第十講軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)第十講軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)目標(biāo)管窺架構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀架構(gòu)設(shè)計(jì)方法如何確定架構(gòu)驅(qū)動(dòng)因素非功能需求設(shè)計(jì)方法論目標(biāo)

通用過(guò)程太籠統(tǒng)

通用過(guò)程太籠統(tǒng)架構(gòu)分析架構(gòu)分析可以被視為需求分析的規(guī)格化，其關(guān)注強(qiáng)烈影響”架構(gòu)“的需求。例如，為系統(tǒng)識(shí)別高度安全方面的需求。架構(gòu)分析的本質(zhì)是要識(shí)別影響架構(gòu)的因素，理解這些因素的可變性和優(yōu)先級(jí)，并且解決這些問(wèn)題為什么架構(gòu)分析如此重要？因?yàn)樗兄冢航档驮谙到y(tǒng)設(shè)計(jì)中丟失某些重要因素的風(fēng)險(xiǎn)。避免在低優(yōu)先級(jí)的問(wèn)題上花費(fèi)過(guò)多的精力有助于產(chǎn)品與業(yè)務(wù)目標(biāo)的一致架構(gòu)分析架構(gòu)分析可以被視為需求分析的規(guī)格化，其關(guān)注強(qiáng)烈影響”架構(gòu)分析架構(gòu)分析（architectureanalysis）是在功能性需求（例如處理銷售等）的語(yǔ)境中，識(shí)別和處理系統(tǒng)非功能性需求（例如安全需求等）的活動(dòng)。其包括識(shí)別變化點(diǎn)和最具有可能性的進(jìn)化點(diǎn)。例：可靠性和容錯(cuò)需求如何影響設(shè)計(jì)？采購(gòu)子構(gòu)建的許可費(fèi)用如何影響收益率？可適應(yīng)性和可配置性需求如何影響設(shè)計(jì)？商標(biāo)名稱的選擇如何影響架構(gòu)？架構(gòu)分析架構(gòu)分析（architectureanalysis架構(gòu)分析識(shí)別和分析對(duì)架構(gòu)有影響的非功能性需求。雖然與功能性需求也有關(guān)系（特別是可變性方面），但是應(yīng)該對(duì)非功能性需求給予非常徹底的關(guān)注。通常，這些都被稱為架構(gòu)因素（或者稱為架構(gòu)驅(qū)動(dòng)者）對(duì)于這些在架構(gòu)方面具有重要影響的因素，需求分析可供選擇的辦法并創(chuàng)建解決這些影響的解決方案。這就是架構(gòu)決策。架構(gòu)分析識(shí)別和分析對(duì)架構(gòu)有影響的非功能性需求。雖然與功能性需架構(gòu)分析軟件系統(tǒng)的架構(gòu)將系統(tǒng)描述為計(jì)算組件及組件之間的交互”組件“可以指子系統(tǒng)、框架（Framework）、模塊、類等不同程度的軟件單元，它們可以擔(dān)負(fù)不同的計(jì)算職責(zé)。架構(gòu)分析軟件系統(tǒng)的架構(gòu)將系統(tǒng)描述為計(jì)算組件及組件之間的交互軟件架構(gòu)的要素：組件及組件之間的交互組件交互軟件架構(gòu)的要素：組件及組件之間的交互組件交互MVC架構(gòu)作為”組件+交互“的例子

