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本書的目標(biāo)是向軟件架構(gòu)師提供實用的指南和技術(shù)，以更快地得到好的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計。我們的哲學(xué)是不應(yīng)該致力于設(shè)計理想化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，而是應(yīng)該仔細(xì)地評估和權(quán)衡所有技術(shù)、市場、人員、成本方面的問題，從而獲取一個好的解決方案。

一、軟件體系結(jié)構(gòu)術(shù)語

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)格或者系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式

參考系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者領(lǐng)域特定的軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在一個特定領(lǐng)域）

產(chǎn)品線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在一個組織的一組產(chǎn)品）

軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（應(yīng)用在軟件系統(tǒng)或者產(chǎn)品）

二、4種視圖

1、一個軟件體系結(jié)構(gòu)有4種截然不同的視圖：概念視圖、模塊視圖、執(zhí)行視圖、代碼視圖。

使用這個4種視圖提供了一種設(shè)計軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)化方法，幫助架構(gòu)師設(shè)置優(yōu)先級，分析權(quán)衡，并保證沒有缺漏。

2、不同視圖強調(diào)的不同工程關(guān)注點：

在概念視圖中，問題和解決方案主要通過領(lǐng)域術(shù)語來考慮的。對于特定的軟件及硬件技術(shù)，它們應(yīng)當(dāng)是相對獨立的。概念視圖的工廠關(guān)注點包括：

系統(tǒng)如何滿足需求？

 商用構(gòu)件怎樣組裝成整體，怎樣在功能層上與系統(tǒng)的其他部分交互？

領(lǐng)域特定的硬件和軟件如何融入系統(tǒng)？

功能是如何被分割并進(jìn)入產(chǎn)品個版本的？

系統(tǒng)如何與之前版本的產(chǎn)品合并？它如何支持未來的版本？

如何支持產(chǎn)品線？

如何將由需求或領(lǐng)域中所做的變動引起的影響最小化？

在模塊視圖中，概念視圖中的構(gòu)件和連接子被映射為子系統(tǒng)和模塊。在這里，架構(gòu)師強調(diào)的是如何用現(xiàn)有的軟件平臺以及技術(shù)實現(xiàn)概念的解決方案。主要的工程關(guān)注點有如下幾點：

產(chǎn)品是如何映射到軟件平臺的？

使用了什么樣的系統(tǒng)支持或系統(tǒng)服務(wù)？具體是在什么地方？

怎么支持測試？

如何降低模塊間的依賴性？

如何將模塊與子系統(tǒng)的復(fù)用最大化？

當(dāng)商用軟件、軟件平臺或標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變動時，采用何種技術(shù)在封裝產(chǎn)品時可以將它們與產(chǎn)品進(jìn)行隔離？

執(zhí)行視圖描述模塊如何映射到運行時平臺說提供的元素，以及這些又如何映射到硬件體系結(jié)構(gòu)。執(zhí)行視圖定義系統(tǒng)的執(zhí)行時實體及其屬性，比如內(nèi)存使用和硬件分配。對于執(zhí)行視圖，其工程關(guān)注點如下：

系統(tǒng)如何滿足性能、恢復(fù)及重新配置方面的需求？

如何平衡資源的使用（例如：負(fù)載平衡）？

如何達(dá)到必需的并發(fā)、復(fù)制及分布，而不過度增加控制算法的復(fù)雜度？

如何使運行時平臺的改變所引起的影響到達(dá)最??？

在代碼體系結(jié)構(gòu)視圖中，架構(gòu)師決定執(zhí)行視圖中的執(zhí)行時實體如何映射到部署構(gòu)件（例如：可執(zhí)行構(gòu)件），決定模塊視圖中的模塊如何映射到源構(gòu)件，以及部署構(gòu)件如何從源構(gòu)件生成。代碼視圖中重要的工程關(guān)注點如下：

如何降低產(chǎn)品升級的時間和費用？

如何管理產(chǎn)品版本及發(fā)布？

如何降低構(gòu)造時間？

需要什么工具支持開發(fā)環(huán)境？

如何支持集成與測試？

三、全局分析

全局分析是在定義概念、模塊、執(zhí)行和代碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)視圖之前進(jìn)行的，并貫穿整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程。

全局分析從識別影響體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的因素來分成3類：組織因素、技術(shù)因素、產(chǎn)品因素。

組織因素分成5類：管理；員工技能、興趣、能力、缺點；過程與開發(fā)運行環(huán)境；開發(fā)進(jìn)度；開發(fā)預(yù)算。

技術(shù)因素包括：通用和專用的硬件；操作系統(tǒng)、用戶界面、設(shè)計模式等軟件技術(shù)；模版和框架等體系結(jié)構(gòu)技術(shù)；圖像、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)格式、算法和技術(shù)之類的標(biāo)準(zhǔn)。

