第5讲系统架构设计基础知识软件架构风格（一）.pptx

第七章系统架构设计基础知识软件架构风格精讲（一）系统架构设计师第二版

综合知识精讲培训课讲师：邵宗其

考点分析本章主要学习软件架构的基本概念、基于架构的软件开发方法、软件架构风格、软件架构复用以及特定领域软件体系结构等内容。本小时内容侧重于概念知识，考查的知识点来源于教材。根据考试大纲，本小时知识点会涉及单项选择题（约占8～15分）和下午案例题（25分），论文也会有涉及。本小时知识架构如图所示。系统架构设计基础知识

软件架构风格概述数据流体系架构风格软件架构风格调用/返回体系体系架构风格软件架构风格以数据为中心的体系架构风格虚拟机体系体系架构风格独立构件体系体系架构风格C2风格

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。对软件体系结构风格的研究和实践促进对设计的重用，一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。例如，如果某人把系统描述为“客户/服务器”模式，则不必给出设计细节，人们立刻就会明白系统是如何组织和工作的。软件架构风格概述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。软件架构风格概述

数据流体系风格1、批处理体系结构风格2、管道-过滤器体系结构风格软件架构风格

批处理体系结构风格在批处理风格(见图)的软件体系结构中，每个处理步骤是一个单独的程序，每一步必须在前一步结束后才能开始，并且数据必须是完整的，以整体的方式传递。它的基本构件是独立的应用程序，连接件是某种类型的媒介。连接件定义了相应的数据流图，表达拓扑结构。软件架构风格

管道-过滤器体系结构风格每个处理步骤由一个过滤器(Filter)实现，处理步骤之间的数据传输由管道(Pipe)负责。每个处理步骤(过滤器)都有一组输入和输出，过滤器从管道中读取输入的数据流，经过内部处理，然后产生输出数据流并写入管道中。因此，管道-过滤器风格(见图)的基本构件是过滤器，连接件是数据流传输管道，将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。当数据源源不断地产生，系统就需要对这些数据进行若干处理(分析、计算、转换等)。现有的解决方案是把系统分解为几个序贯的处理步骤，这些步骤之间通过数据流连接，一个步骤的输出是另一个步骤的输入。软件架构风格

调用/返回体系结构风格1、主程序/子程序风格2、面向对象体系结构风格软件架构风格3、层次型体系结构风格4、客户端/服务器体系结构风格

主程序/子程序风格主程序/子程序风格一般采用单线程控制，把问题划分为若干处理步骤，构件即为主程序和子程序。子程序通常可合成为模块。过程调用作为交互机制，即充当连接件。调用关系具有层次性，其语义逻辑表现为子程序的正确性取决于它调用的子程序的正确性。基于体系架构的开发模型

面向对象体系结构风格抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用，目前软件界已普遍转向使用面向对象系统。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(见图7-9)。基于体系架构的开发模型

层次型体系结构风格层次系统(见图7-10)组成一个层次结构，每一层为上层提供服务，并作为下层的客户。在一些层次系统中，除了一些精心挑选的输出函数外，内部的层接口只对相邻的层可见。这样的系统中构件在层上实现了虚拟机。连接件由通过决定层间如何交互的协议来定义，拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。由于每一层最多只影响两层，同时只要给相邻层提供相同的接口，允许每层用不同的方法实现，这同样为软件重用提供了强大的支持。基于体系架构的开发模型

客户端/服务器体系结构风格C/S(客户端/服务器)软件体系结构(见图7-11)是基于资源不对等，且为实现共享而提出的，在20世纪90年代逐渐成熟起来。两层C/S体系结构有3个主要组成部分：数据库服务器、客户应用程序和网络。服务器(后台)负责数据管理，客户机(前台)完成与用户的交互任务，称为“胖客户机，瘦服务器”。基于体系架构的开发模型

客户端/服务器体系结构风格与两层C/S结构相比，三层C/S结构(见图7-12)增加了一个应用服务器。整个应用逻辑驻留在应用服务器上，只有表示层存在于客户机上，故称为“瘦客户机”。应用功能分为表示层、功能层和数据层三层。表示层是应用的用户接口部分，通常使用图形用户界面；功能层是应用的主体，实现具体的业务处理逻辑