ViewControllerModel創(chuàng)建讀取通知調(diào)用服務(wù)MVC架構(gòu)作為”組件+交互“的例子ViewControll關(guān)注點(diǎn)分離之道好的架構(gòu)設(shè)計(jì)必須把變化點(diǎn)錯(cuò)落有致地封裝到軟件系統(tǒng)的不同部分，為此，必須進(jìn)行關(guān)注點(diǎn)分離好的架構(gòu)必須使每個(gè)關(guān)注點(diǎn)相互分離，也就是說(shuō)系統(tǒng)中的一部分發(fā)生了改變，不會(huì)影響其他部分。即使需要改變，也能夠清晰地識(shí)別出哪些部分需要改變。如果需要擴(kuò)展架構(gòu)，影響將會(huì)最小化。已經(jīng)可以工作的每個(gè)部分都將繼續(xù)工作。關(guān)注點(diǎn)分離之道好的架構(gòu)設(shè)計(jì)必須把變化點(diǎn)錯(cuò)落有致地封裝到軟件系P19圖2-4P19圖2-4P20圖2-5P20圖2-5P20圖2-6對(duì)于面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)而言，經(jīng)常有下列軟件單元：粒度最小的單元通常是“類”幾個(gè)類緊密協(xié)作形成“模塊”完成相對(duì)獨(dú)立的功能的多個(gè)模塊構(gòu)成了“子系統(tǒng)”多個(gè)子系統(tǒng)相互配合才能滿足一個(gè)完整應(yīng)用的需求，從而構(gòu)成了軟件“系統(tǒng)”一個(gè)大型企業(yè)往往使用多套系統(tǒng)，多套系統(tǒng)通過(guò)互操作形成“集成系統(tǒng)”類、模塊、子系統(tǒng)、系統(tǒng)、集成系統(tǒng)，都是軟件單元的具體形態(tài)，只不過(guò)粒度不同罷了P20圖2-6P21圖2-7P21圖2-7P22圖2-8P22圖2-8框架是軟件，架構(gòu)不是軟件框架是一種特殊的軟件，它并不能提供完整無(wú)缺的解決方案，而是為你構(gòu)建解決方案提供良好的基礎(chǔ)?？蚣苁前氤善贰５湫偷?，框架是系統(tǒng)或子系統(tǒng)的半成品；框架中的服務(wù)可以被最終應(yīng)用系統(tǒng)直接調(diào)用，而框架中的擴(kuò)展點(diǎn)是供應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員定制的“可變化點(diǎn)”。P24圖2-9框架是軟件，架構(gòu)不是軟件框架和架構(gòu)的關(guān)系P25圖2-10框架和架構(gòu)的關(guān)系P25圖2-10理解架構(gòu)真實(shí)的軟件其實(shí)是“由組件遞歸組合而成”的：組件的粒度可以很小，也可以很大；任何粒度的組件都可以組合成粒度更大的整體。即所謂的粒度多樣性問(wèn)題組件粒度的界定，必須在具體的實(shí)踐上下文中才有意義；你的大粒度組件，對(duì)我而言可能是原子組件。即所謂的粒度相對(duì)性問(wèn)題P27圖2-11圖2-12作為復(fù)合整體的軟件單元才有架構(gòu)，架構(gòu)規(guī)定了它如何被設(shè)計(jì)的重要決策理解架構(gòu)真實(shí)的軟件其實(shí)是“由組件遞歸組合而成”的：回到實(shí)踐P28圖2-13回到實(shí)踐P28圖2-13框架VS.類庫(kù)P29圖2-14框架VS.類庫(kù)P29圖2-14框架的分類P31圖2-16框架的分類P31圖2-16框架的開(kāi)發(fā)過(guò)程框架的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括四個(gè)主要的階段，即分析階段、設(shè)計(jì)階段、實(shí)現(xiàn)階段和穩(wěn)定階段。P32圖2-17框架的開(kāi)發(fā)過(guò)程框架的整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括四個(gè)主要的階段，即分析架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法好的方法如路標(biāo)，對(duì)實(shí)踐者有啟發(fā)和指引作用。軟件架構(gòu)師的工作：要滿足性能、持續(xù)可用性等方面的需求，架構(gòu)師必須深入研究軟件系統(tǒng)運(yùn)行期間的情況、制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)決策，這些需求被稱為軟件的“運(yùn)行期質(zhì)量屬性”；而要滿足可擴(kuò)展性、可重用性等方面的需求，則要求架構(gòu)師深入研究軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)期間的情況，制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)決策，這些需求被稱為軟件的“開(kāi)發(fā)期質(zhì)量屬性”；約束是一類特殊的需求，帶有一定強(qiáng)制性，架構(gòu)師制定的架構(gòu)決策必須滿足這些限制；為了滿足功能需求，架構(gòu)師必須規(guī)劃組成軟件系統(tǒng)的所有模塊，為他們分配不同職責(zé)，使這些模塊可以通過(guò)協(xié)作完成功能需求架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法好的方法如路標(biāo)，對(duì)實(shí)踐者有啟發(fā)和指引作用。架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法軟件架構(gòu)師必須明確區(qū)分功能需求、約束、運(yùn)行期質(zhì)量屬性和開(kāi)發(fā)期質(zhì)量屬性等不同種類的需求，基于多視圖的架構(gòu)設(shè)計(jì)方法在一定程度上將各類需求分別對(duì)待，通過(guò)不同的架構(gòu)設(shè)計(jì)視圖分別滿足它們，從而確保重要的需求一一被滿足。架構(gòu)設(shè)計(jì)5視圖，包含了邏輯架構(gòu)、開(kāi)發(fā)架構(gòu)、運(yùn)行架構(gòu)、物理架構(gòu)、數(shù)據(jù)架構(gòu)等5個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)視圖P64圖5-1架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法軟件架構(gòu)師必須明確區(qū)分功能需求、約束、運(yùn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法邏輯架構(gòu)：邏輯架構(gòu)關(guān)注功能，不僅包括用戶可見(jiàn)的功能，還包括為實(shí)現(xiàn)用戶功能而必須提供的“輔助功能模塊”；它們可能是邏輯層、功能模塊和類等開(kāi)發(fā)架構(gòu)：開(kāi)發(fā)架構(gòu)關(guān)注程序包，不僅包括要編寫的源程序，還包括可以直接使用的第三方SDK和現(xiàn)成框架、類庫(kù)，以及開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)將運(yùn)行于其上的系統(tǒng)軟件或中間件。