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软件架构设计策略

软件架构设计策略
软件架构设计策略

架构设计则为满足架构需求的质量属性寻找适当的战术。对如何实现特定的质量属性感兴趣。质量需求指定了软件的响应,以实现业务目标。我们感兴趣的是设计使用设计模式、架构模式或架构策略创建设计的“战术“。

是什么使一个设计具有了可移植性,一个设计具有了高性能,而另一个设计具备了可集成性?实现这些质量属性依赖于基本的设计策略。我们将对这些称之为“战术”的设计决策进行分析。战术就是影响质量属性响应控制的设计决策。战术集合称为“架构策略”。架构模式以某种方式将战术打包在一起。

系统设计是由决策集合组成。对设计师来说,每个战术都是一个设计选择。例如,其中一个战术引入了冗余,以提高系统的可用性。这是提高可用性的一个选择但是不是唯一选择。

我们将每个系统质量属性的战术组织为层次形式,但是每个层次只是为了说明一些战术,而且任何战术列表都肯定是不完成的。

1.可用性战术

恢复和修复是可用性的重要方面,为了阻止错误发展成故障,至少能够把错误限制在一定的范围内,从而使修复成为可能。维持可用性的所有方法包括某种类型的冗余,用来检测故障的某种类型的健康监视,以及当检测到故障时某种类型的恢复。有些情况下,监视或恢复是自动进行的,有时需要手动。

我们事项考虑错误检测,然后分析错误恢复,最后讨论错误预防。

1>错误检测

用于识别错误的3个战术是命令/响应、心跳和异常

⑴命令/响应。一个组件发出一个命令,并希望在预定义的时间内收到一个

来自审查组件的响应。可以把该战术用在共同负责某项任务的一组组件内。客户机也可以使用这种战术,以确保服务器对象和到服务器的通信路径在期望的性能边界内操作。可以用一种层级形式组织“命令/响应”错误探测器,其中最底层的探测器对与其共享一个处理器的软件进程发出命令,较高层的错误探测器对较低层的探测器发出命令。与所有进程发出命令的远程错误探测器相比,这种战术所使用的通信带宽更少。

⑵心跳。一个组件定期发出一个心跳消息,另一个组件接收听该信息。如

果心跳失败,则假定最初的组件失败,并通知错误纠正组件。心跳还可以传递数据。例如,自动柜员机定期向服务器发送一次交易日志。该消息不仅起到心跳的作用,而且传送了要处理的数据。

⑶异常。识别错误的一个方法就是遇到了异常。

命令/响应和心跳战术在不同的进程中操作,异常战术在一个进程中操作。

异常处理程序通常将错误在语义上转换为可以被处理的形式。

2>错误恢复

错误恢复由准备恢复和修复系统两部分组成。

⑴表决。运行在冗余处理器上的每个进程都具有相同的输入,它们计算发

送给表决者的一个简单的输出值。如果表决者检测到单处理器的异常行为,那么就中止这一行为。表决算法可以是“多数规则”或“首选组件“或其他算法。该方法用于纠正算法的错误操作或者处理器的故障,通常用在控制系统。每个冗余组件的软件可以由不同的小组开发,并且在不同平台上执行。稍微好一点情况是在不同平台上开发一个软件组件,但是这

样的开发和维护费用非常昂贵。

⑵主动冗余(热重启)。所有的冗余组件都以并行的方式对事件做出响应。因此他们都处在相同的状态。仅使用一个组件的响应,丢弃其他组件的响应。错误发生时,使用该战术的系统停机时间通常是几毫秒,因为备份是最新的,所以恢复所需要的时间就是切换时间。

⑶被动冗余(暖重启/双冗余/三冗余)

一个组件(主要的)对事件做出响应,并通知其他组件(备用的)必须进行状态更新。当错误发生时,在继续提供服务前,系统必须首先确保备用状态是最新的。该方法也用在控制系统中,通常情况是在输入信息通过通信通道或传感器到来时,如果出现故障必须从主组件切换到备用组件时使用。

