软件体系结构课程报告
一、简答题: （每题10分，共40分）
1．简述软件体系结构建模中“4+1”视图模型，并举一示例模型。
答:4+1视图模型从5个不同视角(逻辑视图,进程视图,物理视图,开发视图和场景视图)来描述软件体系结构.每一个视图只关心系统的侧面,5个视图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容.
最终用户:功能需求编程人员:软件管理
系统集成人员:性能可扩充性,吞吐量等. 系统工程人员:系统拓扑,安装通信等. 举例:开发视图.
开发视图也称为模块视图,主要侧重于软件模块的组织和管理.软件可通过程序库或子系统进行组织,这样,对于一个软件系统,就可以由不同的人进行开发.开发视图要考虑软件内部的需求,如软件开发的容易性,软件的重用和软件的通用性,要充分考虑由于具体开发工具的不同而带来的局限性.开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述.层次结构风格.
2. 简述层次体系结构风格及其特点，并举一示例。
答:层次系统组织成一个层次结构,每一层为上层服务,并作为下层客户.连接件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.
这种风格支持基于可增加抽象层的设计.这样,允许将一个复杂问题分解成
一个增量步骤序列的实现.由于每一层最多只影响两层,同时只要给相邻层
提供相同接口,允许每一层用不同的方法实现,同样为软件重用提供了强大
的支持.分层同用协议.
(1).支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计师可以把一个复杂系统按递增的
步骤进行分解.
(2).支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多
影响相邻的上下层.
(3)支持重用,只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以交换使用. 不足之处:
(1).并不是每个系统都可以很容易的划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来.
(2)很难找到一个合适的,正确的层次抽象方法.
3.简述基于体系结构的软件开发过程并说明在实际软件开发活动中如何实施。
(1).体系结构需求:
功能,行为,性能,设计约束等方面的期望
(1.1)需求获取:
软件功能,使得用户能完成他们的任
务,从而能满足业务上的功能需求.
(1.2)标识结构:生成类图,对类进行分组
把类大包成构件.
(1.3)需求评审:
小组,
仔细的审查.
(2).体系结构设计:
(2.1)提出软件体系结构模型.
(2.2)把已标识的构件映射到软件体系结构中.
(2.3)分析构件之间的相互作用.
(2.4)产生软件体系结构
(2.5)设计评审.
(3).体系结构文档化:主要输出结果是体系结构需求规格说明和测试体系结构需
求的质量设计说明书这两个文档.
(4).体系结构复审:目的是标识潜在的风险,及早发现体系结构设计中的缺陷和
错误.包括体系结构能否满足需求,质量需求是否在设计中得到体现,层次是
否清晰,构件的划分是否合理,文档表达是否明确,构件的设计是否满足功能
与性能的要求等.
(5)体系结构实现:用实体显示出一个软件体系结构,既要符合体系结构所描述的
结构性设计决策,分割成规定的构件,按规定方式相互交互.
(6).体系结构演化:是使用系统演化步骤去修改应用,以满足新的需求.
(6.1)需求变动归类.(6.2)制定体系结构演化计划(6.3)修改,增加或删除构件(6.4)
更新构件相互作用6.5)构件组装与测试6.6)技术评审(6.7)产生演化后的体系结构
4. 简述软件体系结构ATAM评估过程，并设计一个软件项目的评估日程安排。答:4.1。描述ATAM方法：1*ATAM方法步骤简介。2*获取和分析技术。3*评估结果。
4.2。描述业务动机：1*系统最重要的功能需求。2*技术，管理，经济或政治方
面的约束条件。3*业务目标和环境。4*主要的风险承担者，5*体系结构驱动因素。
4.3。描述体系结构：1*技术约束。2*要与本系统交互的其他系统。3*用以满足
质量属性要求的体系结构方法。
4.4。确定体系结构方法：由设计师确定，有分析小组捕获，但不进行分析。4.5。生产质量属性效用树：确定系统最重要的质量属性目标，并对这些质量目
标设置优先级和细化。
4.6。分析体系结构方法：1*理解体系结构方法。2*找出该方法的缺陷，3*找出
该方法的敏感点。4*发现与其它方法的交互和权衡点。把最高优先级的质量属性需求与实现他们的体系结构方法关联起来。
4.7。讨论和分级场景：1*集体讨论用例场景（描述风险承担者期望使用信用的
方式）和改变场景（描述风险承担者所期望的系统在将来变更的方式）2*成长场景描述的是体系结构在中短期的改变，包括期望的修改，性能或可用性的变更，移植性，与其他软件系统的集成等。3*一旦投票结果确定，所有的场景就可设置优先级。
4.8。分析体系结构方法：重复第六步工作，把新得到的最高优先级场景与尚未
得到的体系结构工作产品对应起来。
4.9。描述评估结果：1*已文档化了的体系结构方法，风格。2*场景及优先级。
3*基于属性问题。4*效用树。5*所发现的风险决策。6*已文档化了的无风险决策。7*所发现的敏感点和权衡点。
选取目前构件模型中OMG的CORBA、Sun的EJB、Microsoft的DCOM之一，论
述模型的结构、特点以及使用该技术开发构件的过程，并举一示例。
答：Sun的EJB构件模型
EJB是用于开发和部署多层结构的、分布式的、面向对象的Java应用系统的跨
平台的构件体系结构。提供了让客户端使用的分布式对象的框架。简化了企业级
软件的开发。EJB容器提供了目录服务，事务管理，安全等。
EJB的类型：
（1）。会话Bean：与所在客户会话的生存周期一样长，即在客户交互期间有效。
1*无状态会话Bean：一次对一个客户提供业务逻辑而不在方法调用之间
保存客户状态，即调用完后，无状态会话Bean就被释放到缓冲池中。
2*状态会话Bean：可以维持调用客户的状态并在方法调用之间维护客户状态。（2）。实体Bean：代表了某个持久对象，用于映射基础数据库表格，生成数据
库的对象视图。
1*容器管理的持久性：负责同步bean状态与基础数据库。
2*Bean管理的持久性：编程人员要在beande实现类中编码所有需要的SQL 语句与JDBC调用。
（3）。消息驱动的bean：一些业务逻辑的消息使用者。
EJB的特点：
1*清晰的体系结构：支持多层应用体系结构和基于构件开发。
2*简化的编程模型：只需要关注服务的实现，其余事务有EJB容器完成。
3*通用的编程模型。
4*易移植性：可以部署到任何兼容的EJB容器中。
5*支持事务处理：可以通过代码外的描述定义事务处理。
6*可扩展性：可随应用的增长而扩展，并提供了负载平衡。
7*安全性：由EJB服务器提供资源的访问权限控制。
EJB至少包括四个元素：主接口，组件接口（Remote或Local接口），Bean实现类和部署描述项。
开发EJB组件的设计过程：Online--BookStore
1.目标规划：
（1）系统的用户登录及身份验证要求。
1*系统用户注册。
2*验证用户的注册信息。
3*系统用户进入系统时的身份验证。
（2）在线图书销售系统要求
1*允许用户浏览所有图书。
2*允许登录用户购买自己喜欢的图书。
3*允许用户对购物车进行管理。
4*系统实现订单的处理。
5*系统完成整个的购物流程。
2.系统规划
（1）系统结构层次
1*客户层：使用Web浏览器。
2*表示层：使用JSP+JavaBean。
3*业务层：使用EJB中的会话Bean。
4*集成层：通过EJB中的实体Bean连接到数据库。
5*资源层：J2EE中提供的各种资源。
（2）数据模型：产品（Book）模型，账户（Account）模型，订单（AccountOrder）
3.EJB的设计
（1）体系结构分层的设计：Online--BookStore的系统层次结构
（1）表示层模式：