開(kāi)發(fā)架構(gòu)和邏輯架構(gòu)之間可能存在一定的映射關(guān)系：比如邏輯架構(gòu)中的邏輯層一般會(huì)映射到開(kāi)發(fā)結(jié)構(gòu)中的多個(gè)程序包；再比如開(kāi)發(fā)架構(gòu)中的源碼文件可以包含邏輯架構(gòu)中的一到多個(gè)類（在C++里一個(gè)源碼文件可以包含多個(gè)類，即使在Java里一個(gè)源碼文件也可以同時(shí)包含一個(gè)類和幾個(gè)內(nèi)部類運(yùn)行架構(gòu)：運(yùn)行架構(gòu)關(guān)注進(jìn)程、線程、對(duì)象等運(yùn)行時(shí)概念，以及相關(guān)的并發(fā)、同步、通信等問(wèn)題。運(yùn)行架構(gòu)和開(kāi)發(fā)架構(gòu)的關(guān)系：開(kāi)發(fā)架構(gòu)一般偏重程序包在編譯使其的靜態(tài)依賴關(guān)系，而這些程序運(yùn)行起來(lái)之后會(huì)表現(xiàn)為對(duì)象、線程、進(jìn)程，運(yùn)行架構(gòu)比較關(guān)注的是這些運(yùn)行時(shí)單元的交互問(wèn)題物理架構(gòu)：物理架構(gòu)關(guān)注“目標(biāo)程序及其依賴的運(yùn)行庫(kù)和系統(tǒng)軟件”最終如何安裝或部署到物理機(jī)器，以及如何部署機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)來(lái)配合軟件系統(tǒng)的可靠性、可伸縮性等要求。物理架構(gòu)和運(yùn)行架構(gòu)的關(guān)系：運(yùn)行架構(gòu)特別關(guān)注目標(biāo)程序的動(dòng)態(tài)執(zhí)行情況，而物理架構(gòu)重視目標(biāo)程序的靜態(tài)位置問(wèn)題：物理架構(gòu)還要考慮軟件系統(tǒng)和包括硬件在內(nèi)的整個(gè)IT系統(tǒng)之間是如何相互影響的數(shù)據(jù)架構(gòu)：數(shù)據(jù)架構(gòu)關(guān)注持久化數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方案，不僅包括實(shí)體及實(shí)體關(guān)系的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，還可能包括數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)復(fù)制和數(shù)據(jù)同步等策略。數(shù)據(jù)架構(gòu)和物理架構(gòu)的關(guān)系：對(duì)于很多集成系統(tǒng)，數(shù)據(jù)需要在不同系統(tǒng)之間傳遞、復(fù)制和暫存，這往往要涉及到不同的物理機(jī)器；也就是說(shuō)，如果需要，可以把數(shù)據(jù)放在物理架構(gòu)之中考慮，以便體現(xiàn)集成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分布與傳遞特征。架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法邏輯架構(gòu)：邏輯架構(gòu)關(guān)注功能，不僅包括用戶可架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法P65圖5-2架構(gòu)設(shè)計(jì)的5視圖法P65圖5-2MySql的概念性架構(gòu)QueryEngineTransactionControlBufferManagerTransactionControlTransactionControlDepends-onLegendMySql的概念性架構(gòu)QueryTransactionBuf軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)課件界面設(shè)計(jì)需求分析時(shí)間工作內(nèi)容需求分析期間開(kāi)始界面設(shè)計(jì)啟發(fā)需求界面設(shè)計(jì)需求分析時(shí)間工作內(nèi)容需求分析期間開(kāi)始需求分析領(lǐng)域建模為交流提供公共的領(lǐng)域詞匯提供探索問(wèn)題領(lǐng)域的語(yǔ)境需求分析領(lǐng)域建模為交流提供公共的領(lǐng)域詞匯提供探索問(wèn)題領(lǐng)域的語(yǔ)項(xiàng)目啟動(dòng)領(lǐng)域建模需求分析架構(gòu)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目啟動(dòng)領(lǐng)域建模需求分析架構(gòu)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)需求捕獲重新認(rèn)識(shí)需求詳述設(shè)計(jì)引起變更促成設(shè)計(jì)決策變更沖擊設(shè)計(jì)需求捕獲重新認(rèn)識(shí)關(guān)鍵需求其余需求設(shè)計(jì)變更性小變更性大決定架構(gòu)驗(yàn)證架構(gòu)需求捕獲重新認(rèn)識(shí)需求詳述設(shè)計(jì)引起變更促成設(shè)計(jì)決策變更沖擊設(shè)計(jì)P200表14-2P200表14-2概念性架構(gòu)實(shí)際架構(gòu)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)計(jì)元素關(guān)鍵交互機(jī)制邏輯架構(gòu)數(shù)據(jù)架構(gòu)開(kāi)發(fā)架構(gòu)運(yùn)行架構(gòu)物理架構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼實(shí)現(xiàn)概念性架構(gòu)實(shí)際架構(gòu)開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)計(jì)元素邏輯架構(gòu)數(shù)據(jù)架構(gòu)開(kāi)發(fā)基于５視力方法進(jìn)行架構(gòu)細(xì)化領(lǐng)域模型關(guān)鍵需求概念架構(gòu)約束架構(gòu)方案經(jīng)驗(yàn)基于５視力方法領(lǐng)域模型關(guān)鍵需求概念架構(gòu)約束架構(gòu)方案經(jīng)驗(yàn)分析模型問(wèn)題空間解空間設(shè)計(jì)模型系統(tǒng)分析員系統(tǒng)設(shè)計(jì)師《描述》《描述》《描述》《描述》分析模型問(wèn)題空間解空間設(shè)計(jì)模型系統(tǒng)分析員系統(tǒng)設(shè)計(jì)師《描述》《

