課前回顧軟件設(shè)計(jì)模式ErichGamma,RichardHelm,RalphJohnson

&JohnVlissides(Addison-Wesley,1995)DesignPatterns23種不同的設(shè)計(jì)模式解決方案已在軟件工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用課前回顧創(chuàng)建模式CreationalPatterns創(chuàng)建、初始化或配置對(duì)象結(jié)構(gòu)模式StructuralPatterns解耦類（對(duì)象）的接口和實(shí)現(xiàn)組合類（對(duì)象）行為模式BehavioralPatterns處理類（對(duì)象）之間的動(dòng)態(tài)交互分派各個(gè)類（對(duì)象）的職責(zé)課前思考問題定義可行性研究需求分析總體設(shè)計(jì)詳細(xì)設(shè)計(jì)編碼實(shí)現(xiàn)綜合測試使用維護(hù)定義時(shí)期開發(fā)時(shí)期維護(hù)時(shí)期哪個(gè)階段會(huì)用到體系結(jié)構(gòu)？仿真軟件技術(shù)第4章軟件體系結(jié)構(gòu)SimulationSoftwareTechnology第4章軟件體系結(jié)構(gòu)①能正確描述軟件體系結(jié)構(gòu)的定義②能區(qū)分各類軟件體系結(jié)構(gòu)模型③能正確使用“4+1”視圖模型

①

②

③本講目標(biāo)

第4章軟件體系結(jié)構(gòu)4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義4.2軟件體系結(jié)構(gòu)模型4.3“4+1”視圖模型本講內(nèi)容4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義

DewaynePerry和AlexanderWolf軟件體系結(jié)構(gòu)是具有一定形式的結(jié)構(gòu)化元素，即構(gòu)件的集合，包括處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)構(gòu)件和連接構(gòu)件。處理構(gòu)件負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工數(shù)據(jù)構(gòu)件是被加工的信息連接構(gòu)件把體系結(jié)構(gòu)的不同部分組合連接起來4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義

MaryShaw和DavidGarlan

軟件體系結(jié)構(gòu)是軟件設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)層次，超越計(jì)算過程中的算法設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。體系結(jié)構(gòu)問題包括總體組織和全局控制、通訊協(xié)議、同步、數(shù)據(jù)存取，給設(shè)計(jì)元素分配特定功能，設(shè)計(jì)元素的組織，規(guī)模和性能，在各設(shè)計(jì)方案間進(jìn)行選擇等。4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義Kruchten軟件體系結(jié)構(gòu)有四個(gè)角度：概念角度描述系統(tǒng)的主要構(gòu)件及它們之間的關(guān)系模塊角度描述功能分解與層次結(jié)構(gòu)運(yùn)行角度描述一個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)代碼角度描述各種代碼和庫函數(shù)在開發(fā)環(huán)境中的組織HayesRoth軟件體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)抽象的系統(tǒng)規(guī)范，主要包括用其行為來描述的功能構(gòu)件和構(gòu)件之間的相互連接、接口和關(guān)系。4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義

DavidGarlan和DewnePerry軟件體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)程序／系統(tǒng)各構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、它們之間的相互關(guān)系以及進(jìn)行設(shè)計(jì)的原則和隨時(shí)間演化的指導(dǎo)方針。

BarryBoehm一個(gè)軟件和系統(tǒng)構(gòu)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構(gòu)件，互聯(lián)和約束能夠滿足系統(tǒng)需求。4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義軟件體系結(jié)構(gòu)為軟件系統(tǒng)提供了一個(gè)結(jié)構(gòu)、行為和屬性的高級(jí)抽象，由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述、這些元素的相互作用、指導(dǎo)元素集成的模式以及這些模式的約束組成。軟件體系結(jié)構(gòu)不僅指定了系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并且顯示了系統(tǒng)需求和構(gòu)成系統(tǒng)的元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提供了一些設(shè)計(jì)決策的基本原理。第4章軟件體系結(jié)構(gòu)4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義4.2軟件體系結(jié)構(gòu)模型4.3“4+1”視圖模型本講內(nèi)容4.2軟件體系結(jié)構(gòu)模型模型軟件體系結(jié)構(gòu)的抽象表示，通常包含結(jié)構(gòu)化的或邏輯的關(guān)系建模：為了理解事物而對(duì)事物做出的一種抽象，是對(duì)現(xiàn)實(shí)的簡化，抓住問題的本質(zhì)，忽略了不相關(guān)的次要因素4.2軟件體系結(jié)構(gòu)模型結(jié)構(gòu)模型框架模型動(dòng)態(tài)模型過程模型功能模型以體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、連接件和其他概念來刻畫結(jié)構(gòu)，并力圖通過結(jié)構(gòu)來反映系統(tǒng)的重要語義內(nèi)容。不太側(cè)重描述結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)而更側(cè)重于整體的結(jié)構(gòu)。研究系統(tǒng)的“大顆粒”的行為性質(zhì)。研究構(gòu)造系統(tǒng)的步驟和過程功能模型認(rèn)為體系結(jié)構(gòu)是由一組功能構(gòu)件按層次組成，下層向上層提供服務(wù)。如何區(qū)分結(jié)構(gòu)模型、框架模型、功能模型？作答主觀題5分第4章軟件體系結(jié)構(gòu)4.1軟件體系結(jié)構(gòu)的定義4.2軟件體系結(jié)構(gòu)模型4.3“4+1”視圖模型本講內(nèi)容4.3“4+1”視圖模型Kruchten在1995年提出了“4+1”的視圖模型，從5個(gè)不同的視角描述軟件體系結(jié)構(gòu)。每一個(gè)視圖只關(guān)心系統(tǒng)的一個(gè)側(cè)面，5個(gè)視圖結(jié)合在一起才能反映系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)的全部內(nèi)容。邏輯視圖物理視圖場景視圖開發(fā)視圖進(jìn)程視圖4.3“4+1”視圖模型“4+1”模型概述邏輯視圖進(jìn)程視圖開發(fā)視圖物理視圖最終用戶：功能需求場景視圖編程人員：軟件管理系統(tǒng)集成人員：性能可擴(kuò)充性、吞吐量等系統(tǒng)工程人員：系統(tǒng)拓?fù)?、安裝、通信等4.3“4+1”視圖模型