產(chǎn)品因素是描述了產(chǎn)品的功能需求、用戶可見的特征和產(chǎn)品的性能等質(zhì)量方面的需求。比如：功能特征；用戶界面；性能；依賴性；錯誤監(jiān)測、報告、修復(fù)；服務(wù)和價格等。

全局分析是在每一種體系結(jié)構(gòu)設(shè)計視圖中都要進(jìn)行的一種行為。在全局分析過程中建立的問題卡片要用在每一個視圖設(shè)計的核心設(shè)計任務(wù)中。在進(jìn)行核心設(shè)計任務(wù)時，做出的決策應(yīng)當(dāng)可以返回到全局分析，以增加和修改因素、問題和策略。

總結(jié)策略：

四、概念體系結(jié)構(gòu)視圖

清楚了概念體系結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)視圖之后，可以推論或預(yù)測重要的系統(tǒng)屬性。概念視圖可以用于：

實用環(huán)境及場景。

性能評估。

安全性及可靠性分析。

獨立于監(jiān)測的目標(biāo)。

理解靜態(tài)及動態(tài)系統(tǒng)配置。

工作量評估（初步；不包括基礎(chǔ)設(shè)施）。

五、模塊體系結(jié)構(gòu)視圖

明確了一個模塊視圖，就開始了對重要系統(tǒng)屬性的關(guān)注。對模塊視圖的描述，有以下用途：

管理模塊接口。

變化影響分析。

接口約束的一致性檢查。

管理配置。

評估成果。

模塊體系設(shè)計活動

子系統(tǒng)包含0和多個子系統(tǒng)、0和多個模塊；模塊之間的關(guān)系是通過接口來實現(xiàn)的。模塊也存在包含關(guān)系、使用關(guān)系。

六、執(zhí)行體系結(jié)構(gòu)視圖

多個運行時實體；運行時實體依賴于模塊；資源平臺依賴于硬件資源。

通信機制包括DCOM（分布式構(gòu)件對象模型）、IPC（進(jìn)程通信）、RPC（遠(yuǎn)程過程調(diào)用）等。

資源包括地址空間、內(nèi)存池、定時器、代理、端口等。

執(zhí)行視圖通常由下面人員使用：

架構(gòu)師，設(shè)計系統(tǒng)運行時間的特性，以使得設(shè)計符合需求，并能夠適應(yīng)期望的改變。

開發(fā)人員，提供正確的實現(xiàn)。

測試人員，他們需要知道系統(tǒng)的運行時間的特性并計劃進(jìn)行測試。

維護(hù)人員，決定運行時間平臺的改變?nèi)绾斡绊懴到y(tǒng)，或者需求的改變?nèi)绾斡绊懴到y(tǒng)的運行時間特性。

七、代碼體系結(jié)構(gòu)視圖

代碼體系結(jié)構(gòu)視圖的應(yīng)用：

一旦代碼體系結(jié)構(gòu)視圖被明確地描述出來，它就可以有許多不同的用途：

對于模塊視圖和執(zhí)行視圖中的元素的可追蹤性。

對于特定開發(fā)任務(wù)所需要的所有構(gòu)件的透明訪問。

構(gòu)造部分系統(tǒng)。

管理構(gòu)件的版本和發(fā)布。

保持體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計決策，及時發(fā)現(xiàn)違反決策的情況。

代碼體系設(shè)計活動：

代碼組由源代碼構(gòu)件、二進(jìn)制構(gòu)件、庫、執(zhí)行（運行時實體）、配置描述等組成。

源代碼構(gòu)件依賴于模塊和接口。

代碼組依賴于子系統(tǒng)和分層。

八、軟件體系架構(gòu)模式

軟件設(shè)計的一個核心問題是能否使用重復(fù)的體系架構(gòu)，即能否達(dá)到體系架構(gòu)級的軟件重用。也就是說，能否在不同的軟件系統(tǒng)中，使用同一體系架構(gòu)?；谶@個目的，許多學(xué)者們開始研究和實踐軟件體系架構(gòu)的模式問題。在＜Pattern-Oriented Software Architecture (面向模式的軟件體系架構(gòu)) ＞中首次提出了8種體系結(jié)構(gòu)模式： 層（Layers）、管道和過濾器(Pipes and Filters) 、黑板(Black board )、代理者（Broker）、模型-視圖-控制器（Model-View-Controller）、表示-抽象-控制（Presentation-Abstraction-Control）、微核（Microkernel）、映像（Reflection）。