第2章 软件体系结构建模

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1、第2章 软件体系结构建模本章结构本章结构2.1 软件体系结构建模概述2.2 “41”视图模型2.3 软件体系结构的核心模型2.4 软件体系结构的生命周期模型2.5 软件体系结构抽象模型 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 结构模型结构模型 框架模型框架模型 动态模型动态模型 过程模型过程模型 功能模型功能模型 根据建模的侧重点不同 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 结

2、构模型结构模型 这这是是一一个个最最直直观观、最最普普遍遍的的建建模模方方法法。这这种种方方法法以以体体系系结结构构的的构构件件、连连接接件件和和其其他他概概念念来来刻刻画画结结构构，并并力力图图通通过过结结构构来来反反映映系系统统的的重重要要语语义义内内容容，包包括括系系统的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。统的配置、约束、隐含的假设条件、风格、性质等。 研究结构模型的核心是体系结构描述语言。研究结构模型的核心是体系结构描述语言。 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 框架

3、模型框架模型 框框架架模模型型与与结结构构模模型型类类似似，但但它它不不太太侧侧重重描描述述结结构的细节而更侧重于整体的结构。构的细节而更侧重于整体的结构。 框框架架模模型型主主要要以以一一些些特特殊殊的的问问题题为为目目标标建建立立只只针针对和适应该问题的结构。对和适应该问题的结构。 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 动态模型动态模型 动动态态模模型型是是对对结结构构或或框框架架模模型型的的补补充充，研研究究系系统统的的“大大颗颗粒粒”的的行行为为性性质质。例例如如，描描述述系

4、系统统的的重重新新配配置置或或演演化化。动动态态可可以以指指系系统统总总体体结结构构的的配配置置、建建立立或或拆除通信通道或计算的过程。拆除通信通道或计算的过程。 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 过程模型过程模型 过程模型研究构造系统的步骤和过程。过程模型研究构造系统的步骤和过程。 结构是遵循某些过程脚本的结果。结构是遵循某些过程脚本的结果。 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系

5、结构建模概述 功能模型功能模型 功功能能模模型型认认为为体体系系结结构构是是由由一一组组功功能能构构件件按按层层次次组成，下层向上层提供服务。组成，下层向上层提供服务。 功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。功能模型可以看作是一种特殊的框架模型。 软件体系结构建模的种类软件体系结构建模的种类 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.1 2.1 软件体系结构建模概述软件体系结构建模概述 在这在这5 5个模型中，最常用的是结构模型和动态模型。个模型中，最常用的是结构模型和动态模型。 “4+14+1”模型概述模型概述 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14

6、+1”视图模型视图模型 Kruchten Kruchten在在19951995年提出了年提出了“4+14+1”的视图模型。的视图模型。 “4+14+1”视视图图模模型型从从5 5个个不不同同的的视视角角包包括括逻逻辑辑视视图图、开开发发视视图图、进进程程视视图图、物物理理视视图图和和场场景景视视图图来来描描述述软软件体系结构。件体系结构。 每每一一个个视视图图只只关关心心系系统统的的一一个个侧侧面面，5 5个个视视图图结结合合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。 Dewayne Perry Dewayne Perry和和Alexander Wo

7、lf Alexander Wolf （19921992年）年） 软软件件体体系系结结构构是是具具有有一一定定形形式式的的结结构构化化元元素素，即即构构件件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。软件体系结构软件体系结构 元素，元素， 形式，形式， 准则准则 Kruchten Kruchten提出的提出的“4 41 1”视图模型建立在体系结构的视图模型建立在体系结构的Perry&WolfPerry&Wolf定义和定义和BoehmBoehm定义的基础上。定义的基础上。 Barry Boehm Barry Boehm 软软件件体体系系结结构构包包括括一一个