1*截取过滤器：促进请求的预先处理和后处理。
2*前端控制器：提供请求处理的集中控制器。
（2）商业层模式：
1*值对象：通过减少网络对话，以加速层之间的数据交换。
2*会话外观；隐藏业务对象复杂性，集中化工作处理。
3*服务器定位：封装业务服务查找和创建的复杂性，定位业务服务工场。
5.实体Bean（数据）和会话Bean（业务过程）的合理分配
6.状态会话Bean和无状态会话Bean的选择
（1）状态会话Bean：在Online--BookStore的购物车中，客户被分配到一个购物车，整个会话期间，客户独占使用这个购物车，购物过程中可能从购物车中拿出一些商品，最后查询购物车中的所有内容并结帐，然后离开商店。这些不同方法之间的状态数据都需要保留下来，所以适合使用状态会话Bean实现。
（2）无状态会话Bean：在Online--BookStore的账户模块中，因生成一个新的注册用户和判断用户是否登录，都是一次性的业务处理，可以使用无状态会话Bean
7.Bean管理持久性和容器管理持久性的选择
在Online--BookStore的实体中Bean使用的都是CMP管理持久性。
8.远程接口和本地接口的选择
在Online--BookStore的实体中Bean使用的都是本地接口，让会话Bean来访问实体Bean，隐藏了实体Bean的各个细节。而所有的会话Bean，采用远程接口，是客户可以访问会话Bean。
三、应用题：（30分）
选取自己熟悉的领域，根据客户提出的功能需求应用MVC模式设计一应用系统的软件体系结构。要求必须说明清楚每层的接口、服务类。
MVC模式能使界面（View）和数据（Model）能有效的分开，由控制器（Controller）去控制。
电子时钟的例子
1.首先我们来看一下Model,Model按照我的理解是数据,就是所有的共用数据都是存
储在Model里面的,时钟里有这样的数据,小时,分钟,秒;现在我们来建立一个
Model,ModelLocator.as：
package net.smilecn.clock.model{
import flash.events.EventDispatcher;
import flash.events.Event;
public class ModelLocator extends EventDispatcher{
private var_hour:String;
private var_minutes:String;
private var_second:String;
public function ModelLocator():void{
}
public function get hour():String{
return_hour;
}
public function set hour(value:String):void{
_hour = value;
dispatchEvent(new Event("changeHour"));
}
public function get minutes():String{
return_minutes;
}
public function set minutes(value:String):void{
_minutes = value;
dispatchEvent(new Event("changeMinutes"));
}
public function get second():String{
return_second;
public function set second(value:String):void{
_ second = value;
dispatchEvent(new Event("changeSecond"));
}
}
}
这个代码应该会好懂,这里ModelLocator继承了EventDispatcher这个类,继承这个类的原因是ModelLocator需要用dispatchEvent发消息出去。再来看一下Controller.as这个类：
package net.smilecn.clock.control{
import flash.utils.Timer;
i mport flash.events.TimerEvent;
import net.smilecn.clock.model.ModelLocator;
public class Controller{
private var_model:ModelLocator;
private var_timer:Timer;
public function Controller(model:ModelLocator):void{
_model = model;
}
public function startTime():void{
_timer = new Timer(1000,0);
_timer.addEventListener(TimerEvent.TIMER,timerHandler);
_timer.start();
}
private function timerHandler(event:TimerEvent):void{
var nowDate:Date = new Date();
_model.hour = nowDate.getHours()>9?String(nowDate.getHours()):"0"+nowDate. getHours();
_model.minutes = nowDate.getMinutes()>9?String(nowDate.getMinutes()):"0"+n owDate.getMinutes();
_model.second = nowDate.getSeconds()>9?String(nowDate.getSeconds()):"0"+ nowDate.getSeconds();
}
}
}
这个类中我们用到了Timer类，因为我们用的是时钟，所以需要一个定时器，Timer是一个很好的定时器，Timer(1000,0)，这里1000是指1000毫秒，就是1秒钟触发一次定时钟，0表示次数，这里0是无限次，如果是大于0的数就是这个数的次数。侦听TimerEvent.TIMER事件就是1秒钟去执行一次timerHandler方法，timerHandler方法的功能是得到当前的时间然后去改变_model里面的值，再看一下ModelLocator.as里面的代码，当hour,minutes,second的值改变的时候就会去发消
息出去，那么谁来侦听这些消息呢，当然是View,现在来看下View.as：
package net.smilecn.clock.view{
import flash.display.Sprite;
import flash.events.Event;
import flash.text.TextField;
import net.smilecn.clock.model.ModelLocator;
import net.smilecn.clock.control.Controller;
public class View extends Sprite{
private var_model:ModelLocator;
private var_controller:Controller;
private var time_txt:TextField;
public function View(model:ModelLocator,controller:Controller):void{
_model = model;
_controller = controller;
time_txt = new TextField();
addChild(time_txt);
_model.addEventListener("changeHour",changeTimeHandler);
_model.addEventListener("changeMinutes",changeTimeHandler);
_model.addEventListener("changeSecond",changeTimeHandler);
