié)構(gòu)要素

程序：一組數(shù)據(jù)與處理方法（操作指令）的集合早期：Pascal語言的發(fā)明者N．Wirth提出的程序理念

程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

發(fā)展：非交互交互性數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法

程序＝界面＋算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三層構(gòu)架軟件：一組程序、相關(guān)信息及其文檔的集合程序—按預(yù)定功能和性能要求設(shè)計(jì)的可執(zhí)行指令序列信息—包括驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)正常工作的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)知識(shí)文檔—與程序開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料1.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念10

(1)結(jié)構(gòu)元素：關(guān)于軟件的基本組成原理及軟件分塊機(jī)制

部件：程序片段（指令序列），數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)項(xiàng)集）；過程，函數(shù)，變量；模塊；對(duì)象；表，庫，倉

關(guān)系：順序，分支，循環(huán)；并行，嵌套，選擇；回環(huán)中斷，參數(shù)，消息；主程序／子過程；程序覆蓋(2)控制流程：語句結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)▲CHE①順序結(jié)構(gòu)：sequence[i]②分支結(jié)構(gòu)：if…else…

switchcase[i]…else…③循環(huán)結(jié)構(gòu)：while…do…repeat…until…

④轉(zhuǎn)移語句：過程調(diào)用：＜過程名＞（參數(shù)1，…，參數(shù)n）中斷／事件設(shè)置：set＜事件＞to＜過程名＞；(1)結(jié)構(gòu)元素：關(guān)于軟件的基本組成原理及軟件分塊機(jī)制11

2.模塊結(jié)構(gòu)：體現(xiàn)程序語句序列的基本功能分塊▲CHE與連接控制流之間的構(gòu)造關(guān)系

外部表示：具有順序、選擇、循環(huán)及其轉(zhuǎn)移連接控制方式的程序結(jié)構(gòu)抽象

內(nèi)部表示：具有I／O、處理邏輯、內(nèi)部數(shù)據(jù)及其運(yùn)行特性的一組算法的集合2.模塊結(jié)構(gòu)：體現(xiàn)程序語句序列的基本功能分塊▲CHE12

3.基本連接機(jī)制(1)過程調(diào)用：部件間通過對(duì)方的過程或方法來實(shí)現(xiàn)顯式連接調(diào)用時(shí)必須知道對(duì)方的部件標(biāo)識(shí)、操作標(biāo)識(shí)及參數(shù)設(shè)置形式：<過程名列表>（參數(shù)表）擴(kuò)充模式：本地過程調(diào)用（LPC），遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）(2)事件觸發(fā)：用特定事件名來標(biāo)識(shí)中斷號(hào)所形成的隱式連接事件：對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制信息／方法調(diào)用的消息事件設(shè)置：set＜事件＞to＜過程名＞；事件腳本定義：事件名［監(jiān)護(hù)條件］／動(dòng)作表達(dá)式(3)服務(wù)接口：部件間通過互連接口進(jìn)行功能交互和數(shù)據(jù)交換，以實(shí)現(xiàn)請求方和接收方之間的連接服務(wù)

接口∷＝（接口名，類型，事件，操作，上下文）3.基本連接機(jī)制134.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體理念

設(shè)計(jì)思想＋概念元素＋表示方法＋通用劃分策略

層次抽象：體現(xiàn)問題復(fù)雜度分割與組塊分層的結(jié)構(gòu)化觀點(diǎn)表示方法：程序－模塊／功能結(jié)構(gòu)（控制結(jié)構(gòu)，控制關(guān)系）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（類型，值）抽象數(shù)據(jù)類型（對(duì)象，關(guān)系，操作方法，語義）對(duì)象結(jié)構(gòu)（對(duì)象，分類，關(guān)系，消息／方法）

通用劃分：接口／實(shí)現(xiàn)；程序／數(shù)據(jù)；型／實(shí)例；實(shí)體／規(guī)約4.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體理念141.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念

1.軟件體系結(jié)構(gòu)定義軟件體系結(jié)構(gòu)：是具有整體化抽象層次的骨架體結(jié)構(gòu)，是可模式化／模型化／模板化的問題解決框架；是可預(yù)制、可替換、可組合和可演化的軟件模型，是由一組構(gòu)件、連接子關(guān)系以及相關(guān)約束組成的軟件系統(tǒng)2.體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的概念模型要素：components，connectors，constraints；Configuration構(gòu)架＝構(gòu)件名（類型，端口，計(jì)算方法）＋連接件名（類型，角色，交互方法）＋約束（實(shí)體約束，連接約束）＋配置（構(gòu)件名，連接件名，粘連特性）1.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念15