⑷备件

备用件是计算平台配置用于更换各种不同的故障组件。出现故障时,必须将其重新启动为适当的软件配置,并对其状态进行初始化。定期设置持久设备的系统状态的检查点,并记录持久设备的所有状态变化能够使备件设置为适当的状态。这通常用作备用客户机工作站,出现故障时,用户可以离开。该战术的停机时间通常是几分钟。

⑸Shadow操作。以前出现故障的组件可以在短时间内以“shadow模式”运行,以确保在恢复该组件前,模仿工作组件行为。

⑹状态再同步。主动和被动冗余战术要求恢复的组件在重新提供服务前更新其状态。更新的方法取决于可以承受的停机时间、更新的规模以及更新所要求的消息的数量。

⑺检查点/回滚。检查点就是记录所创建的一致状态,或者是定期进行,

或者是对具体事件做出响应。有时系统会以一种不同寻常的方式出现故障,可检测到其状态不一致。在这种情况下,应该使用上一个一致状态检查点和拍了快照后所发生的事务日志来恢复系统。

3>错误预防

⑴从服务中删除。该战术从操作中删除了系统的一个组件,以执行某些活

动来防止预期发生的故障。一个示例就是重新启动组件,以防止内存泄露导致故障的发生。如果从服务中删除是自动的,则可以设计架构策略来支持它。如果是人工进行的,则必须对系统进行设计以对其提供支持。

⑵事务。事务就是绑定几个有序的步骤,以能够立刻撤销整个绑定。如果

进程中的一个步骤失败的话,可以使用事务来防止任何数据受到影响,还可以使用事务来防止访问相同数据的几个同时线程之间发生冲突。

⑶进程监视器。一旦检测到进程中存在着错误,监视进程就可以删除非执

行进行,并为该进程创建一个新的实例,就像在备件战术中一样,初始化为某个适当的状态。

总结了上面讨论的战术。

2.可修改性战术

可修改战术的目标是控制实现、测试和部署变更的时间和成本。把可修改性战术根据其目标进行分组。一组可修改性战术目标是减少由某个变更直接影响的数量。这组称为“局部化修改”。另一组可修改战术的目标是限制对局部化的模块的修改。这组称为“防止连锁反应”。两组之间的差别

是有直接受变更影响的模块(那些调整其责任来完成变更的模块)间接受变更影响的模块(那些责任保持不变,但必须改变其实现来适应直接受影响的模块)。第三组战术的目标是控制部署时间和成本。我们把这组战术叫做“延迟绑定时间”。

1> 局部化修改。目标是在设计期间为模块分配责任,以把预期的变更限制在一定范围内。其战术有:维持语义的一致性、预期期望的变更、泛化该模块、限制可能的选择。

⑴维持语义的一致性。语义的一致性是在模块中责任之间的关系。目标是确保所有这些责任都能够协同工作,不需要过多地依赖其他模块。该目标是通过选择具有语义一致性的责任来实现的。耦合和内聚指标是度量语义一致性的尝试,但它们遗漏了变更的上下文。相反根据一组预期的变更来度量语义一致性。其中一个子战术就是“抽象通用服务”。通过专门的模块提供通用服务通常被视为支持重用。但是抽象通用服务也支持可修改性。如果已经抽象出了通用服务,那么对这些通用服务的修改只需要进行一次,而不需要在使用这些服务的每个模块中都进行修改。此外,对使用这些服务的模块的修改不会影响到其他用户。不仅支持局部化修改,而且还能够防止连锁反应。抽象通用服务的示例就是应用框架的使用和其他中间件软件的使用。

⑵预期期望的变更。考虑所预想的变更的集合提供了一个评估特定的责任分配的方法。基本的问题是“对于每次变更,所建议的分解是否限定了为完成变更所需要修改的模块的集合?”一个相关的问题是“根本不同的变更会影响相同模块吗?”这与语义一致性有什么不同呢?根据语义一致性分配责任,假定期望的变更在语义上是一致的。预测期望变更的战术不关心模块责

任的一致性,它所关心的是使变更的影响最小。在实际中很难单独使用该战术,因为不可能预期所有变更。基于此原因,我们通常结合语义一致性来使用该战术。

⑶泛化该模块。使一个模块更通用能够使它根据输入计算更广泛的功能。可以该输入看作是为该模块定义了一种语言,这可能会如同使常数成为输入参数一样简单;也可能如同把该模块实现为解释程序,并使输入参数成为解释程序的语言中的程序一样复杂。模块越通用,越有可能通过调整语言而非修改模块来进行请求变更。