_controller.startTime();
}
private function changeTimeHandler(event:Event):void{
time_txt.text = _model.hour+" : "+_model.minutes+" : "+_model.second;
}
}
}
在View里面，侦听了_model的事件，所以当收到数据改变的消息后，将_model的数据显示到文本框中。
要使程序运行，我们现加一个文档类：
package net.smilecn.clock{
i mport flash.display.Sprite;
import net.smilecn.clock.model.ModelLocator;
import net.smilecn.clock.control.Controller;
import net.smilecn.clock.view.View;
public class Clock extends Sprite{
private var_model:ModelLocator;
private var_controller:Controller;
private var_view:View;
public function Clock():void{
_model = new ModelLocator();
_controller = new Controller(_model);
_view = new View(_model,_controller);
addChild(_view);
}
}
}
在文档类中建立了ModelLocator、Controller、View的实例，ModelLocator产生的实例被传到了Controller和View中，这样就保证了Controller和View使用是相同ModelLocator，其实要达到这种效果不用这种方法也可以，可以用到上一节中用到的单例模式。
这里作一个总结，Controller是一个控制者，它去改变ModelLocator，ModelLocator的数据被改变后去更新View，使我们能看到数据。如果界面上有一些按钮交互，那么就应该是Controller去响应View里的按钮交互，响应后去通过一些操作后改变
ModelLocator,ModelLocator数据改变后通知View去改变界面。
有人可以会说这个程序用更少的代码就可以完成，但这里只是演示程序的架构，当程序很大时，好的架构会使程序更清晰。
第一章：1、软件体系结构的定义 国内普遍看法： 体系结构=构件+连接件+约束 2、软件体系结构涉及哪几种结构： 1、模块结构（Module） 系统如何被构造为一组代码或数据单元的决策 2、构件和连接件结构（Component-And-Connector，C&C） 系统如何被设计为一组具有运行时行为（构件）和交互（连接件）的元素 3、分配结构（Allocation） 展示如何将来自于模块结构或C&C结构的单元映射到非软件结构（硬件、开发组和文件系统） 3、视图视点模型 视点（View point） ISO/IEC 42010:2007 (IEEE-Std-1471-2000)中规定：视点是一个有关单个视图的规格说明。 视图是基于某一视点对整个系统的一种表达。一个视图可由一个或多个架构模型组成 架构模型 架构意义上的图及其文字描述（如软件架构结构图） 视图模型 一个视图是关于整个系统某一方面的表达，一个视图模型则是指一组用来构建 4、软件体系结构核心原模型 1、构件是具有某种功能的可复用的软件结构单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 2.连接件(Connector)：表示构件之间的交互并实现构件
之间的连接 特性：1)方向性2)角色3)激发性4)响应特征 第二章 1、软件功能需求、质量属性需求、约束分别对软件架构产生的影响 功能性需求：系统必须实现的功能，以及系统在运行时接收外部激励时所做出的行为或响应。 质量属性需求：这些需求对功能或整个产品的质量描述。 约束：一种零度自由的设计决策，如使用特定的编程语言。 质量原意是指好的程度，与目标吻合的程度，在软件工程领域，目标自然就是需求。 对任何系统而言，能按照功能需求正确执行应是对其最基本的要求。 正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力，这无疑是第一重要的软件质量属性。质量属性的优劣程度反映了设计是否成功以及软件系统的整体质量。 系统或软件架构的相关视图的集合，这样一组从不同视角表达系统的视图组合在一起构成对系统比较完整的表达
软件体系结构设计说明书 1.文档简介 [本节主要是描述软件体系结构设计说明书的目的、范围、相关术语、参考资料和本文档的摘要性介绍。软件体系结构设计属于高层设计文档，是符合现代软件工程要求的概要设计。] 1.1 目的 [软件体系结构设计说明书，将从设计的角度对系统进行综合的描述，使用不同的视图来描述其不同方面。在本小节中，将对该文档的结构进行简要的说明，明确该文档针对的读者群，指导他们正确的地使用该文档。] 1.2 范围 [说明该文档所涉及的内容范围，以及将影响的内容。] 1.3 定义、首字母缩写词和缩略语 [与其它文档一样，该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。] 1.4参考资料 [在这一小节中，应完整地列出该文档引用的所有文档。对于每个引用的文档都应该给出标题、标识号、日期以及来源，为阅读者查找这些文档提供足够详细的信息。] 1.5 概述 [在本小节中，主要是说明软件体系结构设计说明书各个部分所包含的主要内容，就像一个文章摘要一样。同时也应该对文档的组织方式进行解释。]
2. 体系结构表示方式 [本节说明软件体系结构在当前系统中的作用及其表示方式。它将列举其所必需的用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图或实施视图，并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素。] 3. 软件体系结构的目标和约束 [本节说明对软件体系结构具有某种重要影响的软件需求和用户目标，例如，系统安全性、保密性、第三方组件的使用、可移植性、发布和重新使用。它还要记录可能适用的特殊约束：设计与实施策略、开发工具、团队结构、时间表、遗留系统等。] 4.用例视图 [本节使用用例分析技术所生成的系统用例模型，描述其中的一些用例或场景。在该模型中纳入用例或场景，应该是系统中最重要、最核心的功能部分。] [另外，在本节中还应该选择一个主要的用例，对其进行描述与解释，以帮助读者了解软件的实际工作方式，解释不同的设计模型元素如何帮助系统实现。] 5. 逻辑视图 [逻辑视图主要是反映系统本质的问题领域类模型，在逻辑视图中将列出组成系统的子系统、包。而对每个子系统、包分解成为一个个类，并说明这些关键的实体类的职责、关系、操作、属性。这也是OO思想的体现，以类、类与类之间的协作、包、包与包之间的协作模型来表达系统的逻辑组织结构。]
《软件体系结构》 实验：软件体系结构风格之应用