3.軟件體系結(jié)構(gòu)的特性

①整體性：側(cè)重體系化結(jié)構(gòu)的描述與設(shè)計(jì)，包括全局結(jié)構(gòu)與局部結(jié)構(gòu)的演化關(guān)系和宏觀特性；比基本軟件結(jié)構(gòu)具有更高層次的設(shè)計(jì)抽象，一般針對(duì)復(fù)雜和大型的軟件系統(tǒng)

②層次性：側(cè)重軟件抽象的粒度級(jí)劃分，一般定義為構(gòu)架級(jí)、構(gòu)件級(jí)和對(duì)象級(jí)

③可預(yù)制性：單元結(jié)構(gòu)成熟，可預(yù)先設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和提供選擇④

可替換性：不是可修改和可覆蓋，而是可插拔和可重載⑤可組合性：結(jié)構(gòu)可重組，部件可重用，應(yīng)用接口可擴(kuò)充⑥可演化性：框架－規(guī)則－實(shí)例；泛化／特化；

通過模板方法和創(chuàng)建機(jī)制動(dòng)態(tài)生成一個(gè)特定應(yīng)用3.軟件體系結(jié)構(gòu)的特性16

4.體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)層次

體現(xiàn)問題分割與抽象形式的規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化觀點(diǎn)；體現(xiàn)軟件分塊的粒度級(jí)劃分思想與設(shè)計(jì)通則；體現(xiàn)功能分割、軟件分層、基于協(xié)議的層間交互和語義規(guī)則描述等設(shè)計(jì)思想

(1)層次構(gòu)成特征

高層：接近應(yīng)用描述與領(lǐng)域性模型，形成概念結(jié)構(gòu)中層：接近軟件設(shè)計(jì)與原理性模型，形成邏輯結(jié)構(gòu)低層：接近硬件／程序與可用性模型，形成物理結(jié)構(gòu)

(2)層次劃分方法

縱向：依據(jù)問題復(fù)雜度／重要性形成層間關(guān)系抽象橫向：依據(jù)問題分塊大小／結(jié)構(gòu)獨(dú)立性形成層內(nèi)功能抽象4.體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)層次17

(3)體系結(jié)構(gòu)的層次模型

按軟件抽象粒度級(jí)和構(gòu)成關(guān)系劃分（層次／粒度）(3)體系結(jié)構(gòu)的層次模型18

面向21世紀(jì)的軟件方法論教材

軟件體系結(jié)構(gòu)

—可重構(gòu)軟件設(shè)計(jì)方法學(xué)萬麟瑞

南京航空航天大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院面向21世紀(jì)的軟件方法論教材19課程簡介第一章概論第二章基本體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格主程序／子過程結(jié)構(gòu)，事件觸發(fā)結(jié)構(gòu)，解釋器結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，管道－過濾器結(jié)構(gòu)，黑板結(jié)構(gòu)，面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)第三章分布計(jì)算體系結(jié)構(gòu)C／S；CORBA，RMI；SOA，ESB，OGSA第四章軟件設(shè)計(jì)模式TemplateMethod，Strategy；Composite，MVC；Builder第五章體系結(jié)構(gòu)的形式描述方法第六章軟件構(gòu)架與構(gòu)件設(shè)計(jì)方法第七章應(yīng)用案例分析課程簡介20參考文獻(xiàn)[1]萬建成等．軟件體系結(jié)構(gòu)的原理、組成與應(yīng)用．科學(xué)出版社，2002

[2]張友生．軟件體系結(jié)構(gòu)．清華大學(xué)出版社，2004[3]李英軍等譯．設(shè)計(jì)模式．機(jī)械工業(yè)出版社，2000[4]B.P.Douglass著，麥中凡等譯．實(shí)時(shí)設(shè)計(jì)模式.北京航空航天大學(xué)出版社，2004[5]王志堅(jiān)等．軟件構(gòu)件技術(shù)及其應(yīng)用．科學(xué)出版社，2005[6]萬麟瑞．面向構(gòu)件的軟件開發(fā)方法學(xué)研究．小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，2003，Vol.24No.3

參考文獻(xiàn)21

第1講：軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況第一章概論1.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況1.1.1體系結(jié)構(gòu)的模型抽象理念1.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言1.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念1.2.1軟件結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念1.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念第1講：軟件體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展與應(yīng)用概況22第一章概論

大系統(tǒng)認(rèn)知理念：

框架過程設(shè)計(jì)方法程序／數(shù)據(jù)／工具框架構(gòu)架體系結(jié)構(gòu)

軟件框架：從總體上架構(gòu)主部／子部結(jié)構(gòu)的可實(shí)例化系統(tǒng)軟件構(gòu)架：可重構(gòu)領(lǐng)域化的軟件體系結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)：

