软件体系结构风格研讨.pptx

本资料来源第三章 软件体系结构风格第3章 软件体系结构风格3.1 软件体系结构风格概述 ◇ 定义 软件体系结构风格是描述某一特定应用领域中系统组织方式的惯用模式。 体系结构风格定义了一个系统家族，即一个体系结构定义一个词汇表和一组约束。词汇表中包含一些构件和连接件类型，而这组约束指出系统是如何将这些构件和连接件组合起来的。 体系结构风格反映了领域中众多系统所共有的结构和语义特性，并指导如何将各个模块和子系统有效地组织成一个完整的系统。第3章 软件体系结构风格3.1 软件体系结构风格概述 ◇ 讨论体系结构风格时要回答的问题◎ 构件和连接件的类型是什么？◎ 可容许的结构模式是什么？◎ 基本的计算模型是什么？◎ 风格的基本不变性是什么？◎ 其使用的常见例子是什么？◎ 使用此风格的优缺点是什么？◎ 其常见的特例是什么？第3章 软件体系结构风格3.1 软件体系结构风格概述 ◇ 经典的体系结构风格 ◎ 数据流风格：批处理序列；管道/过滤器。◎ 调用/返回风格：主程序/子程序；面向对象风格；层次结构。◎ 独立构件风格：进程通讯；事件系统。◎ 虚拟机风格：解释器；基于规则的系统。◎ 仓库风格：数据库系统；超文本系统；黑板系统。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 管道和过滤器 每个构件都有一组输入和输出，构件读输入的数据流，经过内部处理，然后产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成，所以在输入被完全消费之前，输出便产生了。 这里的构件被称为过滤器，这种风格的连接件就象是数据流传输的管道，将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 管道和过滤器 第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 管道和过滤器风格的优点 ◎ 使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点；◎ 允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成；◎ 支持软件重用。只要提供适合在两个过滤器之间传送的数据，任何两个过滤器都可被连接起来；◎ 系统维护和增强系统性能简单。新的过滤器可以添加到现有系统中来；旧的可以被改进的过滤器替换掉；◎ 允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析；◎ 支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成，因此可与其它任务并行执行。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 管道和过滤器的缺点 ◎ 通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据，但它们是独立的，所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换；◎ 不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时，这个问题尤为严重；◎ 因为在数据传输上没有通用的标准，每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作，这样就导致了系统性能下降，并增加了编写过滤器的复杂性。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 数据抽象和面向对象组织 这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上，数据的表示方法和它们的相应操作封装在一个抽象数据类型或对象中。 这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 数据抽象和面向对象组织 第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 面向对象系统的优点◎ 因为对象对其它对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示，而不影响其它的对象；◎ 设计者可将一些数据存取操作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 面向对象系统的缺点◎ 为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行交互，必须知道对象的标识。只要一个对象的标识改变了，就必须修改所有其他明确调用它的对象；◎ 必须修改所有显式调用它的其它对象，并消除由此带来的一些副作用。例如，如果A使用了对象B，C也使用了对象B，那么，C对B的使用所造成的对A的影响可能是料想不到的。第3章 软件体系结构风格3.2 经典软件体系结构风格 ◇ 基于事件的隐式调用 构件不直接调用一个过程，而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册，当一个事件被触发，系统自动调用在这个事件中注册的所有过程，这样，一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。 这种风格的构件是一些模块，模块既可以是一些过程，又可以是一些事件的集合。过程可以用通用的方式调用，也可以在系统事件中注册一些过程，当发生这些事件时，过程被调用。 这种风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序，甚至不知道哪些过程会被调用，因此，许多隐式