8、个软软件件和和系系统统构构件件，互互联联及及约约束束的的集集合合；一一个个系系统统需需求求说说明明的的集集合合；一一个个基基本本原原理理用用以说明这一构件，互联和约束能够满足系统需求。以说明这一构件，互联和约束能够满足系统需求。 软件体系结构软件体系结构 构件，连接件，约束，不同人员的需求，准则构件，连接件，约束，不同人员的需求，准则 “4+14+1”模型概述模型概述 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 逻辑视图逻辑视图进程视图进程视图开发视图开发视图物理视图物理视图最终用户：功能需求最终用户：功能需求场景场景编程人员：软件管理编程人

9、员：软件管理系统集成人员：性能系统集成人员：性能可扩充性、吞吐量等可扩充性、吞吐量等系统工程人员：系统系统工程人员：系统拓扑、安装、通信等拓扑、安装、通信等 逻辑视图（面向对象的分解）逻辑视图（面向对象的分解）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 逻逻辑辑视视图图主主要要支支持持系系统统的的功功能能需需求求，即即系系统统提提供供给给最最终终用用户户的的服服务务。在在逻逻辑辑视视图图中中，系系统统分分解解成成一一系系列列的的功功能能抽抽象象，这这些些抽抽象象主主要要来来自自问问题题领领域域。这这种种分分解解不不但但可可以以用用来来进进行行

10、功功能能分分析析，而而且且可可用用作作标标识识在在整整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。 在在面面向向对对象象技技术术中中，通通过过抽抽象象、封封装装和和继继承承，可可以以用用对对象象模模型型来来代代表表逻逻辑辑视视图图，用用类类图图来来描描述述逻逻辑辑视视图。图。第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 可可以以从从BoochBooch标标记记法法中中导导出出逻逻辑辑视视图图的的标标记记法法，只只是是从从体体系系结结构构级级的的范范畴畴来来考考虑虑这这些些符符号号，用用Rational R

11、ational RoseRose进进行行体体系系结结构构设设计。计。 用类图和类模板来表示逻辑体系结构。用类图和类模板来表示逻辑体系结构。构件构件实例实例继承继承使用使用包含，聚集包含，聚集关联关联类层次类层次参数化类参数化类类服务类服务类类连接件连接件 逻辑视图（面向对象的分解）逻辑视图（面向对象的分解）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 逻辑视图（面向对象的分解）逻辑视图（面向对象的分解） 逻辑视图设计的主要准则是，要设法在整个系统中逻辑视图设计的主要准则是，要设法在整个系统中保持一个单一的、连贯的对象模型，避免类和相关机制出保持

12、一个单一的、连贯的对象模型，避免类和相关机制出现按照场地或处理器过早的分化。现按照场地或处理器过早的分化。第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 逻逻辑辑视视图图中中使使用用的的风风格格为为面面向向对对象象的的风风格格，逻逻辑辑视视图图设设计计中中要要注注意意的的主主要要问问题题是是要要保保持持一一个个单单一一的的、内内聚聚的的对对象象模模型型贯贯穿穿整整个系统。个系统。 逻辑视图（面向对象的分解）逻辑视图（面向对象的分解）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 对对于于规规模模更更

13、大大的的系系统统来来说说，体体系系结结构构级级中中包包含含数数十十甚甚至至数数百百个类个类 。 逻辑视图（面向对象的分解）逻辑视图（面向对象的分解） 开发视图（子系统分解）开发视图（子系统分解） 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 开开发发视视图图也也称称模模块块视视图图，主主要要侧侧重重于于软软件件模模块块的的组组织织和和管理。管理。 开开发发视视图图要要考考虑虑软软件件内内部部的的需需求求，如如软软件件开开发发的的容容易易性性、软软件件的的重重用用和和软软件件的的通通用用性性，要要充充分分考考虑虑由由于于具具体体开开发发工工具具的