◆系統(tǒng)地研究軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造的軟件領(lǐng)域工程

◆程序設(shè)計(jì)方法學(xué)／軟件工程／領(lǐng)域工程／重構(gòu)工程等多學(xué)科相結(jié)合的新興邊緣學(xué)科

◆面向21世紀(jì)的可重構(gòu)軟件設(shè)計(jì)方法學(xué)◆工程性／實(shí)用性強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科與技術(shù)第一章概論231.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況軟件方法論的發(fā)展歷程：

面向過程方法面向?qū)ο蠓椒嫦驑?gòu)件方法

程序結(jié)構(gòu)／數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)軟件結(jié)構(gòu)軟件體系結(jié)構(gòu)

1.1.1體系結(jié)構(gòu)的模型抽象理念

1.程序結(jié)構(gòu)抽象：機(jī)器指令—匯編語言—子程序—控制流程—高級(jí)語言—過程／函數(shù)—數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)／類型—模塊程序

2.軟件結(jié)構(gòu)抽象①面向過程模型（功能模型，數(shù)據(jù)流模型）②面向數(shù)據(jù)模型（信息模型，語義數(shù)據(jù)模型）③面向?qū)ο竽Ｐ停▽?duì)象模型，組件模型）1.1軟件體系結(jié)構(gòu)的研究概況243.軟件體系結(jié)構(gòu)抽象內(nèi)涵：體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，設(shè)計(jì)模式；構(gòu)件，形式描述；MDA(1)體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格：具有相同風(fēng)范或族集特性的特定結(jié)構(gòu)類型

①調(diào)用－返回結(jié)構(gòu)：靜態(tài)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)描述方法主程序／子過程結(jié)構(gòu)，層次結(jié)構(gòu)，客戶／服務(wù)器結(jié)構(gòu)

②請求－響應(yīng)結(jié)構(gòu)：運(yùn)行結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)描述方法中斷／事件結(jié)構(gòu)，進(jìn)程／線程結(jié)構(gòu)，消息結(jié)構(gòu)

③虛擬機(jī)系統(tǒng)：編譯器，解釋器，規(guī)則基／產(chǎn)生式系統(tǒng)

④數(shù)據(jù)流系統(tǒng)：順序批處理結(jié)構(gòu)，編譯器，狀態(tài)轉(zhuǎn)換器，管道—過濾器結(jié)構(gòu)，工作流結(jié)構(gòu)

⑤數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)：黑板系統(tǒng)，數(shù)據(jù)倉庫，超文本系統(tǒng)

⑥面向?qū)ο笙到y(tǒng)：對(duì)象結(jié)構(gòu)，Agent結(jié)構(gòu)3.軟件體系結(jié)構(gòu)抽象25

(2)設(shè)計(jì)模式：結(jié)構(gòu)／行為上具有參照價(jià)值的可預(yù)制設(shè)計(jì)樣板可形成面向模式的軟件體系結(jié)構(gòu)三種類型：構(gòu)造型，結(jié)構(gòu)型，行為型

①構(gòu)造型模式：生成器，抽象工廠，工廠方法，原型，單例；整體—部分，視圖句柄；指針計(jì)數(shù)器

②結(jié)構(gòu)型模式：組合器；代理結(jié)構(gòu)；享元，外觀；

模型—視圖—控制（MVC），表示—抽象—控制（PAC）；適配器，橋接器

③行為型模式：模板方法，策略，觀察器；迭代器，命令結(jié)構(gòu)，責(zé)任鏈；發(fā)送—接收，客戶—分發(fā)—服務(wù)，出版—訂購(2)設(shè)計(jì)模式：結(jié)構(gòu)／行為上具有參照價(jià)值的可預(yù)制設(shè)計(jì)樣板261.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言

ADL：為軟件系統(tǒng)的概念框架建模和形式規(guī)約描述提供具體的概念元、語法和語義的說明語言

(1)數(shù)學(xué)描述語言MDL：Z語言，類屬理論，Petri網(wǎng)

(2)軟件說明語言SDL：UML，XML，IDL；WPDL，XPDL

(3)體系結(jié)構(gòu)語言ADL：①結(jié)構(gòu)風(fēng)格類：

Aesop，C2，Wright結(jié)構(gòu)實(shí)例類：Adage，MetaH，Rapide，Unicon約束配置類：Darwin，CHAM②可交換體系結(jié)構(gòu)描述語言ACME（中介表達(dá)通用工具）

非ADL語言：編程語言，模塊接口語言MIL，需求描述語言；數(shù)學(xué)描述語言；軟件說明語言1.1.2體系結(jié)構(gòu)描述語言271.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念1.2.1軟件結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念

