3.1软件设计--模块化.ppt

第三章 软件设计 3.1 软件设计概述 3.1.1 软件设计在开发阶段中的重要性 3.1.2 软件设计阶段的任务 3.2.1 软件体系结构的基本概念 起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上，随着软件规模的扩大，对总体的系统结构设计和规格说明比数据结构和算法的选择明显重要得多。 当着一个软件被划分为若干个模块，并且模块之间相互作用，形成一个整体时，它就具有了体系结构。 软件的体系结构定义：为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构成系统的元素的描述、这些元素的相互作用、指导元素集成的模式，以及这些模式的约束组成。 软件体系结构的意义主要体现在如下3个方面： 重用：人们希望系统能够重用以前的代码和设计，从而提高开发效率。 扩展：人们希望在系统能够保持结构稳定的前提下很容易地扩充功能和提高性能。 简洁：好的架构一定易于理解、易于学习、易于维护。 所谓软件架构师实际上就是软件的总体设计者。 一般地，应用程序的功能模块划分：用户界面（user interface）、业务逻辑（business logic）和数据存储(data storage)。 其中， 用户界面是应用程序呈现给最终用户的使用界面，与用户直接打交道的部分，用于表现和描绘数据。 业务逻辑是应用程序的核心部分，处理业务流程和数据，是真正实现应用程序的功能模块。 数据存储是业务逻辑部分所需处理或已处理结果的存储，是保存运算结果部分。 3.2.2 几种典型的软件体系结构 基于宿主机的计算模型 客户/服务器（C/S）模型 三层C/S结构模型 浏览器/服务器（B/S）模型 异构结构模型（C/S与B/S混合软件体系结构） ①基于宿主机的计算模型（集中式） 用户界面、业务逻辑和数据存储功能都集中在大、中/小型机上实现（用户通过哑终端来共享大、中/小型机的资源）。 ②客户/服务器（C/S）模型（分布式） 随着PC机诞生和应用，用户界面和部分的业务逻辑被移到了PC端。服务器端（后台）负责数据管理，客户机（前台）完成与用户的交互任务。 C/S结构的优缺点 便于进行快速应用开发，市场上有很多这样的工具，如PB、Delphi、Visual Basic、Visual C++等。C/S结构具有响应速度快，操作界面设计个性化，直观、简单、方便的特点。 C/S结构不足： 开发成本高，软件维护和升级困难，因此，新技术不能轻易应用。 需要专门的客户端安装程序，分布功能弱。 兼容性差，软件移植困难。 三层C/S结构 随着中间件技术的发展，出现了三层C/S结构。与二层C/S结构相比，增加了一个应用服务器。 三层C/S结构风格 表示层：应用的用户接口部分，担负找用户与应用间的对话功能。用于检查用户从键盘等设备输入的数据，显示应用输出的数据。 功能（或业务逻辑）层：将具体的业务处理逻辑编入程序中，并确认用户对应用和数据库存取权限的功能 数据层：数据库管理系统，负责管理数据库数据的读写。 ③浏览器/服务器（B/S）风格 基于Web的B/S风格其实也是一种客户机/服务器风格，只不过它的客户端是浏览器。为了区别传统的C/S风格，才特意称其为B/S风格。它实际上是一种三层应用结构的一种实现方式，即：浏览器/Web服务器/数据库服务器。 B/S结构的优缺点 B/S结构具有分布式、基于Web、开放性和适应性的优势，它使业务扩展简单，维护方便。 但与C/S结构相比，B/S结构也有许多不足之处： 个性化特点明显降低，实现个性化设计要求难。 缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的数据库处理能力； 扩展能力差，安全性难以控制； 数据查询等响应速度远低于C/S结构； 数据提交一般以页面为单位，数据的动态交互性不强，不利于在线事务处理（OLTP）应用。 ④C/S与B/S混合的软件体系结构 “内外有别”模型 企业内部用户通过局域网直接访问数据库服务器，软件系统采用C/S结构；企业外部用户通过Internet访问Web服务器，通过Web服务器再访问数据库服务器，软件系统采用B/S结构。 “查改有别”模型 不管用户是通过什么方式（局域网或Internet）连接到系统，凡是需要执行维护和修改数据操作的，就使用C/S结构；若只是执行一般的查询和浏览操作，则使用B/S结构。 案 例 背景：电力系统精简机构，变电站向无人、少人和以点带面方向发展（“减人增效”）——变电综合信息管理系统。 功能需求：包括变电运行所需的运行记录、图形开票、安全生产管理、生产技术管理、行政管理、总体信息管理、技术台帐管理、班组建设、学习培训、系统维护等功能。 体系结构设计：充分考虑变电站分布管理需要，采用“内外有别”模型。 本系统采用C/S与B/S混合的软件体系结构（“内外有别”）。 在架构设计中，系统划分