14、不同而带来的局限性。的不同而带来的局限性。 开开发发视视图图通通过过系系统统输输入入输输出出关关系系的的模模型型图图和和子子系系统统图图来来描述。描述。 系系统统的的开开发发体体系系结结构构用用模模块块图图和和子子系系统统图图来来表表示示。控控制制开发体系结构的原则是：分割、编组、可视。开发体系结构的原则是：分割、编组、可视。 开发视图（子系统分解）开发视图（子系统分解） 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 开开发发体体系系结结构构主主要要考考虑虑的的是是内内部部需需求求，这这些些需需求求目目的的是是要使开发相关的活动更易于进行。要使

15、开发相关的活动更易于进行。 开开发发体体系系结结构构是是许许多多开开发发活活动动的的基基础础，包包括括需需求求配配置置、团团队队组组织织和和工工作作分分配配、成成本本估估算算和和成成本本规规划划、项项目目进进度度监监控控、软软件件可可重重用用性性和和可可移移植植性性分分析析、软软件件安安全全分分析析等等。它它是是建建立立软件产品线的基础。软件产品线的基础。第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 与与逻逻辑辑视视图图一一样样，可可以以使使用用BoochBooch标标记记法法中中某某些些符符号来表示开发视图。号来表示开发视图。 开发视图（子系

16、统分解）开发视图（子系统分解） 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 在在开开发发视视图图中中，最最好好采采用用4 46 6层层子子系系统统，每每一一层层都都有有明明确定义的责任。确定义的责任。 设设计计规规则则是是某某一一层层的的子子系系统统仅仅仅仅能能与与同同层层或或更更低低层层的的子子系系统统通通讯讯，这这样样可可以以使使每每个个层层次次的的接接口口既既完完备备又又精精练练，避避免免了了各各个个模模块块之之间间很很复复杂杂的的依依赖赖关关系系。（这这样样做做的的目目的的是是使使模模块块间间相相互互依依赖赖而而构构成成的的复复杂杂网

17、网络络最最小小化化，并并使使得得系系统统可可以以采采用逐层的策略完成释放。）用逐层的策略完成释放。） 设设计计时时要要充充分分考考虑虑，对对于于各各个个层层次次，层层次次越越低低，通通用用性性越越强强，这这样样，可可以以保保证证应应用用程程序序的的需需求求发发生生改改变变时时，所所做做的的改动最小。开发视图所用的风格通常是层次结构风格。改动最小。开发视图所用的风格通常是层次结构风格。 开发视图（子系统分解）开发视图（子系统分解） 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 开发视图（子系统分解）开发视图（子系统分解） 进程视图（过程分解）进程

18、视图（过程分解）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 进进程程视视图图侧侧重重于于系系统统的的运运行行特特性性，主主要要关关注注一一些些非功能性的需求。非功能性的需求。 进进程程视视图图强强调调并并发发性性、分分布布性性、系系统统集集成成性性和和容容错错能能力力，以以及及从从逻逻辑辑视视图图中中的的主主要要抽抽象象如如何何适适合合进进程程结结构构。它它也也定定义义逻逻辑辑视视图图中中的的各各个个类类的的操操作作具具体体是是在在哪一个线程中被执行的。哪一个线程中被执行的。 进进程程视视图图可可以以描描述述成成多多层层抽抽象象，每每个个级级

19、别别分分别别关关注注不不同同的的方方面面。在在最最高高层层抽抽象象中中，进进程程结结构构可可以以看看作作是是构构成成一一个个执执行行单单元元的的一一组组任任务务。它它可可看看成成一一系系列列独独立立的的，通通过过逻逻辑辑网网络络相相互互通通信信的的程程序序。它它们们是是分分布布的的，通过总线或局域网、广域网等硬件资源连接起来。通过总线或局域网、广域网等硬件资源连接起来。 其他表述：过程视图的体系结构其他表述：过程视图的体系结构其他表述：过程视图的体系结构其他表述：过程视图的体系结构 可以把它分为几个抽象层次来描述，每个层次可以把它分为几个抽象层次来描述，每个层次可以把它分为几个抽象层次来描述，