邏輯視圖在邏輯視圖中，系統(tǒng)分解成一系列的功能抽象，這些抽象主要來自問題領(lǐng)域。這種分解不但可以用來進(jìn)行功能分析，而且可用作標(biāo)識(shí)在整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)不同部分的通用機(jī)制和設(shè)計(jì)元素。在面向?qū)ο蠹夹g(shù)中，通過抽象、封裝和繼承，可以用對(duì)象模型來代表邏輯視圖，用類圖來描述邏輯視圖。4.3“4+1”視圖模型AircraftFixdWingAircraftRotaryWingAircraftMissileTank<<interface>>VehicleMotionSensorExplode+targetList:vector<Tank>-m_power:double-explode(Explodeex):bool-explode():bool-targetList:vector<Aircraft>+move():void+move():void-m_sensor:Sensor-m_motion:Motion

邏輯視圖對(duì)于規(guī)模更大的系統(tǒng)來說，體系結(jié)構(gòu)級(jí)中包含數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)類4.3“4+1”視圖模型

開發(fā)視圖開發(fā)視圖也稱模塊視圖，主要側(cè)重于軟件模塊的組織和管理。開發(fā)視圖要考慮軟件內(nèi)部的需求，如軟件開發(fā)的容易性、軟件的重用和軟件的通用性，要充分考慮由于開發(fā)工具的不同而帶來的局限性。開發(fā)視圖通過系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的模型圖和子系統(tǒng)圖來描述。4.3“4+1”視圖模型

開發(fā)視圖與邏輯視圖一樣，可以使用Booch標(biāo)記法中某些符號(hào)來表示開發(fā)視圖。4.3“4+1”視圖模型

進(jìn)程視圖進(jìn)程視圖側(cè)重于系統(tǒng)的運(yùn)行特性。進(jìn)程視圖強(qiáng)調(diào)并發(fā)性、分布性、系統(tǒng)集成性和容錯(cuò)能力，以及從邏輯視圖中的主要抽象如何適合進(jìn)程結(jié)構(gòu)。進(jìn)程視圖可以描述成多層抽象。在最高層抽象中，進(jìn)程結(jié)構(gòu)可看成一系列獨(dú)立的，通過邏輯網(wǎng)絡(luò)相互通信的程序。它們是分布的，通過總線或局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)等硬件資源連接起來。4.3“4+1”視圖模型

進(jìn)程視圖4.3“4+1”視圖模型

物理視圖物理視圖主要考慮如何把軟件映射到硬件上，它通常要考慮到系統(tǒng)性能、規(guī)模、可靠性等。解決系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、系統(tǒng)安裝、通訊等問題。當(dāng)軟件運(yùn)行于不同的節(jié)點(diǎn)，各視圖中的構(gòu)件都直接或間接地對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)的不同節(jié)點(diǎn)上。從軟件到節(jié)點(diǎn)的映射要有較高的靈活性，當(dāng)環(huán)境改變時(shí)，對(duì)系統(tǒng)其他視圖的影響最小。4.3“4+1”視圖模型

物理視圖大型軟件系統(tǒng)的物理視圖可能會(huì)變得十分混亂，因此可以與進(jìn)程視圖的映射一道，以多種形式出現(xiàn)，也可單獨(dú)出現(xiàn)。4.3“4+1”視圖模型

場景視圖場景可以看作是那些重要系統(tǒng)活動(dòng)的抽象，它使四個(gè)視圖有機(jī)聯(lián)系起來，從某種意義上說場景是最重要的需求抽象。在開發(fā)體系結(jié)構(gòu)時(shí)，它可以幫助設(shè)計(jì)者找到體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和它們之間的作用關(guān)系。同時(shí)，也可以用場景來分析一個(gè)特定的視圖，或描述不同視圖構(gòu)件間是如何相互作用的。4.3“4+1”視圖模型演習(xí)控制想定加載仿真推演操作命令模型裁決超實(shí)時(shí)仿真推演XXXX仿真推演系統(tǒng)輔助裁決導(dǎo)演部指揮員

場景視圖下列說法錯(cuò)誤的是邏輯視圖主要支持系統(tǒng)的功能需求開發(fā)視圖也稱為模塊視圖，需要考慮軟件內(nèi)部需求進(jìn)程視圖側(cè)重于系統(tǒng)的運(yùn)行特性，關(guān)注非功能性需求物理視圖主要考慮如何把軟件映射到硬件上，不需要關(guān)注系統(tǒng)規(guī)模、可靠性等。ABCD提交單選題1分課程小結(jié)軟件體系結(jié)構(gòu)定義軟件體系結(jié)構(gòu)模型4+1視圖模型邏輯視圖和開發(fā)視圖描述系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，進(jìn)程視圖和物理視圖描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)。對(duì)于不同的軟件