⑷限制可能的选择。修改(尤其是在产品线中的修改)的范围可能非常大,因此可能会影响很多模块。限制可能的选择将会降低这些修改所造成的影响。例如,产品线的某个变化点可能允许处理器的变化。将处理器变更限制为相同家族的成员就限制了可能的选择。

2> 防止连锁反应。修改所产生的一个连锁反应就是需要改变该修改并没

有直接影响到的模块。例如,改变了模块A以完成某个特定的修改,那么必须改变模块B,这仅仅是因为改变了A,在某种意义上来说,是因为它依赖于模块A。

确定的8中类型的依赖。

①语法。

●数据。要使B正确编译或执行,由A产生并由B使用的数据类型

或格式必须与B所假定的数据的类型或格式一致。

●服务。要使B正确编译和执行,由A提供并且由B调用的服务的

签名必须与B的假定一致。

②语义。

●数据。要使B正确执行,由A产生并由B使用的数据语义必须与

B所假定的数据的语义一致。

●服务。要使B正确执行,由A提供并且由B调用的服务的语义必

须与B的假定一致。

③顺序。

●数据。要使B正确执行,它必须以一个固定的顺序接收由A产生

的数据。

●控制。要使B正确执行,A必须在一定的时间限制内执行。

④A的一个接口身份。A可以有多个接口。要使B正确编译和执行,

该接口的身份(名称或句柄)必须与B的假定一致。

⑤A的位置(运行时)。要是B正确执行,A运行的位置必须与B的假

定一致。

⑥A提供的服务/数据的质量。要是B正确执行,设计A所提供的数据

或服务的质量的一些属性必须与B的假定一致。例如,某个特定的传感器所提供的数据必须有一定的准确性,以使B的算法能够正常运行。

⑦A的存在。要是B正常执行,A必须存在。例如,如果B请求对象

A提供服务,而A不存在并且不能动态创建,那么B就不能正常执行。

⑧A的资源行为。要使B正常执行,A的资源行为必须与B的假定一

致。这可以是A的资源使用(A使用与B相同的内存)或资源拥有(B 保留了A认为属于它的资源)。

没有任何一个战术一定能够防止语义变更的连锁反应。首先讨论与特定模

块的接口相关的那些战术——信息隐藏和维持现有的接口——然后讨论

一个违反了依赖链的战术——仲裁者的使用。

⑴信息隐藏。信息隐藏就是把某个实体(一个系统或系统的某个分解)的责任分解为更小的部分,并选择使哪些信息成为公有的,哪些信息成为私有的。可以通过指定的接口获得公有责任。信息隐藏的目的是将变更隔离在一个模块内,防止变更扩散到其他模块。这是防止变更扩散的最早的技术。它与“预期期望的变更有很大关系”,因为它使用那些变更作为分解的基础。

⑵维持现有的接口。如果B依赖于A的一个接口的名字和签名,则维持该接口及其语法能够使B保持不变。当然如果B对A有语义依赖性,那么该战术不一定会起作用,因为很难屏蔽对数据和服务的含义的改变。此外,也很难屏蔽对服务质量、数量质量、资源使用和资源拥有的依赖性。还可以通过将接口与实现分离来实现该接口的稳定性。这使得能够创建屏蔽变化的抽象接口。变化可以包含在现有的责任中,或者可以通过用模块的一个实现代替另一个实现来包含变化。

实现该战术的模式包括:

●添加接口。大多数编程语言允许多个接口。可以通过新接口提供最

新的可见的服务或者数据,从而使得现有的接口保持不变并提供相同的签名。

●添加适配器。给A添加一个适配器,该适配器把A包装起来,并提

供原始A的签名。

●提供一个占位程序A。如果修改要求删除A,且B仅依赖于A的签名,

那么为A提供一个占位程序能够使B保持不变。

⑶限制通信路径。限制与一个给定的模块共享数据的模块。也就是说,减少使用由该给定模块所产生的数据的模块的数量,以及产生由该模块所使用的数据的模块的数量。这会减少连锁反应,因为数据产生/使用引入了导致连锁反应的依赖。