20、每个层次可以把它分为几个抽象层次来描述，每个层次考虑不同的方面。在最高层上，它可以被视为是一考虑不同的方面。在最高层上，它可以被视为是一考虑不同的方面。在最高层上，它可以被视为是一考虑不同的方面。在最高层上，它可以被视为是一个逻辑网络的集合。每个独立执行的逻辑网络都是个逻辑网络的集合。每个独立执行的逻辑网络都是个逻辑网络的集合。每个独立执行的逻辑网络都是个逻辑网络的集合。每个独立执行的逻辑网络都是由通信程序构成的。由通信程序构成的。由通信程序构成的。由通信程序构成的。 这里的过程，是指构成一个可执行单元的任务。这里的过程，是指构成一个可执行单元的任务。这里的过程，是指构成一个可执行单元的任务。

21、这里的过程，是指构成一个可执行单元的任务。过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以进行过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以进行过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以进行过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以进行策略控制。策略控制。策略控制。策略控制。 过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以过程代表了在何种层次上，过程体系结构可以进行策略控制，如启动、恢复、重新配置和关闭。进行策略控制，如启动、恢复、重新配置和关闭。进行策略控制，如启动、恢复、重新配置和关闭。进行策略控制，如启动、恢复、重新配置和关闭。第二

22、章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 通通过过扩扩展展BoochBooch对对AdaAda任任务务的的表表示示法法，来来表表示示进进程程视图。视图。 进程视图（过程分解）进程视图（过程分解）进程进程第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 进程视图（过程分解）进程视图（过程分解） 物理视图（从软件到硬件的映射）物理视图（从软件到硬件的映射）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 物物理理视视图图主主要要考考虑虑如如何何把把软软件件映

23、映射射到到硬硬件件上上，它它通通常常要要考考虑虑到到系系统统性性能能、规规模模、可可靠靠性性等等。解解决决系系统统拓拓扑结构、系统安装、通讯等问题。扑结构、系统安装、通讯等问题。 当当软软件件运运行行于于不不同同的的节节点点上上时时，各各视视图图中中的的构构件件都都直直接接或或间间接接地地对对应应于于系系统统的的不不同同节节点点上上。因因此此，从从软软件件到到节节点点的的映映射射要要有有较较高高的的灵灵活活性性，当当环环境境改改变变时时，对系统其他视图的影响最小。对系统其他视图的影响最小。 物理视图主要考虑的是非功能性的系统需求，物理视图主要考虑的是非功能性的系统需求，物理视图主要考虑的是非功

24、能性的系统需求，物理视图主要考虑的是非功能性的系统需求，如系统的可用性、可靠性（容错性）、性能（信如系统的可用性、可靠性（容错性）、性能（信如系统的可用性、可靠性（容错性）、性能（信如系统的可用性、可靠性（容错性）、性能（信息吞吐量）和可扩展性。息吞吐量）和可扩展性。息吞吐量）和可扩展性。息吞吐量）和可扩展性。 而进程视图强调的是并发性、分布性、系统而进程视图强调的是并发性、分布性、系统而进程视图强调的是并发性、分布性、系统而进程视图强调的是并发性、分布性、系统集成性和容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽集成性和容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽集成性和容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽集成性和

25、容错能力，以及从逻辑视图中的主要抽象如何适合进程结构。象如何适合进程结构。象如何适合进程结构。象如何适合进程结构。 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 大大型型系系统统的的物物理理视视图图可可能能会会变变得得十十分分混混乱乱，因因此此可可以以与与进进程程视视图图的的映映射射一一道道，以以多多种种形形式式出出现现，也也可可单单独出现。独出现。 物理视图（从软件到硬件的映射）物理视图（从软件到硬件的映射）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 ACSACS系统的物理视图系统的物理视图

