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本書的目標(biāo)是向軟件架構(gòu)師提供實(shí)用的指南和技術(shù)，以更快地得到好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。我們的哲學(xué)是不應(yīng)該致力于設(shè)計(jì)理想化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)該仔細(xì)地評(píng)估和權(quán)衡所有技術(shù)、市場(chǎng)、人員、成本方面的問(wèn)題，從而獲取一個(gè)好的解決方案。

一、軟件體系結(jié)構(gòu)術(shù)語(yǔ)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)格或者系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

參考系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者領(lǐng)域特定的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在一個(gè)特定領(lǐng)域）

產(chǎn)品線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在一個(gè)組織的一組產(chǎn)品）

軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在軟件系統(tǒng)或者產(chǎn)品）

二、4種視圖

1、一個(gè)軟件體系結(jié)構(gòu)有4種截然不同的視圖：概念視圖、模塊視圖、執(zhí)行視圖、代碼視圖。

使用這個(gè)4種視圖提供了一種設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化方法，幫助架構(gòu)師設(shè)置優(yōu)先級(jí)，分析權(quán)衡，并保證沒(méi)有缺漏。

2、不同視圖強(qiáng)調(diào)的不同工程關(guān)注點(diǎn)：

在概念視圖中，問(wèn)題和解決方案主要通過(guò)領(lǐng)域術(shù)語(yǔ)來(lái)考慮的。對(duì)于特定的軟件及硬件技術(shù)，它們應(yīng)當(dāng)是相對(duì)獨(dú)立的。概念視圖的工廠關(guān)注點(diǎn)包括：

系統(tǒng)如何滿足需求？

 商用構(gòu)件怎樣組裝成整體，怎樣在功能層上與系統(tǒng)的其他部分交互？

領(lǐng)域特定的硬件和軟件如何融入系統(tǒng)？

功能是如何被分割并進(jìn)入產(chǎn)品個(gè)版本的？

系統(tǒng)如何與之前版本的產(chǎn)品合并？它如何支持未來(lái)的版本？

如何支持產(chǎn)品線？

如何將由需求或領(lǐng)域中所做的變動(dòng)引起的影響最小化？

在模塊視圖中，概念視圖中的構(gòu)件和連接子被映射為子系統(tǒng)和模塊。在這里，架構(gòu)師強(qiáng)調(diào)的是如何用現(xiàn)有的軟件平臺(tái)以及技術(shù)實(shí)現(xiàn)概念的解決方案。主要的工程關(guān)注點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：

產(chǎn)品是如何映射到軟件平臺(tái)的？

使用了什么樣的系統(tǒng)支持或系統(tǒng)服務(wù)？具體是在什么地方？

怎么支持測(cè)試？

如何降低模塊間的依賴性？

如何將模塊與子系統(tǒng)的復(fù)用最大化？

當(dāng)商用軟件、軟件平臺(tái)或標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變動(dòng)時(shí)，采用何種技術(shù)在封裝產(chǎn)品時(shí)可以將它們與產(chǎn)品進(jìn)行隔離？

執(zhí)行視圖描述模塊如何映射到運(yùn)行時(shí)平臺(tái)說(shuō)提供的元素，以及這些又如何映射到硬件體系結(jié)構(gòu)。執(zhí)行視圖定義系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)實(shí)體及其屬性，比如內(nèi)存使用和硬件分配。對(duì)于執(zhí)行視圖，其工程關(guān)注點(diǎn)如下：

系統(tǒng)如何滿足性能、恢復(fù)及重新配置方面的需求？

如何平衡資源的使用（例如：負(fù)載平衡）？

如何達(dá)到必需的并發(fā)、復(fù)制及分布，而不過(guò)度增加控制算法的復(fù)雜度？

如何使運(yùn)行時(shí)平臺(tái)的改變所引起的影響到達(dá)最??？

在代碼體系結(jié)構(gòu)視圖中，架構(gòu)師決定執(zhí)行視圖中的執(zhí)行時(shí)實(shí)體如何映射到部署構(gòu)件（例如：可執(zhí)行構(gòu)件），決定模塊視圖中的模塊如何映射到源構(gòu)件，以及部署構(gòu)件如何從源構(gòu)件生成。代碼視圖中重要的工程關(guān)注點(diǎn)如下：

如何降低產(chǎn)品升級(jí)的時(shí)間和費(fèi)用？

如何管理產(chǎn)品版本及發(fā)布？

如何降低構(gòu)造時(shí)間？

需要什么工具支持開發(fā)環(huán)境？

如何支持集成與測(cè)試？

三、全局分析

全局分析是在定義概念、模塊、執(zhí)行和代碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖之前進(jìn)行的，并貫穿整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程。

全局分析從識(shí)別影響體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素來(lái)分成3類：組織因素、技術(shù)因素、產(chǎn)品因素。

組織因素分成5類：管理；員工技能、興趣、能力、缺點(diǎn)；過(guò)程與開發(fā)運(yùn)行環(huán)境；開發(fā)進(jìn)度；開發(fā)預(yù)算。

