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1、软件系统架构实践,中国信息化培训中心 2013年 10月,课 程 目 录,二、系统架构之三分过程,（一）系统架构之架构分析-架构准备 （二）系统架构之架构分割-概要架构 （三）系统架构之架构分划-细化架构 （四）系统架构之非功能目标,（二）系统架构之架构分割,1、概要架构案例 2、概要架构概述 3、概要架构之初步设计 4、概要架构之高层分割 5、非功能需求考虑,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统 “模块”+“接口”的设计有点行不通了，PASS系统有几个“可执行单元”还没有弄清楚 网络搜索中偶
2、然发现了下面的文字： 此时已到11点，小张来回考虑后，打印下这份文字离开了办公室,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统 第二天，小张什么事没做，拿出A4纸写下了PASS系统的“5大因素”,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统 概要架构不关心明确的接口定义,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统 考虑目标中的1、2和3，得出概要架构的中间成果：,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例一：小张以及他负责的PASS系统 考虑目标中第4点持续可用性，得出概要架构的中间成果：,CA阶段:重大需求塑造概要架构,案例
3、一：小张以及他负责的PASS系统 考虑目标中第5点HIS差异性，得出概要架构成果：,（二）系统架构之架构分割,1、概要架构案例 2、概要架构概述 3、概要架构之初步设计 4、概要架构之高层分割 5、非功能需求考虑,CA阶段（概要架构）概述,概要架构定义： 满足“架构=组件+交互”的基本定义 对高层组件的“职责”进行笼统界定，并给出高层组件的相互关系 不应涉及接口细节 思考： 不同系统的架构，为什么不同？ 架构设计中，应何时确立架构大方向的不同？ （功能质量约束，概要架构设计）,CA阶段（概要架构）概述,业界现状： 误将“概要架构”等同于“理想架构” 架构设计是功能需求驱动的，对吗？ 架构设计是
4、用例驱动的，对吗？ 实际上架构设计的驱动力：功能+质量+约束 误把“阶段”当“视图” 概要架构阶段还是概念视图？ 阶段体现先后关系，视图体现并列关系 概要架构阶段根据重大需求、特殊需求、高风险需求形成稳定的高层架构设计成果,CA阶段（概要架构）概述,实践要领： 重大需求塑造概要架构,驱动力,功能 质量 约束,功能 质量 约束,驱动力,概要架构针对重大需求、特色需求、高风险需求，给出高层次的解决方案,问题1：过于理想化 问题2：未来修改很大,CA阶段（概要架构）概述,实践要领： 概要架构阶段的3个步骤,（二）系统架构之架构分割,1、概要架构案例 2、概要架构概述 3、概要架构之初步设计 4、概要
5、架构之高层分割 5、非功能需求考虑,概要架构-初步设计,请检查是否已经安装了rose2003工具 (现在是EA建模软件了),概要架构-初步设计,初步设计的目标就是发现职责，运用“职责协作链”原理画鲁棒图,概要架构-初步设计,初步设计原则： 初步设计的目标是“发现职责”，为高层切分奠定基础 初步设计“不是”必须的，但当“待设计系统”对架构师而言并无太多直接 经验时，则强烈建议进行初步设计 基于关键功能（而不是对所有功能）、借助鲁棒图（而不是序列图）进行初 步设计,概要架构-初步设计,鲁棒图的三种对象： 边界对象对模拟外部环境和未来系统之间的交互进行建模。边界对象负责接 收外部输入、处理内部内容的
6、解释、并表达或传递相应的结果。 控制对象对行为进行封装，描述用例中事件流的控制行为。 实体对象对信息进行描述，它往往来自领域概念，和领域模型中的对象有良好的对应关系。,概要架构-初步设计,鲁棒图与MVC的区别：,概要架构-初步设计,鲁棒图案例： 为了实现销户，银行工作人员要访问 3 个“边界对象”： 活期账户销户界面、磁条读取设备、打印设备（销户、计算利息）,概要架构-初步设计,鲁棒图与鲁棒性 鲁棒图用于检查用例规约是否正确和完善，用于系统分析 软件系统的“鲁棒性”经常是指他的“健壮性” 鲁棒图进行初步设计的10条经验,概要架构-初步设计,1）鲁棒图建模规则 参与者只能与边界对象交谈。 边界对
7、象只能与控制对象和参与者交谈。 实体对象也只能与控制对象交谈。 控制对象能与边界对象交谈，也能与控制对象交谈，但不能与参与者交谈,概要架构-初步设计,2）鲁棒图简化建模语法 不关心“IF语句”怎么建模 是一种非常特殊的类图,概要架构-初步设计,3）鲁棒图3种元素的发现思路 研究用例背后的场景，发现不同的职责,概要架构-初步设计,4）鲁棒图增量建模 对WinZip、WinRar压缩工具的“压缩”功能进行建模 首先识别出了三个职责： 原文件 压缩包 压缩器（负责压缩处理）,概要架构-初步设计,4）鲁棒图增量建模 对WinZip、WinRar压缩工具的“压缩”功能进行建模 接下来，开始考虑职责间关系
8、，并发现新职责。“压缩器”读“原文件”，最终生成“压缩包”嗯，这里可以将“打包器”独立出来，它是受了“压缩器”的委托而工作。哦，还有“字典”,概要架构-初步设计,4）鲁棒图增量建模 对WinZip、WinRar压缩工具的“压缩”功能进行建模 继续同样的思维方式（别忘了用例规约定义的各种场景是你的输入，而且，没有文档化的用例规约都没关系，你的头脑中有吗？）。鲁棒图又引入了“压缩配置”，它影响着“压缩器”的工作方式，例如加密压缩、分卷压缩或是其他。,概要架构-初步设计,4）鲁棒图增量建模 对WinZip、WinRar压缩工具的“压缩”功能进行建模 压缩功能还要支持显示压缩进度、以及随时取消进行了一