⑷仲裁者的使用。如果B对A具有非语义的任何类型的依赖,那么,在A和B之间插入一个仲裁者是有可能的,以管理与该依赖相关的活动。所有这些仲裁者都有不同的名字,但我们将根据列举的依赖类型对每个仲裁者进行讨论。如前所述,在最糟糕的情况下,仲裁者不能补偿语义变化。仲裁者是:

●数据(语法)。存储库充当数据的生产者和使用者之前的仲裁者。存

储库可以把A产生的语法转换为符合B的语法。一些发布/订阅模式(那些具有通过中央组件的数据流的模式)也可以把该语法转换为符合B

的语法。MVC和PAC模式把一种形式的数据(输入输出设备)转换为另一种形式的数据(由MVC和PAC中的抽象所使用的形式)。

●服务(语法)。正面、桥、调停者、策略、代理和工厂模式都提供了

把服务的语法从一种形式转换为另一种形式的仲裁者。因此,可以使

用他们防止A的变化扩散到B。

●A的接口的身份。可以使用经纪人模式屏蔽一个接口的身份中的变

化。如果B依赖于A的一个接口的身份并且该身份发生了变化,通过

向经纪人添加该身份,并使该经纪人与A的新身份进行连接,B可以保持不变。

●A的位置(运行时)。名称服务器能够使A的位置发生变化,且不影

响B。A负责在名称服务器中注册其当前的位置,B从名称服务器中检索该位置。

●A的资源行为或由A控制的资源(运行时)。资源管理器是一个负责

进行资源非配的仲裁者。某些资源管理器(例如那些基于实时系统中速率单调性分析的管理器)可以保证满足在某些限制条件中的所有请求。当然,A必须把对该资源的控制转让给资源管理器。

●A的存在。工厂模式能够根据需要创建实例,因此B对A的存在的

依赖性由该工厂的操作来满足。

3>推迟绑定时间。可修改性场景包括通过减少需要修改的的数量不能满足的两个元素—部署时间以及允许非开发人员进行修改。推迟绑定时间支持这两个场景,但需要提供额外的基础结构来支持后期绑定。

可以把各个时间决策绑定到执行系统中。我们讨论一下那些影响部署时间的决策。系统的部署由某个过程来规定。当修改由开发人员进行时,通常会有一个测试和分布过程,该过程确定进行改变和该改变对最终用户可用之间的时间延迟。在运行时绑定意味着系统已经为该绑定做好了准备,并且完成了所有的测试和分配步骤。推迟绑定时间还能够使最终用户或系统管理员进行设置,或提供影响行为的输入。

许多战术的目的是在载入时或运行时产生的影响,如下所示:

●运行时注册支持即插即用操作,但需要管理注册额外开销。例如,

发布/订阅注册可以在运行时或载入时实现。

●配置文件的目的是在启动时设置参数。

●多态允许方法调用的后期绑定。

●组件更换允许载入时间绑定。

●遵守已定义的协议允许独立进程的运行时绑定。

3.性能战术

性能战术的目标就是对在一定的时间限制内到达系统的事件生成一个响应。事件到达后系统或者对该事件进行处理,或者由于某些原因处理被阻塞。下面是产生响应时间的两个基本因素:资源消耗和闭锁时间

资源消耗:包括CPU、数据存储、网络通信带宽和内存,但它也可以包括由设计中的特定系统所定义的实体。例如必须对缓冲器进行管理,并且对关键部分的访问必须是按顺序进行的。事件可以是各种类型的,每种类型的事件都经过了一个处理序列。