1.軟件的結(jié)構(gòu)要素

程序：一組數(shù)據(jù)與處理方法（操作指令）的集合早期：Pascal語言的發(fā)明者N．Wirth提出的程序理念

程序=算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

發(fā)展：非交互交互性數(shù)據(jù)處理與計(jì)算方法

程序＝界面＋算法＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)三層構(gòu)架軟件：一組程序、相關(guān)信息及其文檔的集合程序—按預(yù)定功能和性能要求設(shè)計(jì)的可執(zhí)行指令序列信息—包括驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)正常工作的數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)知識(shí)文檔—與程序開發(fā)、維護(hù)和使用有關(guān)的圖文資料1.2軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念28

(1)結(jié)構(gòu)元素：關(guān)于軟件的基本組成原理及軟件分塊機(jī)制

部件：程序片段（指令序列），數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)項(xiàng)集）；過程，函數(shù)，變量；模塊；對(duì)象；表，庫，倉

關(guān)系：順序，分支，循環(huán)；并行，嵌套，選擇；回環(huán)中斷，參數(shù)，消息；主程序／子過程；程序覆蓋(2)控制流程：語句結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)模塊結(jié)構(gòu)▲CHE①順序結(jié)構(gòu)：sequence[i]②分支結(jié)構(gòu)：if…else…

switchcase[i]…else…③循環(huán)結(jié)構(gòu)：while…do…repeat…until…

④轉(zhuǎn)移語句：過程調(diào)用：＜過程名＞（參數(shù)1，…，參數(shù)n）中斷／事件設(shè)置：set＜事件＞to＜過程名＞；(1)結(jié)構(gòu)元素：關(guān)于軟件的基本組成原理及軟件分塊機(jī)制29

2.模塊結(jié)構(gòu)：體現(xiàn)程序語句序列的基本功能分塊▲CHE與連接控制流之間的構(gòu)造關(guān)系

外部表示：具有順序、選擇、循環(huán)及其轉(zhuǎn)移連接控制方式的程序結(jié)構(gòu)抽象

內(nèi)部表示：具有I／O、處理邏輯、內(nèi)部數(shù)據(jù)及其運(yùn)行特性的一組算法的集合2.模塊結(jié)構(gòu)：體現(xiàn)程序語句序列的基本功能分塊▲CHE30

3.基本連接機(jī)制(1)過程調(diào)用：部件間通過對(duì)方的過程或方法來實(shí)現(xiàn)顯式連接調(diào)用時(shí)必須知道對(duì)方的部件標(biāo)識(shí)、操作標(biāo)識(shí)及參數(shù)設(shè)置形式：<過程名列表>（參數(shù)表）擴(kuò)充模式：本地過程調(diào)用（LPC），遠(yuǎn)程過程調(diào)用（RPC）(2)事件觸發(fā)：用特定事件名來標(biāo)識(shí)中斷號(hào)所形成的隱式連接事件：對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)換的控制信息／方法調(diào)用的消息事件設(shè)置：set＜事件＞to＜過程名＞；事件腳本定義：事件名［監(jiān)護(hù)條件］／動(dòng)作表達(dá)式(3)服務(wù)接口：部件間通過互連接口進(jìn)行功能交互和數(shù)據(jù)交換，以實(shí)現(xiàn)請求方和接收方之間的連接服務(wù)

接口∷＝（接口名，類型，事件，操作，上下文）3.基本連接機(jī)制314.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體理念

設(shè)計(jì)思想＋概念元素＋表示方法＋通用劃分策略

層次抽象：體現(xiàn)問題復(fù)雜度分割與組塊分層的結(jié)構(gòu)化觀點(diǎn)表示方法：程序－模塊／功能結(jié)構(gòu)（控制結(jié)構(gòu)，控制關(guān)系）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（類型，值）抽象數(shù)據(jù)類型（對(duì)象，關(guān)系，操作方法，語義）對(duì)象結(jié)構(gòu)（對(duì)象，分類，關(guān)系，消息／方法）

通用劃分：接口／實(shí)現(xiàn)；程序／數(shù)據(jù)；型／實(shí)例；實(shí)體／規(guī)約4.軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的總體理念321.2.2軟件體系結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)理念

1.軟件體系結(jié)構(gòu)定義軟件體系結(jié)構(gòu)：是具有整體化抽象層次的骨架體結(jié)構(gòu)，是可模式化／模型化／模板化的問題解決框架；是可預(yù)制、可替換、可組合和可演化的軟件模型，是由一組構(gòu)件、連接子關(guān)系以及相關(guān)約束組成的軟件