9、半的压缩工作，所以，“你”又识别出了“压缩行进界面”和“监听器”等职责,概要架构-初步设计,5）实体对象持久化对象 可以是内存中任何对象 6）只对关键功能（用例）画鲁棒图 7）每个鲁棒图 2-5 个控制对象 控制对象不必太多太细，5 个是常见的上限 8）勿关注细节 初步设计不应关注细节。例如，回顾前面的“销户”的鲁棒图： 每个对象，只标识对象名，都未识别其属性和方法。 “活期账户销户界面”，具体可能是对话框、Web 页面、字符终端界面，但 鲁棒图中没有关心此细节问题。 “客户资料”等实体对象，需要持久化吗？不关心，更不关心用 Table 还是用 File 或其他方式持久化。 而且，也没有标识控
10、制流的严格顺序。,概要架构-初步设计,9）勿过分关注 UI，除非辅助或验证 UI 设计 10）鲁棒图用例规约的可视化 鲁棒图是设计，“系统”已经被切分成不同的职责单元。而用例规约是需求，其中出现的“系统”必定是黑盒（如下图）。所以，二者有本质区别,概要架构-初步设计,PASS系统练习 首先，识别最“明显”的职责。先识别出了最不可或缺的、体现整个功能价值所在的“处方检查结果”相关的几个职责。,概要架构-初步设计,PASS系统练习 接下来，开始考虑职责间关系，并发现新职责。检查结果是如何产生的呢？“检查”这个控制对象，读取“处方”和“用药规则”信息，最终生成了“处方检查结果”信息。,概要架构-初步
11、设计,PASS系统练习 继续同样的思维方式。PASS 系统自动检查处方，是由 HIS 系统中医生工作站的调用触发的，“处方”信息也是通过某种方式（例如参数或 XML文件）从 HIS 医生工作站获得的,概要架构-初步设计,PASS系统练习 实时检查处方最终的鲁棒图如下图 所示。它进一步考虑了“记录违规用药”这一具体功能场景的支持。,概要架构-初步设计,PASS系统练习 概要架构设计时推荐只对关键功能进行鲁棒图建模。例如，另一个关键功能“自动更新用药规则”的鲁棒图（5分钟画一下）,（二）系统架构之架构分割,1、概要架构案例 2、概要架构概述 3、概要架构之初步设计 4、概要架构之高层分割 5、非功
12、能需求考虑,概要架构-高层分割,高层分割两种实践套路： “一步到位”还是“两步到位”,概要架构-高层分割,切系统为系统的架构师设置： 案例：BOSS系统包含网管、服务、计费、客户关系管理,概要架构-高层分割,切系统为系统：,概要架构-高层分割,切系统为系统 案例：SAAS模式的软件租用平台架构设计 高层功能描述如下：,概要架构-高层分割,切系统为系统 案例：SAAS模式的软件租用平台架构设计 切系统为系统的思维过程：,概要架构-高层分割,切系统为系统 案例：SAAS模式的软件租用平台架构设计 切系统为3个系统：,概要架构-高层分割,切系统为子系统 案例：PM系统 高层用例图：,概要架构-高层分
13、割,切系统为子系统 案例：PM系统 高层分割，采用经典的4层架构：,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+1”种流派 Layer：逻辑层 Tier：物理层 按通用性分层 技术堆叠,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+1”种流派 Layer：逻辑层，上层使用下层观念 不关注物理划分，也不关注通用性,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+1”种流派 Tier：物理层，分布部署在不同机器上 案例：J2EE,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+1”种流派 Tier：物理层，分布部署在不同机器上 案例：中国电信全球眼系统,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+
14、1”种流派 通用性分层：通用性越多，所处层次越靠下,概要架构-高层分割,分层式概要架构实践，“3+1”种流派 技术堆叠：不是独立的架构模式，是上面三种分层的进一步说明,概要架构-高层分割,PASS系统案例练习 从初步设计到高层分割（5分钟用前面的结果进行分割）,概要架构-高层分割,PASS系统案例练习 PASS系统之Layer设计,概要架构-高层分割,PASS系统案例练习 PASS系统之Tier设计,概要架构-高层分割,PASS系统案例练习 PASS系统引入通用性分层 通过质疑“可重用性”，与各种HIS连接，引出“医生模块通用性SDK”,（二）系统架构之架构分割,1、概要架构案例 2、概要架构
15、概述 3、概要架构之初步设计 4、概要架构之高层分割 5、非功能需求考虑,概要架构-考虑非功能需求,考虑非功能性需求要趁早,概要架构-考虑非功能需求,通过“目标-场景-决策表”分析非功能需求 案例：PM Tool系统,概要架构-考虑非功能需求,通过“目标-场景-决策表”分析非功能需求 案例：PASS系统练习 可重用性考虑,概要架构-考虑非功能需求,通过“目标-场景-决策表”分析非功能需求 案例：PASS系统练习 持续可用性、安全性考虑,概要架构-考虑非功能需求,通过“目标-场景-决策表”分析非功能需求 案例：PASS系统练习 考虑非功能需求后的架构设计：,谢谢大家 ！,Questions or comments?,