一、实验目的 通过KWIC 实例分析，理解和掌握软件体系结构风格设计与实现。 二、实验内容 多种软件风格设计与实现之KWIC 实例： 1．采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统 2．采用面向对象体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 3．采用管道过滤 体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 4．采用事件过程调用体系架构风格实现KWIC 关键词索引系统 三、实验要求与实验环境 熟练掌握基于主/子程序体系结构风格的KWIC 关键词索引系统，在此基础上，完成基于面向对象体系架构风格的KWIC 关键词索引系统设计与实现。选做基于管道过滤体系架构风格的KWIC 关键词索引系统；选做基于事件过程调用体系架构 风格的KWIC 关键词索引系统。 实验课前完成实验报告的实验目的、实验环境、实验内容、实验操作过程等 内容；实验课中独立/团队操作完成实验报告的实验操作、实验结果及结论等内容；每人一台PC 机，所需软件Win2003/XP 、UML 工具（EclipseUML/ Rose/Visio/StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0 等。 四、实验操作 1、采用主/子程序体系结构风格实现KWIC 关键词索引系统 主程序/子程序风格（Main Program/Subroutine Style）将系统组织成层次结构，包括一个主程序和一系列子程序。主程序是系统的控制器，负责调度各子程 序的执行。各子程序又是一个局部的控制器，调度其子程序的执行。设计词汇表：主程序main(), 子程序shift(), sort() 方法，方法的调用，返回构件和连接件类型：
1、就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 答：使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时，由于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件的灵活性和标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发，然后总结你是如何组织该项目的开发的 答：参加了一个网页管理系统的开发，该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。 3、为什么要研究软件体系结构？ 答：1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。 2．软件体系结构代表了早期的设计决策成果。 3．软件体系结构可以作为一种可变换的模型。 4、根据软件体系结构的定义，你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成？ 答：构件(component)可以是一组代码，如程序的模块;也可以是一个独立的程序(如数据库的SQL服务器)； 连接件(connector)是关系的抽象，用以表示构件之间的相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等； 限制(constrain)：用于对构件和连接件的语义说明。 5、在软件体系结构的研究和应用中，你认为还有哪些不足之处？ 答：（1）缺乏同意的软件体系结构的概念，导致体系结构的研究范畴模糊。 （2）ADL繁多，缺乏同意的ADL的支持。 （3）软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。 （4）在体系结构描述方便，尽管出现了多种标准规范或建议标准，但仍很难操作。 （5）有关软件体系结构性质的研究尚不充分，不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准，没有给出良体系结构的设计指导原则，因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。 （6）缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步，缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持，导致体系结构应用上的困难。 （7）缺乏有效的体系结构复用方案。 （8）体系结构发现方法研究相对欠缺。 1、选择一个规模合适的系统，为其建立“4+1”模型。 逻辑视图（Logical View），设计的对象模型（使用面向对象的设计方法时）。 过程视图（Process View），捕捉设计的并发和同步特征。 物理视图（Physical View），描述了软件到硬件的映射，反映了分布式特性。 开发视图（Development View），描述了在开发环境中软件的静态组织结构。 架构的描述，即所做的各种决定，可以围绕着这四个视图来组织，然后由一些用例（use cases）或场景(scenarios)来说明，从而形成了第五个视图。
软件体系结构--RPG游戏制作软件 1）分层 2）写出每层的功能 3）向上提供接口 1.分层 层次系统风格将软件结构组织成一个层次结构，一个分层系统是分层次组织的，每层对上层提供服务，同时对下层来讲也是一个服务的对象。在一些分层系统中，内部的层只对相邻的层可见。除了相邻的外层或经过挑选用于输出的特定函数以外，内层都被隐藏起来。这种风格支持基于可增加抽象层的设计。由于每～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，同样为软件重用提供了强大的支持。 分层系统体系结构有以下优点： 第一，支持基于抽象程度递增的系统设计。这允许设计者可以将一个复杂系统设计按递增的步骤进行分解。 第二，支持扩充。因为每层至多和与之相邻的上层和下层交互，所以，改变某层的功能最多只会影响与之相邻的其它两层。 第三，支持重用。与抽象数据类型一样，只要对相邻层提供同样的接口，每层可以有很多不同的可相互替代的实现方法。因此，可能出现对于标准的层接口的定义可以有不同的实现方法。 但是分层系统体系结构也有存在缺点： 首先，并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式。甚至即使一个系统可在逻辑上进行分层，但可能出于性能的考虑需要在逻辑上与处于高层的函数和处于低层的实现之间建立紧密的联系。 其次，很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。分层设计作为一个设计的理念方法，在软件设计中得到越来越广泛的应用，特别是在复杂大型软件的研制开发项目中。即使是在中小型软件的开发过程中，也要合理的把系统划分为几个层次，把服务接口一步步地建立起来。系统在进行软件层次设计时应遵循如下三个基本原则： (1)实现和接口分离原则，这是对所有模块接口的一个通用原则。不同的层次实际上是不同的模块，只不过这些模块在逻辑关系上有上下的依赖关系。在这个分离原则之下，层次之间的互换性就可以得到保证。对于一般的软件设计来说，最常见的是抽象层，即把应用部分与一些具体的实现分离开来。 (2)单向性原则，软件的分层应该是单向的，即只能上层调用下层，反过来通常是不行的。因为上层调用下层，结果是上层离不开下层，但下层可以独立地存在：如果下层同时调用上层，上下层就紧密地耦合在一起，谁也离不开谁，形成了软件中的共生现象，导致模块的互换性和可重用性就得不到保证。 (3)服务接VI的粒度提升原则，每层的存在应该是为了完成一定的使用，从软件设计和程序编写的角度来讲，应该向上一层提供更加方便快捷的服务接口。简单重复下一层功能的层是没有意义的，一般越往上层服务接口的粒度越大。对很多应用软件来说，在与数据库直接打交道的地方有数据抽象层。该层把上层的应用同具体的数据库引擎分离开来。在此之上，建立业务对象层(business object)，把具体的业务逻辑反映到该层次上。再往上是交互的用户界面等。 多层结构系统具有良好的可拓展性、可维护性和稳定的系统质量，同时，可以提高软件的可重用性，节省项目的开发时间。在开发中，具体采取几层构架，可根据系统的业务繁简程度灵活运用
软件体系结构风格研究分析 软件体系结构风格研究，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。 软件体系结构风格分析 最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI界面，对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类：
