用质量属性进行体系结构设计.docVIP

8.4 用质量属性进行体系结构设计 本节介绍在质量模型中确定的、可由应用体系结构处理的质量属性的描述： 功能性 性能（有效性） 可改用性 可用性和可靠性 适用性 可移植性 8.4.1 功能性 功能性为系统或应用满足其设计目的的能力。功能性与合法性、正确性、互操作性、安全性等有关，这些质量属性中有的受体系结构的影响比其他的大。功能性驱动系统体系结构的初步分解，将其分解为一组共同完成系统功能的组件。我们不能很容易地利用功能来评价体系结构。功能性是规定所有其他质量属性的基础，因为系统的分解部分地受到功能性的影响。性能必须相对于某些功能来度量。性能的设计需要理解功能性，母滴是合理地分配功能或使它模块化。可维护性必须针对在某个特定的功能组件或组件集合中修改或添加功能来进行度量。 功能规格说明是一个用来描述功能性需求的常见文档，他常常是系统或应用产生的唯一规格说明。只基于功能规格说明的体系结构一般会在其他质量属性方面受到损害。例如，可维护性常常被遗漏，结果是，大多数系统的维护更困难，成本更高，但如果其体系结构考虑了这个质量属性，则该系统的维护就容易的多，成本也更低。 1互操作性 互操作性是系统的一种质量，它使系统能与其他应用、系统、技术一起工作，甚至包括那些在原始开发中没有预见到的应用、系统、技术一起工作。在现代信息处理中，业务系统互操作性正成为一种重要的必须品。在内部开发中，一个系统或应用最终需要与同一组织机构中的其他系统，甚至是与企业外部的系统（业务到业务(B2B)集成）进行互操作。系统可以互操作，目的是完成默写高层次高价值的功能，如组成制造供给链，以改进响应性，同时降低维护过多库存所带来的成本。系统也可以为实现其他质量属性而进行互操作。例如，为了系统的安全性，在信息技术（IT）体系结构的现有安全模型和组件中安装新系统和新应用也极为重要。一种常见的系统集成需求是具有处理用户信息和安全证书目录的能力。 互操作性还影响到商业软件的开发人员。如果某些企业软件供应商具有开放式系统，或具有预置的现有技术和系统的转接器，那么，比起只有封闭独立的体系结构的企业供应商，其销售产品的机会更好。 2安全性 安全性（Security）指具有强制授权、验证的能力，在某些情况下，指具有周密的抵制服务攻击的能力。验证是建立用户或系统标识的行为；授权时允许或阻止用户或系统标识的行为；授权时允许或阻止用户或系统对某些资源进行访问的行为。通常在体系结构中利用诸如验证和授权服务器（安全网关）、网络日志监控器、防火墙和其他提供安全服务的组件等技术来解决安全问题。ISO/IEC9126模型不将安全作为一个软件质量属性，因为他与整个系统有关，而不仅仅是与软件有关。 安全需求会影响系统的功能分解。有的操作和资源可能需要不同与其他操作和资源的保护，因此需要与其他成分分开。 8.4.2性能（有效性） 性能标识系统的响应性，可利用对事件（刺激）的响应时间或一段时间内处理的事件数目来度量。一般，性能质量属性表示为每单位时间的事物处理数目，或表示为完成单个事务处理所需的时间长度。其外部特征通常以并发用户数目和应用在用户负载下的相应对应性来度量。 性能的某些方面是体系结构化的。代码中的算法或数据结构的具体选择不是体系结构决策，但诸如计算在组件上怎么分配以及组件（内部进程和交互近程）间的通信模式等决策是体系结构的决策。交互组件通信通常比内部计算更费时间（交互进程通讯通常是系统性能的颈瓶）。在某种意义上说，性能是系统组件间通信和交互的数量的函数。性能可在体系结构层次上用诸如服务请求的到达率和分布、处理时间、队列大小、等待时间（请求得到服务的速度）等来模型化。 DeGrace和Stahl称这个质量为有效性。代码执行有效性（code execution efficiency）是用户要求的一些技术指标，如运行时间、响应时间、内存利用率等。他们隐含地确定了一个体系结构决策，即：最小化模块、模块到操作系统的通信。DeGrace和Stahl的描述集中于某些实现（非体系结构的）准则，诸如利用各种编译程序的优化、使循环结构免于不必要的计算、为有效处理而对数据分组和索引、使用有效的工具（关系数据库）优化数据存储有效性等。 性能一般是系统体系结构中的一个驱动因素，并且常常损害其他质量属性。不过，由于硬件成本下降、软件开发成本上升，价格/性能比耶发生了变化，其他质量正成为性能的重要竞争因素。 资源有效性 性能的一个方面是资源的有效利用。有的作者称性能的这个属性为资源有效性（resource efficiency）。计算资源的功能越来越强，价格越来越便宜（摩尔定理）。处理器越来越快，系统内存量不断增加。过去为了节省计算时间和降低内存用量而实行的设计习惯，随着系统性能的提高已经变得较不重要了。 性能（处理器有效性）影