26、 物理视图（从软件到硬件的映射）物理视图（从软件到硬件的映射）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 具有进程分配的小型具有进程分配的小型ACSACS系统的物理视图系统的物理视图 物理视图（从软件到硬件的映射）物理视图（从软件到硬件的映射） 物理视图物理视图第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 具有进程具有进程分配的大分配的大型型ACSACS系系统的物理统的物理视图视图 场景（汇总）场景（汇总）第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视

27、图模型 场景可以看作是那些重要系统活动的抽象，它使四场景可以看作是那些重要系统活动的抽象，它使四个视图有机联系起来，从某种意义上说场景是最重要的个视图有机联系起来，从某种意义上说场景是最重要的需求抽象。在开发体系结构时，它可以帮助设计者找到需求抽象。在开发体系结构时，它可以帮助设计者找到体系结构的构件和它们之间的作用关系。同时，也可以体系结构的构件和它们之间的作用关系。同时，也可以用场景来分析一个特定的视图，或描述不同视图构件间用场景来分析一个特定的视图，或描述不同视图构件间是如何相互作用的。是如何相互作用的。 场景可以用文本表示，也可以用图形表示。场景可以用文本表示，也可以用图形表示。 第二

28、章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 本地呼叫场景的一个原型本地呼叫场景的一个原型 场景（汇总）场景（汇总） 小结小结第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构，而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。视图和物理视图描述系统的动态结构。 对于不同的软件系统来说，侧重的角度也有所不同。对于不同的软件系统来说，侧重的角度也有所不同。例如，对于管理信息系统来说，比较侧重于从逻辑视图例如，对于管理信息系统来说，比较侧

29、重于从逻辑视图和开发视图来描述系统，而对于实时控制系统来说，则和开发视图来描述系统，而对于实时控制系统来说，则比较注重于从进程视图和物理视图来描述系统。比较注重于从进程视图和物理视图来描述系统。 补充补充第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 体系结构的体系结构的4 41 1视图模型是一个由视图模型是一个由RationalRational软件公司建立的设计方法。该模型的目标是为指软件公司建立的设计方法。该模型的目标是为指定的面向对象软件系统提供一个多视点的框架。定的面向对象软件系统提供一个多视点的框架。 遵照原来的遵照原来的4 41 1视

30、图模型，体系结构的描述视图模型，体系结构的描述由前由前4 4个视图组成。第五个冗余视图提供了将其他个视图组成。第五个冗余视图提供了将其他四个视图连接在一起的场景。四个视图连接在一起的场景。 4 41 1模型不对每个视图规定特殊的建模表示模型不对每个视图规定特殊的建模表示法，尽管作者建议使用法，尽管作者建议使用BoochBooch表示法（该表示法是表示法（该表示法是UMLUML的前身）。的前身）。 补充补充第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 在在4 41 1视图模型中，每个视图有一个元语言：视图模型中，每个视图有一个元语言：视图名称视图

31、名称视图名称视图名称元语言组成元语言组成元语言组成元语言组成逻辑视图逻辑视图逻辑视图逻辑视图对象元语言，按对象、类及其关系来描述概念。对象元语言，按对象、类及其关系来描述概念。对象元语言，按对象、类及其关系来描述概念。对象元语言，按对象、类及其关系来描述概念。过程视图过程视图过程视图过程视图由过程、任务和线程组成。由过程、任务和线程组成。由过程、任务和线程组成。由过程、任务和线程组成。开发视图开发视图开发视图开发视图由软件模块（子系统）和层组成。由软件模块（子系统）和层组成。由软件模块（子系统）和层组成。由软件模块（子系统）和层组成。物理视图物理视图物理视图物理视图由硬件节点、软件模块和过程组