技術(shù)因素包括：通用和專用的硬件；操作系統(tǒng)、用戶界面、設(shè)計(jì)模式等軟件技術(shù)；模版和框架等體系結(jié)構(gòu)技術(shù)；圖像、數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)格式、算法和技術(shù)之類的標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)品因素是描述了產(chǎn)品的功能需求、用戶可見(jiàn)的特征和產(chǎn)品的性能等質(zhì)量方面的需求。比如：功能特征；用戶界面；性能；依賴性；錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)、報(bào)告、修復(fù)；服務(wù)和價(jià)格等。

全局分析是在每一種體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)視圖中都要進(jìn)行的一種行為。在全局分析過(guò)程中建立的問(wèn)題卡片要用在每一個(gè)視圖設(shè)計(jì)的核心設(shè)計(jì)任務(wù)中。在進(jìn)行核心設(shè)計(jì)任務(wù)時(shí)，做出的決策應(yīng)當(dāng)可以返回到全局分析，以增加和修改因素、問(wèn)題和策略。

總結(jié)策略：

四、概念體系結(jié)構(gòu)視圖

清楚了概念體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)視圖之后，可以推論或預(yù)測(cè)重要的系統(tǒng)屬性。概念視圖可以用于：

實(shí)用環(huán)境及場(chǎng)景。

性能評(píng)估。

安全性及可靠性分析。

獨(dú)立于監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。

理解靜態(tài)及動(dòng)態(tài)系統(tǒng)配置。

工作量評(píng)估（初步；不包括基礎(chǔ)設(shè)施）。

五、模塊體系結(jié)構(gòu)視圖

明確了一個(gè)模塊視圖，就開始了對(duì)重要系統(tǒng)屬性的關(guān)注。對(duì)模塊視圖的描述，有以下用途：

管理模塊接口。

變化影響分析。

接口約束的一致性檢查。

管理配置。

評(píng)估成果。

模塊體系設(shè)計(jì)活動(dòng)

子系統(tǒng)包含0和多個(gè)子系統(tǒng)、0和多個(gè)模塊；模塊之間的關(guān)系是通過(guò)接口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。模塊也存在包含關(guān)系、使用關(guān)系。

六、執(zhí)行體系結(jié)構(gòu)視圖

多個(gè)運(yùn)行時(shí)實(shí)體；運(yùn)行時(shí)實(shí)體依賴于模塊；資源平臺(tái)依賴于硬件資源。

通信機(jī)制包括DCOM（分布式構(gòu)件對(duì)象模型）、IPC（進(jìn)程通信）、RPC（遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用）等。

資源包括地址空間、內(nèi)存池、定時(shí)器、代理、端口等。

執(zhí)行視圖通常由下面人員使用：

架構(gòu)師，設(shè)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的特性，以使得設(shè)計(jì)符合需求，并能夠適應(yīng)期望的改變。

開發(fā)人員，提供正確的實(shí)現(xiàn)。

測(cè)試人員，他們需要知道系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間的特性并計(jì)劃進(jìn)行測(cè)試。

維護(hù)人員，決定運(yùn)行時(shí)間平臺(tái)的改變?nèi)绾斡绊懴到y(tǒng)，或者需求的改變?nèi)绾斡绊懴到y(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間特性。

七、代碼體系結(jié)構(gòu)視圖

代碼體系結(jié)構(gòu)視圖的應(yīng)用：

一旦代碼體系結(jié)構(gòu)視圖被明確地描述出來(lái)，它就可以有許多不同的用途：

對(duì)于模塊視圖和執(zhí)行視圖中的元素的可追蹤性。

對(duì)于特定開發(fā)任務(wù)所需要的所有構(gòu)件的透明訪問(wèn)。

構(gòu)造部分系統(tǒng)。

管理構(gòu)件的版本和發(fā)布。

保持體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)決策，及時(shí)發(fā)現(xiàn)違反決策的情況。

代碼體系設(shè)計(jì)活動(dòng)：

代碼組由源代碼構(gòu)件、二進(jìn)制構(gòu)件、庫(kù)、執(zhí)行（運(yùn)行時(shí)實(shí)體）、配置描述等組成。

源代碼構(gòu)件依賴于模塊和接口。

代碼組依賴于子系統(tǒng)和分層。

八、軟件體系架構(gòu)模式

軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)核心問(wèn)題是能否使用重復(fù)的體系架構(gòu)，即能否達(dá)到體系架構(gòu)級(jí)的軟件重用。也就是說(shuō)，能否在不同的軟件系統(tǒng)中，使用同一體系架構(gòu)?；谶@個(gè)目的，許多學(xué)者們開始研究和實(shí)踐軟件體系架構(gòu)的模式問(wèn)題。在＜Pattern-Oriented Software Architecture (面向模式的軟件體系架構(gòu)) ＞中首次提出了8種體系結(jié)構(gòu)模式： 層（Layers）、管道和過(guò)濾器(Pipes and Filters) 、黑板(Black board )、代理者（Broker）、模型-視圖-控制器（Model-View-Controller）、表示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-Control）、微核（Microkernel）、映像（Reflection）。