方法缺少針對(duì)性

方法缺少針對(duì)性

設(shè)計(jì)層次論

設(shè)計(jì)層次論

架構(gòu)設(shè)計(jì)方法

在OO過(guò)程中的位置

在OO過(guò)程中的位置

什么是對(duì)架構(gòu)關(guān)鍵的需求包括功能需求、質(zhì)量（屬性）需求、商業(yè)需求三類任何功能需求，都是由一條特定的“模塊協(xié)作鏈”完成的。對(duì)軟件架構(gòu)關(guān)鍵的功能需求，就是它涉及（或串起）的模塊最多、最典型的功能需求。對(duì)架構(gòu)至關(guān)重要的質(zhì)量屬性需求是那些經(jīng)過(guò)權(quán)衡取舍、最終決定重點(diǎn)支持的質(zhì)量屬性需求。商業(yè)需求又稱業(yè)務(wù)需求（其實(shí)對(duì)應(yīng)的英文都為BusinessRequirement）。它關(guān)注：客戶群、企業(yè)現(xiàn)狀、未來(lái)發(fā)展預(yù)算、立項(xiàng)包括開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)在內(nèi)的整個(gè)軟件生命周期因素商業(yè)層面的目標(biāo)、期望和限制等

什么是對(duì)架構(gòu)關(guān)鍵的需求

什么是對(duì)架構(gòu)關(guān)鍵的需求

什么是對(duì)架構(gòu)關(guān)鍵的需求

具體步驟

具體步驟

第一步：全面整理需求研究《愿景和范圍文檔》研究《軟件需求規(guī)格說(shuō)明書》參加需求討論會(huì)詢問(wèn)客戶、用戶、領(lǐng)域?qū)＜?、系統(tǒng)分析員突破字面意思分析遺漏需求

第一步：全面整理需求研究《愿景和范圍文檔》

第二步：分析約束性需求

第二步：分析約束性需求

商業(yè)需求因素（第二步）

商業(yè)需求因素（第二步）

商業(yè)需求因素（第二步）

商業(yè)需求因素（第二步）

案例：銀行系統(tǒng)（第二步）

案例：銀行系統(tǒng)（第二步）

第三步：確定關(guān)鍵功能需求核心功能–標(biāo)志：業(yè)務(wù)層的接口要反映這些功能必須實(shí)現(xiàn)的功能–往往來(lái)自甲方的要求。覆蓋了系統(tǒng)架構(gòu)的一些方面，而其他功能沒(méi)有例如……實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)高的功能例如……

第三步：確定關(guān)鍵功能需求核心功能

第四步：確定關(guān)鍵質(zhì)量屬性需求考慮為了提高要開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)受認(rèn)可的程度，應(yīng)著重提高哪些方面的質(zhì)量屬性要求；接下來(lái)，充分考慮這些質(zhì)量屬性之間的相互制約、或相互促進(jìn)關(guān)系，以調(diào)整不同質(zhì)量屬性的要求標(biāo)準(zhǔn)——例如，你可能會(huì)決定高性能要求最最重要，而可