软件工程课件：构架为中心.pptxVIP

构架为中心;

?知识点

构架，用例和构架的关系，建立构架的步骤，构架描述。

?难点

如何将理论与实践结合。

?基于工作过程的教学任务

通过本章学习，领会为什么需要构架，掌握构架的基本概念；理解用例和构架的关系，掌握建立构架的步骤；学习构架描述，理解用例模型、设计模型、实施模型、实现模型的构架视图；以考勤系统实例研究为例，了解建立软件构架的过程。

;

开发软件系统只靠用例是不够的，要得到一个可用的系统还需要考虑——构架。可以把系统构架看作是所有工作人员(即开发人员和其他项目相关人员)必须达成或至少能够接受的共同目标，构架提供了整个系统的、清晰的视点，可以很好地控制系统的开发。

;

把开发一个软件项目和建造一座能停放一辆汽车的车库进行比较。首先，施工人员需要考虑用户希望怎样使用车库，其中需要能遮蔽汽车的用例，即要能把车驶入、停放在里面，然后又能把车开出来。用户是否还想把车库用作其他用途呢？假如还希望把车库用作一个家用工作间，那么施工人员就得考虑采光要求—要设计几扇窗户和几盏电灯；许多工具都需要用电，因此，还要设计几个电源插座并提供足够的电量。从某种意义上讲，施工人员是在创建一个简单的构架。

;

要建造一所具有10个房间的房子、一座教堂、一家购物中心或一幢摩天大楼，情况就很不一样。现在有许多建造大型建筑的方法，需要建筑设计师来设计；设计组成员需要相互了解构架的进度，也就是说他们需要把自己的工作用其他组员能够明白的形式记录下来；还要用一种非专业人员(业主、用户和其他项目相关人员)可以理解的方式表示出来；最后，还得通过施工图纸将构架告知建筑商和建材供应商。

开发构架需要大量的时间。经验表明：有一个好的构架作指导，后面的阶段会大大缩短整个开发周期，对大型项目尤其重要。因此，在开发工作的初期阶段就得到一个稳定的构架是至关重要的。

;

10.1构架概述

;

如果仍把软件构架比作房屋建筑。在客户看来，一座建筑通常??一个单一的单元；建筑设计师发现制作一座建筑的比例模型，加上几幅不同视角的建筑图纸会更有用处，这些图纸一般都是简图，却能让客户看懂。

但是，建筑物的修建在施工阶段还需要其他工种的工作者，如木工、小工、泥瓦匠、吊顶工、水管工、电工等。他们需要更详细和专门的建筑施工图纸，而且在这些图纸之间必须保持一致。

;

例如，通风管和水管就不能标定在同一位置。建筑设计师的职责就是创建整个建筑物设计中最重要的方面。因此，建筑设计师绘制出一套描述建筑物方方面面的建筑图纸，如挖掘的地基。结构工程师决定支撑柱子的尺寸，地基承受墙、地面和房顶的重量，这种结构包括电梯、水、电、空调、卫生等系统。但是，这些建筑图纸对建筑工人的工作来说还不够详尽。为此，很多专业领域的建筑制图人员绘制能够反映有关材料选择、通风子系统、电力子系统、供水子系统等细节的图纸和详细说明。建筑设计师对工程全面负责，而其他各类设计人员负责补充细节问题。;

一般情况下，建筑设计师是把建筑的各个方面集成为一个整体的专家，但不是每个领域的专家。当绘制完所有图纸以后，建筑图纸只包括了建筑物最重要的部分。建筑图纸是其他图纸的不同视图，和其他图纸是一致的。

在施工过程中，不同的工作者使用建筑图纸(详细图纸的不同视图)，以获得对建筑物的全面了解，但他们要靠详细的施工图纸才能完成其工作。

;

像建筑物一样，软件系统是一个单一的实体，但软件构架设计师和开发人员发现从不同视角展示系统有助于更好地理解设计。这些视角可以建立不同的系统模型视图，将视图合在一起展示了构架。

软件构架包括对下面4个方面所作的决策：

?软件系统的组织；

?构成系统的结构元素和各元素之间的接口，以及由元素间协作所规定的各元素的行为；

?结构元素和行为元素合成为逐渐增大的子系统；

?指导组织的构架风格：元素及其接口、协作和组合。

;

但是，软件构架不只涉及结构和行为，还涉及到使用、功能、性能、柔性、重用、可理解性、经济性和技术约束以及折衷方案、美学等。

构架可以描述为多种模型视图：用例模型视图、分析模型视图、设计模型视图等，像是带有所有系统模型的一个完整的系统描述，但比较小。一个模型视图是对该模型的一种抽取或是对它的一个切片，例如，用例模型视图看起来就像是用例模型本身，它包括对构架重要的参与者和用例。同样，设计模型的构架视图看起来就像是设计模型，但它只包含用来实现构架的重要用例的设计元素。

?

;

10.2为什么需要构架

;

另外，经常存在用现有系统来实现规划系统某些功能的情况。在没有文档或文档极少的情况下，要弄清楚现有系统能做什么以及开发人员可以重用哪些遗留代码，更增加了开发的难度和复杂性。

因此，需要构架的原因主要为理解系统、