1.数据流风格：批处理序列;管道/过滤器。 2.调用/返回风格：主程序/子程序;面向对象风格;层次结构。 3.独立构件风格：进程通讯;事件系统。 4.虚拟机风格：解释器;基于规则的系统。 5.仓库风格：数据库系统;超文本系统;黑板系统。C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中，我们可以得出，C2风格具有以下特点： (1)系统中的构件可实现应用需求，并能将任意复杂度的功能封装在一起;(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消 息交换机制来实现的;(3)构件相对独立，构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行，或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 2.数据抽象和面向对象风格。目前软件界已普遍转向使用面向对象系统，抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象，或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件，因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。面向对象的系统有许多的优点： (1)因为对象对其他对象隐藏它的表示，所以可以改变一个对象的表示，而不影响其他的对象。(2)设计者可将一些数据存取操作的
软件体系结构设计说明书 编者说明： 随着OO方法论地日臻成熟，其思想也从编程（OOP）到了设计（OOD）和分析（OOA），而软件体系结构则是从设计的最高层进行设计与规划的技术，本文档模板就是用来帮助你从用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图等方面对系统进行总体描述。 1.文档简介 [本节主要是描述软件体系结构设计说明书的目的、范围、相关术语、参考资料和本文档的摘要性介绍。软件体系结构设计属于高层设计文档，是符合现代软件工程要求的概要设计。] 1.1 目的 [软件体系结构设计说明书，将从设计的角度对系统进行综合的描述，使用不同的视图来描述其不同方面。在本小节中，将对该文档的结构进行简要的说明，明确该文档针对的读者群，指导他们正确的地使用该文档。] 1.2 范围 [说明该文档所涉及的内容范围，以及将影响的内容。] 1.3 定义、首字母缩写词和缩略语 [与其它文档一样，该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。] 1.4参考资料 [在这一小节中，应完整地列出该文档引用的所有文档。对于每个引用的文档都应该给出标题、标识号、日期以及来源，为阅读者查找这些文档提供足够详细的信息。] 1.5 概述 [在本小节中，主要是说明软件体系结构设计说明书各个部分所包含的主要内容，就像一个文章摘要一样。同时也应该对文档的组织方式进行解释。]
2. 体系结构表示方式 [本节说明软件体系结构在当前系统中的作用及其表示方式。它将列举其所必需的用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图或实施视图，并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素。] 3. 软件体系结构的目标和约束 [本节说明对软件体系结构具有某种重要影响的软件需求和用户目标，例如，系统安全性、保密性、第三方组件的使用、可移植性、发布和重新使用。它还要记录可能适用的特殊约束：设计与实施策略、开发工具、团队结构、时间表、遗留系统等。]
课程名称：软件体系结构 课程编号：C304 课程学分：2 适用学科：计算机应用技术 软件体系结构 Software Architecture 教学大纲 一、课程性质 本课程是为计算机应用专业研究生开设选修课。软件体系结构是软件开发设计的高级课程，对培养计算机应用专业研究生今后从事大型软件开发工作有重大意义。 二、课程教学目的 学生通过本课程的学习后，在概念上建立从体系结构看待软件系统的观念，理解体系结构设计的优劣对软件系统质量的影响；掌握软件体系结构的建模、评价与检测的方法，能够应用上述方法评价软件体系结构的质量。 三、课程教学基本内容及基本要求 第一章绪论（2学时） 1、软件体系结构概述 2、研究内容与方法 第二章软件体系结构建模理论（2学时） 1、软件体系结构描述语言ADL简介 2、时序逻辑描述语言LOTOS简介 3、实例研究：流媒体信道调度模型及描述
第三章软件体系结构一致性检测（2学时） 1、软件体系结构一致性 2、软件体系结构一致性测试算法 3、实例研究1-三层C/S结构一致性检测 第四章软件体系结构评价（4学时） 1、软件体系结构评价模型 2、软件体系结构性能评价 3、软件体系结构可靠性评价 4、实例研究基于C/S结构的视频点播系统性能研究 第五章软件体系结构案例分析（16学时） 1、COBAR体系结构简介 2、P2P体系结构简介 3、网格体系结构简介 四、本课程与其它课程的联系与分工 本课程的先修课程为《面向对象程序》及《分布式数据库》，通过上述课程的学习，使学生能够体会大型软件开发的基本过程，体会到软件开发中体系结构的重要性。 五、实践环节教学内容的安排与要求 结合本研究室的研究课题，评价软件体系结构的性能。 六、本课程课外练习的要求 结合自己的研究课题，建立软件体系结构的性能模型和可靠性模型，以实际系统为被背景评价软件体系的性能。
软件体系结构设计说明书 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.
软件体系结构设计说明书 1.文档简介 [本节主要是描述软件体系结构设计说明书的目的、范围、相关术语、参考资料和本文档的摘要性介绍。软件体系结构设计属于高层设计文档，是符合现代软件工程要求的概要设计。] 目的 [软件体系结构设计说明书，将从设计的角度对系统进行综合的描述，使用不同的视图来描述其不同方面。在本小节中，将对该文档的结构进行简要的说明，明确该文档针对的读者群，指导他们正确的地使用该文档。] 范围 [说明该文档所涉及的内容范围，以及将影响的内容。] 定义、首字母缩写词和缩略语 [与其它文档一样，该文档也需要将本文档中所涉及的所有术语、缩略语进行详细的定义。还有一种可简明的做法，就是维护在一个项目词汇表中，这样就可以避免在每个文档中都重复很多内容。] 参考资料 [在这一小节中，应完整地列出该文档引用的所有文档。对于每个引用的文档都应该给出标题、标识号、日期以及来源，为阅读者查找这些文档提供足够详细的信息。] 概述 [在本小节中，主要是说明软件体系结构设计说明书各个部分所包含的主要内容，就像一个文章摘要一样。同时也应该对文档的组织方式进行解释。] 2. 体系结构表示方式 [本节说明软件体系结构在当前系统中的作用及其表示方式。它将列举其所必需的用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图或实施视图，并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素。]
3. 软件体系结构的目标和约束 [本节说明对软件体系结构具有某种重要影响的软件需求和用户目标，例如，系统安全性、保密性、第三方组件的使用、可移植性、发布和重新使用。它还要记录可能适用的特殊约束：设计与实施策略、开发工具、团队结构、时间表、遗留系统等。] 4.用例视图 [本节使用用例分析技术所生成的系统用例模型，描述其中的一些用例或场景。在该模型中纳入用例或场景，应该是系统中最重要、最核心的功能部分。] [另外，在本节中还应该选择一个主要的用例，对其进行描述与解释，以帮助读者了解软件的实际工作方式，解释不同的设计模型元素如何帮助系统实现。] 5. 逻辑视图 [逻辑视图主要是反映系统本质的问题领域类模型，在逻辑视图中将列出组成系统的子系统、包。而对每个子系统、包分解成为一个个类，并说明这些关键的实体类的职责、关系、操作、属性。这也是OO思想的体现，以类、类与类之间的协作、包、包与包之间的协作模型来表达系统的逻辑组织结构。] 概述 [在本小节中，列出逻辑视图的顶层图，该图将反映系统由哪些包组成，每个包之间的关系与协作，以及包的层次结构。使得读者对整个软件体系结构有一个整体的了解。] 影响软件体系结构的重要设计包 [在本小节中，将从逻辑视图中选择有重要意义的设计包，每个设计包有一个小节来描述，说明这些包的名称、简要的说明、该包中的主要类和相关的类图。对于包中的重要的类，还应该说明其名称、简要说明、主要职责、操作、属性等。] 6. 进程视图 [本节主要描述该软件体系结构下，系统运行态的情况。描述系统在执行时，包括哪些进程（包括线程、进程、进程组），以及它们之间是如何进行通信的、如何进行消息传递、接口如何。并且来说明如何进行组织。]