32、成。由硬件节点、软件模块和过程组成。由硬件节点、软件模块和过程组成。由硬件节点、软件模块和过程组成。 补充补充第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 4 41 1视图模型中对视图的定义是松散的。视图模型中对视图的定义是松散的。 4 41 1视图模型中的每个视图针对系统风险承担者关心视图模型中的每个视图针对系统风险承担者关心的一组特定的内容，并为构成该视图的模型（图）指定元的一组特定的内容，并为构成该视图的模型（图）指定元语言。同样，每个视图由方法组成。语言。同样，每个视图由方法组成。 补充补充第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模

33、2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 4 41 1视图模型不处理以下三个内容：视图模型不处理以下三个内容：应用实现其目标的适当性应用实现其目标的适当性开发应用的灵活性开发应用的灵活性应用开发和操作对风险承担者的风险应用开发和操作对风险承担者的风险 正因为如此，对于基于正因为如此，对于基于4 41 1视图模型的体系结构描述，视图模型的体系结构描述，这些关注的内容必须由附加的视点来处理。对于某些系统，这些关注的内容必须由附加的视点来处理。对于某些系统，可能用基本文字描述和一个半形式的项目计划来处理这些可能用基本文字描述和一个半形式的项目计划来处理这些关注的内容。关注的内容。 补充补充第

34、二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 “4+14+1”模型的迭代过程：场景驱动的方法模型的迭代过程：场景驱动的方法 采用采用4 41 1模型进行软件体系结构设计的一种推荐方法是，模型进行软件体系结构设计的一种推荐方法是，在完成原型、测试、度量、分析等步骤之后，重新进入下一在完成原型、测试、度量、分析等步骤之后，重新进入下一轮这样的步骤，构成迭代的过程。（这里的原型指的是逐渐轮这样的步骤，构成迭代的过程。（这里的原型指的是逐渐演化成最终系统的原型，而不是探索性的、临时的原型）演化成最终系统的原型，而不是探索性的、临时的原型） 系统最关键的功

35、能以场景（或用例）的形式得到。这里系统最关键的功能以场景（或用例）的形式得到。这里的的“关键关键”的意思是说，或者在功能上最重要，或是在使用的意思是说，或者在功能上最重要，或是在使用频度上最高，或是存在必须克服的技术风险。频度上最高，或是存在必须克服的技术风险。 初始的体系结构演化为最终的真实系统。在初始的体系结构演化为最终的真实系统。在2 23 3次迭代次迭代之后，体系结构本身有希望稳定下来：没有发现新的主要抽之后，体系结构本身有希望稳定下来：没有发现新的主要抽象，没有新的子系统或过程，没有新的接口。接下来，就可象，没有新的子系统或过程，没有新的接口。接下来，就可以进行软件设计领域的工作了。

36、以进行软件设计领域的工作了。 补充补充第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.2 2.2 “4+14+1”视图模型视图模型 Unified Process Unified Process是由是由是由是由RationalRational公司开发的，它是一公司开发的，它是一公司开发的，它是一公司开发的，它是一个全面的软件开发方法学，它扩展了个全面的软件开发方法学，它扩展了个全面的软件开发方法学，它扩展了个全面的软件开发方法学，它扩展了4 41 1视图模型并结视图模型并结视图模型并结视图模型并结合了合了合了合了OMTOMT和和和和JacobsonJacobson的面向对象软件工程（的面向对

37、象软件工程（的面向对象软件工程（的面向对象软件工程（OOSEOOSE）的）的）的）的很多工作，并且使用了统一建模语言。很多工作，并且使用了统一建模语言。很多工作，并且使用了统一建模语言。很多工作，并且使用了统一建模语言。 UPUP为每个模型定义一个体系结构视图。该体系结构为每个模型定义一个体系结构视图。该体系结构为每个模型定义一个体系结构视图。该体系结构为每个模型定义一个体系结构视图。该体系结构视图描述的定义较之其他框架更为清晰。视图描述的定义较之其他框架更为清晰。视图描述的定义较之其他框架更为清晰。视图描述的定义较之其他框架更为清晰。UPUP体系结构描体系结构描体系结构描体系结构描述是一组针

