高级软件工程（全套课件）.pdf

软件体系结构概述 什么是软件体系结构  软件体系结构的产生  软件体系结构日益作为软件工程师所遵循的重要原则浮 现（emerging）  与传统的学科不同，作为软件系统的新概念，它并非成 型的、有精确定义的  而是在软件工程师们  面对日益复杂的系统的设计与构造问题  寻求理解软件系统的更好的方法  寻求构造更大更复杂的软件系统的更有效的方法  的过程中，作为设计抽象的自然演化而出现的。 什么是软件体系结构 软件功能要求 简单复杂 个人英雄时代已经结束 结构性 VS 算法与数据结构 再好的手工艺品也比不上机械化大生产 软件体系结构概念的提出与应用 挑战与机遇 什么是软件体系结构 软件体系结构的重要性  传统软件系统构造的着眼点  算法的选择  数据结构的设计  数据库的构造  当软件系统的规模与复杂度不断增大时，整个 系统的设计与描述变得更加重要 什么是软件体系结构  软件体系结构层的设计目标：系统的结构  将系统划分为若干组件  全局控制结构  通信、同步与数据交换协议  设计元素之间的功能分配与合成  物理分布  …  这些都面临一系列不同的选择，需要在考虑可扩展性与性能等 问题的基础上作出选择，这就是设计问题。  一般意义上，设计问题总是在一些矛盾的要求之间寻找折衷 点，这个过程不仅仅是软件设计的问题，同时涉及用户交流。 什么是软件体系结构  SA的描述包含  构成系统的各个部件的描述  部件间的交互（interactions）  部件构成与部件合成的模式（pattern）以及在这些模式上的 约束  注：前两部分的描述，对于任意由不同部分构成的系统而言都 是需要的，软件体系结构作为一门学科，是将此提升到设计层 原则的高度；同时，用通过实践过程总结的模式（Pattern） 作为设计的指导。  Component的集合 + Component间的交互 什么是软件体系结构 SA描述的现状：非正式、抽象  通常用在长期的实践中非正式的浮现【即：没 有通过理论抽象与统一的形式化描述】的特殊 模型来描述  通常用线/框图与一些文字描述  线框体现出形象的结构，文字则描述符号的含 义并提供在部件与其间的交互中所做的特定选 择的理由 什么是软件体系结构 不规范的体系结构描述  We have chosen a distributed, object- oriented approach to managing information  The easiest way to make the canonical sequential complier into concurrent complier is to pipeline the execution of the compiler phases over number of processors...  基于自然语言的描述，有效但是不正式不严格。 什么是软件体系结构  问题  为什么为产生这样非正式、抽象的描述？  这样的体系结构的描述对软件工程是否有用？ 什么是软件体系结构  【关于非正式】：对软件系统的组织而言， 经过长期的积累，已有一系列习惯用语、模 式、风格，构成共享的、语义丰富的（体系 结构用）词汇  例如，说一个系统是pipe-filter结构的风格，即 该系统主要涉及流，且系统的功能可由构成系 统的过滤器构成，系统延迟与吞吐量可相对直