《软件体系结构》课程教学大纲 一、课程名称：软件体系结构 Software Architecture 二、课程编码：0810711 三、学时与学分：48/3 其中课堂教学32学时，实践教学16学时。 四、先修课程：软件工程 五、课程教学目标 1.帮助学生了解软件体系结构的基本概念，初步掌握中大型软件体系结构的分析与设计方法； 2.使学生了解构建系统的目的是为了满足组织的需求，认识软件行业和开发组织在系统设计及其最终成败所起的作用，提高软件设计的基本素养； 3.引导学生认识系统的性能、可用性、安全性等质量属性都是受软件构架制约的，或者说这些属性的实现影响着设计师的设计选择。 六、适用学科专业 软件工程 七、基本教学内容与学时安排 ●构架商业周期（2学时） 构架的产生 软件过程和构架商业周期 什么样的构架才算好 ●什么是软件构架（2学时） 软件构架概念的澄清 软件构架的其他观点 构架模式、参考模型和参考构架
软件构架的重要性 ●A-7E案例分析（2学时）与构架商业周期的关系 需求与质量 A-7E航空电子系统的构架●理解质量属性（6学时）功能性和构架 构架和质量属性 系统的质量属性 质量属性场景 其他系统质量属性 商业质量属性 构架的质量属性 ●实现质量属性（6学时）战术介绍 可用性战术 可修改性战术 性能战术 安全性战术 可测试性战术 易用性战术 战术与构架模式的关系 构架模式和样式 ●设计构架（6学时） 生命期中的构架 设计构架 形成团队结构
创建骨架系统 ●飞行模拟：构架可集成性案例分析（2学时） 与构架商业周期的关系 需求与质量 构架解决方案 ●构架编档（2学时） 构架编档的使用 视图 选择相关视图 视图编档 跨视图文档 统一建模语言 ●ATAM：一种进行构架评估的综合方法（4学时） ATAM的参与人员 ATAM的结果 ATAM的阶段 Nightingale系统：应用ATAM的案例分析 八、实践教学（16学时） ●上机操作内容及要求： 从网上选课系统、文本编辑系统、票务查询系统或正文关键字索引系统这四个系统中任选一个，根据不同的质量属性驱动，运用ADD方法设计两个或多个构架方案，再用ATAM 方法进行评价，然后选择最优方案加以实现，编程语言自选。 ●上机操作考核办法 提供构架文档等各类文档。 源程序和可执行文件。 进行课堂演示。 九、教材及参考书
软件体系结构期末 复习题
《软件体系结构》期末复习题 简答题： 1、软件体系结构建模的种类有： 结构模型、框架模型、动态模型、过程模型、功能模型。 2、“4+1”视图模型从5个不同的视角包括： 逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 3、构件：是具有某种功能的可重用的软件模板单元，表示了系统中主要的计算元素和数据存储。 连接件：表示构件之间的交互。 配置：表示构件和连接件的拓扑逻辑和约束。 端口：表示构件和外部环境的交互点。 角色：定义了该连接交互的参与者。 4、画出“4+1”视图模型图，分析各部分的原理和功能。 5、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。
6、软件体系结构 （Software Architecture） 软件体系结构以组件和组件交互的方式定义系统，说明需求与成品系统之间的对应关系，描述系统级别的可伸缩性、能力、吞吐量、一致性和兼容性等属性。软件体系结构由组件、连接件和属性组成。 7、分层系统的优点有： 1）支持基于抽象程度递增的系统设计，使设计者能够把一个复杂系统按递增的步骤进行分解； 2）支持功能增强，因为每一层至多和相邻的上下层交互，因此功能的改变最多影响相邻的上下层； 3）支持重用。只要提供的服务接口定义不变，同一层的不同实现能够交换使用。这样，就能够定义一组标准的接口，而允许各种不同的实现方法。 8、分层系统的缺点有： 1）并不是每个系统都能够很容易地划分为分层的模式，甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的，出于对系统性能的考虑，系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来； 2）很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 9、 B/S体系结构的优点有什么？ 答：1）基于B/S体系结构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决。用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块，真正达到了“零客户端”的功能，很容易在运行时自动升级。
《软件体系结构》教学大纲 一、课程概述 《软件体系结构》是根植于软件工程发展起来的一门新兴学科，目前已经成为软件工程研究和实践的主要领域。体系结构在软件开发中为不同的人员提供了共同交流的语言，体现并尝试了系统早期的设计决策，并作为相同设计的抽象，为实现框架和构件的重用、基于体系结构的软件开发提供了有力的支持。 作为计算机科学与技术专业软件工程方向的重要专业课程，本课程主要系统地介绍软件体系结构的基本原理、方法和实践，全面反映软件体系结构研究和应用的最新进展。既讨论软件体系结构的基本理论知识，又介绍软件体系结构的设计和工业界应用实例，强调理论与实践相结合。 本课程的先修课程为“软件工程”。 二、课程目标 1．知道《软件体系结构》这门学科的性质、地位、研究范围、学科进展和未来方向等。2．理解该门学科的主要概念、基本原理和策略等。 3．掌握软件体系结构的建模方法、描述方法，通过对不同软件体系结构风格的掌握，能够采用正确的基于体系结构的软件开发。 4．能够把所学的原理应用到具体的实践中去，培养学生发现、分析和解决问题的能力等。 三、课程内容与教学要求 这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下： 知道———是指对这门学科和教学现象的认知。 理解———是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。 掌握———是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象。 学会———是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。 教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