38、对五个工程模型的体系结构视图：述是一组针对五个工程模型的体系结构视图：述是一组针对五个工程模型的体系结构视图：述是一组针对五个工程模型的体系结构视图： 分析模型的体系结构视图分析模型的体系结构视图分析模型的体系结构视图分析模型的体系结构视图 部署模型的体系结构视图部署模型的体系结构视图部署模型的体系结构视图部署模型的体系结构视图 设计模型的体系结构视图设计模型的体系结构视图设计模型的体系结构视图设计模型的体系结构视图 实现模型的体系结构视图实现模型的体系结构视图实现模型的体系结构视图实现模型的体系结构视图 用例模型的体系结构视图用例模型的体系结构视图用例模型的体系结构视图用例模型的体系结构视图

39、 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.3 2.3 体系结构的核心模型体系结构的核心模型 核心模型核心模型体系结构的核心模型由体系结构的核心模型由5种元素组成：种元素组成： 构件、连接件、配置、端口、角色构件、连接件、配置、端口、角色其中，构件、连接件和配置是最基本的元素。其中，构件、连接件和配置是最基本的元素。 构件的接口由一组端口组成，每个端口表示构件的接口由一组端口组成，每个端口表示构件和外部环境的交互点。构件和外部环境的交互点。 连接件的接口由一组角色组成，连接件的每连接件的接口由一组角色组成，连接件的每一个角色定义了该连接件表示的交互的参与者。一个角色定义了该连接件表示的

40、交互的参与者。第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.3 2.3 体系结构的核心模型体系结构的核心模型 软件过程软件过程第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.4 2.4 体系结构的生命周期模型体系结构的生命周期模型 需求分析需求分析 建立体系结构建立体系结构 测试测试 实现实现 设计设计 软件过程软件过程第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.4 2.4 体系结构的生命周期模型体系结构的生命周期模型 体系结构需求包括需求获取、生成类图、对类分组、体系结构需求包括需求获取、生成类图、对类分组、体系结构需求包括需求获取、生成类图、对类分组、体系结构需求包括需求获取、

41、生成类图、对类分组、把类打包成构件和需求评审等过程。把类打包成构件和需求评审等过程。把类打包成构件和需求评审等过程。把类打包成构件和需求评审等过程。 包括系统的功能需求和非功能需求。包括系统的功能需求和非功能需求。包括系统的功能需求和非功能需求。包括系统的功能需求和非功能需求。 软件体系结构是设计的起点和依据，同时也是装配软件体系结构是设计的起点和依据，同时也是装配软件体系结构是设计的起点和依据，同时也是装配软件体系结构是设计的起点和依据，同时也是装配和维护的指南。和维护的指南。和维护的指南。和维护的指南。 生命周期模型生命周期模型第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.4 2.4

42、体系结构的生命周期模型体系结构的生命周期模型 生命周期模型生命周期模型第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.4 2.4 体系结构的生命周期模型体系结构的生命周期模型 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模2.5 2.5 软件体系结构抽象模型软件体系结构抽象模型 选读选读 第二章第二章 软件体系结构建模软件体系结构建模本章作业与思考题本章作业与思考题 1 1、以书上某通信系统（、以书上某通信系统（ACSACS）为例，为其建立）为例，为其建立“4+14+1”模型。模型。2 2、引入了软件体系结构以后，传统软件过程发生了哪些变、引入了软件体系结构以后，传统软件过程发生了哪些变化？这种变化有什么好处？化？这种变化有什么好处？3 3、软件体系结构的生命周期模型与软件生命周期模型有什、软件体系结构的生命周期模型与软件生命周期模型有什么关系？么关系？本章内容本章内容2.1 软件体系结构建模概述2.2 “41”视图模型2.3 软件体系结构的核心模型2.4 软件体系结构的生命周期模型2.5 软件体系结构抽象模型 谢谢 谢！谢！