软件体系结构风格的研究 [摘要] 本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述,分析了各种风格的特点、优缺点,最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。 [关键词] 软件体系结构软件体系结构风格三层C/S软件体系结构 20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初,人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂,整个系统的结构显得越来越重要。 一、软件体系结构风格分析 最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上,通常只有少量的GUI界面,对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用,该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构,应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发,这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Internet的发展,一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。 Garlan和Shaw将通用软件体系结构风格总结为以下几类: 下面将介绍几种主要和经典的体系结构风格和它们的优缺点。 C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点: 2.数据抽象和面向对象风格。
目前软件界已普遍转向使用面向对象系统,抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。图2是数据抽象和面向对象风格的示意图。 面向对象的系统有许多的优点: 3.基于事件的隐式调用风格。基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其他构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用。隐式调用系统的主要优点有:(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其他构件的接口。隐式调用系统的主要缺点有:①构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能确定其他构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的构成,它也不能保证这些过程被调用的顺序。②数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。③既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于
1、设计模式一般用来解决什么样的问题( a) A.同一问题的不同表相B不同问题的同一表相 C.不同问题的不同表相 D.以上都不是 2、下列属于面向对象基本原则的是( c ) A.继承 B.封装 C.里氏代换D都不是 3、Open-Close原则的含义是一个软件实体( a ) A.应当对扩展开放，对修改关闭. B.应当对修改开放，对扩展关闭 C.应当对继承开放，对修改关闭 D.以上都不对 4、当我们想创建一个具体的对象而又不希望指定具体的类时，可以使用（a ）模式。 A.创建型 B.结构型C行为型D.以上都可以 5、要依赖于抽象，不要依赖于具体。即针对接口编程，不要针对实现编程,是( d ) 的表述 A.开-闭原则 B.接口隔离原则 C.里氏代换原则 D.依赖倒转原则 6、依据设计模式思想,程序开发中应优先使用的是( a )关系实现复用。 A, 委派 B.继承C创建 D.以上都不对 复用方式：继承和组合聚合（组合委派） 7、设计模式的两大主题是( d ) A.系统的维护与开发 B 对象组合与类的继承 C.系统架构与系统开发 D.系统复用与系统扩展 8、单子模式中,两个基本要点( a b )和单子类自己提供单例 A .构造函数私有 B.唯一实例 C.静态工厂方法 D.以上都不对 9、下列模式中,属于行为模式的是( b ) A.工厂模式B观察者C适配器以上都是 10、“不要和陌生人说话”是( d )原则的通俗表述 A.接口隔离 B.里氏代换 C.依赖倒转 D.迪米特：一个对象应对其他对 象尽可能少的了解 11、构造者的的退化模式是通过合并（c ）角色完成退化的。 A.抽象产品B产品C创建者D使用者 12、单子（单例，单态）模式类图结构如下： 下列论述中，关于”0..1”表述的不正确的是( d ) A.1表示,一个单例类中,最多可以有一个实例. B.”0..1”表示单例类中有不多于一个的实例 C.0表示单例类中可以没有任何实例 D.0表示单例类可以提供其他非自身的实例 13、对象适配器模式是（a ）原则的典型应用。 A.合成聚合复用原则 B.里式代换原则 C.依赖倒转原则 D.迪米特法则
1.软件体系结构建模的种类 ◎结构模型◎框架模型◎动态模型◎过程模型◎功能模型2.4+1模型 4+1视图模型从5个不同的视角包括逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述 软件体系结构。每一个视图只关心系统的一个侧面，5个视图结合在一起才能反映系统的软件体系结构的全部内容。 逻辑视图： 逻辑视图主要支持系统的功能需求，即系统提供给最终用户的服务。在逻辑视图中，系统分解成一系列的功能抽象，这些抽象主要来自问题领域。这种分解不但可以用来进行功能分析，而且可用作标识在整个系统的各个不同部分的通用机制和设计元素。 在面向对象技术中，通过抽象、封装和继承，可以用对象模型来代表逻辑视图，用类图来描述逻辑视图。 要保持单一内聚的对象模型 开发视图 开发视图也称模块视图，主要侧重于软件模块的组织和管理。 开发视图要考虑软件内部的需求，如软件开发的容易性、软件的重用和软件的通用性，要充分考虑由于具体开发工具的不同而带来的局限性。 开发视图通过系统输入输出关系的模型图和子系统图来描述。 在开发视图中，最好采用4-6层子系统，而且每个子系统仅仅能与同层或更低层的子系统通讯，这样可以使每个层次的接口既完备又精练，避免了各个模块之间很复杂的依赖关系。 设计时要充分考虑，对于各个层次，层次越低，通用性越强，这样，可以保证应用程序的需求发生改变时，所做的改动最小。开发视图所用的风格通常是层次结构风格。 进程视图 进程视图侧重于系统的运行特性，主要关注一些非功能性的需求。 进程视图强调并发性、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象如何适合进程结构。它也定义逻辑视图中的各个类的操作具体是在哪一个线程中被执行的。 进程视图可以描述成多层抽象，每个级别分别关注不同的方面。在最高层抽象中，进程结构可以看作是构成一个执行单元的一组任务。它可看成一系列独立的，通过逻辑网络相互通信的程序。它们是分布的，通过总线或局域网、广域网等硬件资源连接起来。 物理视图 物理视图主要考虑如何把软件映射到硬件上，它通常要考虑到系统性能、规模、可靠性等。解决系统拓扑结构、系统安装、通讯等问题。 当软件运行于不同的节点上时，各视图中的构件都直接或间接地对应于系统的不同节点上。因此，从软件到节点的映射要有较高的灵活性，当环境改变时，对系统其他视图的影响最小。场景 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。 场景可以用文本表示，也可以用图形表示。
模拟试题 （一） 第一题：名词解释（每题5分，共20分） 1.软件体系结构（Software Architecture） 2.软件体系结构风格（Software Architecture Style） 3.软件质量属性 4.质量属性驱动的设计方法（ADD） 第二题：单项选择（每题4分，共20分） 1.下面哪种策略能够用来满足可测试性（Testability）的质量属性？ A）心跳（Heartbeat）B）模块的抽象化（Generalize the module） C）记录/重放D）授权用户 2?“系统在提供服务给合法用户的同时抵制未授权使用的能力” 题？ A）性能B）可测试性 C）可移植性D）安全性 这是哪种质量属性关心的问 3.下面哪种视图不属于软件体系结构中定义的 “ A）物理视图B）设计视图 C）场景视图D）开发视图 4+1 ”视图？ 4.下面的图是什么图? LlUDiU Rikk Prk* Deal CaphJF* Du] ACCOuming A）序列图C）对象图B）组件图D）用例图 5.下面的图形描述了何种体系结构风格?
A） C/S B）有序批处理C）主程序/子程序D）面向对象 第三题简答（每题5分，共20分） 1?请描述管道-过滤器体系结构风格的特点并给出适合使用这种风格的一个应用场景。 2.请简要说明黑板风格的定义。 3.请简要说明体系结构权衡分析方法和该方法的特点。 4.什么是“ 4+1视图”，分别给出每个视图的名称和主要关注点。 软件体系结构分析：效用树（20分） 某公司要开发一个在线交易系统，该系统主要关注性能、可更改性、可用性和安全这五 个质量属性。负责开发的团队分析了各个质量属性，设计了一个参考的体系结构。该团队欲 采用效用树技术对体系结构进行评估，下面是相关的场景： 站点1断电后，能够在3秒内完成流量到站点2的迁移； 信用卡交易需要有99.999%的安全性； 用户的授权数据库需要在99.999%的情况下保证可用； 视频必须实时传输； 能够在4人-周内完成对Web用户界面的改变网络失效和恢复必须在 1.5分钟内完成； 减少对客户数据库访问的时间至200毫秒以内； 请根据以上描述，构建相应的效用树 2.软件体系结构构建（20分） https://www.doczj.com/doc/3b16966709.html,是一家新兴的旅游服务提供商，能够在线为用户提供在线的实时旅游信息 服务，包括路线信息，景点介绍，公交线路查询等，其系统的基本的功能如下所示： 用户可以在网站上注册帐号和密码，成为该站点的客户； 客户可以使用浏览器访问网上的站点，搜索并返回感兴趣的景点信息；该公司需要集成来自旅游线路 提供商的数据库，提供旅游线路支持；需要集成来自景点的信息提供商的数据库，提供景点信息；需 要集成公交公司的应用系统，提供公交信息查询能力。 请首先给出一个基于Java EE平台的企业级分布式系统体系结构图，并根据描述给出各个需求应该分别在体系
一、填空题 1软件体系结构核心模型由构件、连接件、配置组成。作用于这些要素或连接关系上的限制条件：约束，质量-性能 2.sa风格具有已经被熟知的特性，并且可以复用 3."4+ 1”视图模型从5个不同的视角包括:逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图和场景视图来描述软件体系结构。 4.在层次系统中，两种通用的分层方法分别是(严格分层和松散分层） 5.在三层cs结构中，中间层可能是什么类型的服务器：应用服务器 6.解释器的三种策略：（1）传统解释器（2）基于字节码的解释器（3）JIT（即时）编译器 7.构件作为一个封装的实体，只能通过(接口)和外部环境交互，构件内部所实现的功能是以（服务）形式体现出来 8.在数据流风格中，用（数据字典）定义了相应的数据流图表达拓扑结构 9.在分层系统中，由上而下的信息和控制通常被描述成（请求），由下而上的方式被描述成（通知） 10.在分层系统的设计过程中，需要定义每层之间的接口，接口的类型包括：（黑盒接口和白盒接口） 11.三层cs体系风格是由什么构成的：表示层、功能层、数据层 二、选择题 1.表示业务逻辑和工作流，应该采用的uml图是什么：活动图 2._对象，_子程序,_构件，_包，这些哪一个是独立可交付的功能单元，外界通过接口访问它提供的服务：基于构件开发中的构件 3.同步调用消息和异步调用消息（下列哪句话是真的，哪句话是假的） 4.某游戏公司预开发一个大型多人技术战略游戏，针对这个目标，公司应该采用什么样的架构风格合适：解释器 5.三层cs体系结构中，什么是最重要的构件：中间件 6.在uml提供的图中，哪种图用于描述系统与外部系统及用户之间的交互：用例图 7.在c/s系统中，数据库服务器的（功能）任务： 安全性要求 访问并发性的控制 前端的客户应用程序的全局数据完整性 备份和恢复 8.与cs体系结构相比，bs体系结构的不足之处：BS体系结构缺乏对动态页面的支持能力，没有集成有效的支持能力 9.在rup（软件开发过程生命周期的图表）中，采用4+1视图模型来描述软件系统的体系结构，在这个模型中，最终用户侧重于逻辑视图，系统工程师侧重于哪种视图：部署视图 10.如果对银行的atm常用功能进行建模，用什么图来表示这个系统的功能需求：逻辑视图 三、名词解释 1.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。
课程设计(综合实验)报告 ( 2015 -- 2016 年度第二学期) 名称：课程设计 题目：软件体系结构设计与分析院系：计算机系 班级： 学号： 学生姓名：（你的签名） 指导教师：王晓辉廖尔崇 设计周数：（1周） 成绩： 日期：2016年6月19 日
一、课程设计(综合实验)的目的与要求 软件体系结构是软件工程专业的专业必修课。软件体系结构是软件工程方法学的一个分支，开设本课程的目的是使学生在了解了软件工程基础原理、方法、过程的基础上进一步掌握软件结构设计的基本理论和方法，培养设计软件结构的基本能力。本课程的基本内容包括软件体系结构的基本概念、发展现状、软件体系结构风格、传统的软件体系结构、现代软件体系结构等。 本课程实验的目标是培养学生的基础编程能力，其培养目标是程序员；软件工程课程使学生上升到软件系统的认识，其培养目标是软件工程师。本课程教学内容属于软件工程的概要设计阶段的方法学，其培养目标是软件架构师。 要求完成实验指导书的实验一~实验五（验证性实验），实验九~实验十一（设计综合性实验）。 二、设计（实验）正文 实验一经典软件体系结构风格(一) 1.管道过滤器风格 （1）概念：管道-过滤器模式的体系结构是面向数据流的软件体系结构。它最典型的应用是在编译系统。一个普通的编译系统包括词法分析器,语法分析器,语义分析与中间代码生成器,优化器,目标代码生成器等一系列对源程序进行处理的过程。人们可以将编译系统看作一系列过滤器的连接体,按照管道-过滤器的体系结构进行设计。此外,这种体系结构在其它一些领域也有广泛的应用。因此它成为软件工程和软件开发中的一个突出的研究领域。 （2
一次 就项目管理方面而言，软件重用项目与非重用项目有哪些不同之处。 答：使用软件重用技术可减少重复工作,提高软件生产率, 缩短开发周期。同时，由于软构建大多经过严格的质量认证，因此有助于改善软件质量，大量使用构建，软件的灵活性和标准化程度可得到提高。 2、实际参与/组织一个软件重用项目的开发，然后总结你是如何组织该项目的开发的 答：参加了一个网页管理系统的开发，该项目重复使用已有的软件产品用于开发新的软件系统，以达到提高软件系统的开发质量与效率，降低开发成本的目的。在过程中使用了代码的复用、设计结果的复用、分析结果的复用、测试信息的复用等。 3、为什么要研究软件体系结构？ 答：1.软件体系结构是系统开发中不同参与者进行交流和信息传播的媒介。 2．软件体系结构代表了早期的设计决策成果。 3．软件体系结构可以作为一种可变换的模型。 4、根据软件体系结构的定义，你认为软件体系结构的模型应该由哪些部分组成？ 答：构件()可以是一组代码，如程序的模块;也可以是一个独
立的程序(如数据库的服务器)； 连接件()是关系的抽象，用以表示构件之间的相互作用。如过程调用、管道、远程过程调用等； 限制()：用于对构件和连接件的语义说明。 5、在软件体系结构的研究和应用中，你认为还有哪些不足之处？ 答：（1）缺乏同意的软件体系结构的概念，导致体系结构的研究范畴模糊。 （2）繁多，缺乏同意的的支持。 （3）软件体系结构研究缺乏统一的理论模型支持。 （4）在体系结构描述方便，尽管出现了多种标准规范或建议标准，但仍很难操作。 （5）有关软件体系结构性质的研究尚不充分，不能明确给出一个良体系结构的属性或判定标准，没有给出良体系结构的设计指导原则，因而对于软件开发实践缺乏有力的促进作用。（6）缺乏有效的支持环境软件体系结构理论研究与环境支持不同步，缺乏有效的体系结构分析、设计、方针和验证工具支持，导致体系结构应用上的困难。 （7）缺乏有效的体系结构复用方案。 （8）体系结构发现方法研究相对欠缺。 二次