闭锁时间:可能会由于资源争用、资源不可用或者计算依赖于另外一个还不能得到的计算结果而导致计算不能使用某个资源,从而阻止了计算的进行。

●资源争用。这些事件可能是单个流,也可能是多个流。争用同一个

资源的多个流或相同流中争用同一个资源的不同事件会增加等待时

间。

●资源的可用性。即使没有争用,如果资源不可用,计算也无法进行

下去。资源离线、组件故障、或其他原因都会导致资源不可用。在任何情况下,设计师都必须确定资源不可用可能会导致急剧增加等待时间的位置。

●对其他计算的依赖性。计算可能必须等待,因为它必须与一个计算

的结果同步,或者是因为它在等待它所启动的一个计算的结果。例如,它可能会从两个不同的源读取信息,如果这两个源是按顺序读取的话,等待时间将会比并行读取高。

1>资源需求。事件流是资源需求的源。需求的两个特征是:资源流中

的事件之间的时间(在事件流中多长时间进行一次请求);每个请求所消耗的资源是多少。

减少等待时间的一个战术就是减少处理一个事件流所需要的资源。方法如下:

●提高计算效率。处理事件或消息中的一个步骤就是应用某个算法。

改进在关键的地方所使用的算法将减少等待时间。有时可以用一种资源换取另一种资源。例如,可以把仲裁者数据保存在存储库中,也可以重新生成,这取决于时间和空间资源的可用性。该战术通常用在处理器上,但用在其他资源上也是有效的,如磁盘。

●减少计算开销。如果没有资源请求,就可以减少处理需求。

减少等待时间的另外一个战术就是减少所处理事件的数量。可以用一下方式进行:

●管理事件率。如果可以降低监视环境变量处的取样频率,就可以减

少需求。如果系统进行了超量设计的话,这样做是不可行的,其他时候使用不必要的高采样率来建立多个流之间的和谐周期。也就说,某个流或事件被过采样,以使他们可以被同步化。

●控制采样频率。如果没有对外部生成的事件的到达进行控制,则可

以用一个较低的频率对排队的请求进行采样,这样可能会导致请求的丢失。

用于减少或管理需求的其他战术包括控制资源的使用。

●限制执行时间。限制用多少执行时间对事件做出响应。有时这样做

有意义,有时没有意义。对于迭代、依赖于数据的算法,限制迭代的数量就是限制执行时间的一个方法。

●限制队列的大小。这控制了排成队列到达事件的最大数量,因此控

制了用来处理到达事件的资源。

2>资源管理

尽管不能控制对资源的需求,但对这些资源的管理会影响响应时间。

下面是一些资源管理的战术。

●引入并发。如果可以并行处理,就可以减少闭锁时间。可以通过在

不同的线程上处理不同的事件流或者创建额外的线程来处理不同的活动集来引入并发。引入并发后,适当地把线程分配给资源(负载均衡)非常重要,以尽可能利用并发。

●维持数据或计算的多个副本。客户机—服务器模式中的客户机是计

算的副本。使用副本的目的是减少在中央服务器上进行所有的计算时出现的争用。高速缓存的数据通常是现有数据的一个副本,因此使用副本一致和同步就变成了系统必须承担的责任。

●增加可用资源。速度更快的处理器、额外的处理器、额外的内存以

及速度更快的网络都可以减少等待时间。在选择资源时,通常会考虑成本,但增加资源绝对也是一个减少等待时间的战术。

3>资源仲裁

当存在资源争用时,必须对资源进行调度。我们需要对处理器、缓冲器和网络进行调度安排。设计师的目标是理解每个资源使用的特性,并选择之一致的调度策略。

从概念上讲调度策略都有两部分:优先级分配和分派。所有的调度策略都分配优先级。一些常见的调度策略为:

●先进先出。FIFO队列同等看待对资源的所有请求,并依次对其进行

处理。在FIFO队列中,一个请求可能被另一个需要很长时间来生成响应的请求阻止。只有所有请求优先级都是相同的,这就不是一个问题;

但如果一些请求的优先级高于其他请求的优先级,就存在这个问题。

●固定优先级调度。固定优先级调度为每个请求资源的源分配一个特

定的优先级,并按该优先级顺序分配资源。该策略能够保证为优先级较高的请求提供更好的服务,但是,对一些优先级较低的请求来说,肯能要等待很长的时间才能得到服务,因为它前面有很多优先级较高的请求。3个常见的优先级策略为:

⑴语义重要性。每个流都根据生成它的任务的某个与领域特性被静态

地分配一个优先级。这种调度在大型机系统中,其中领域特性是任务启动的时间。

⑵时限时间单调。时限时间单调是一种静态优先级分配,它将较高的

优先级分配给具有较短时限时间的流。在调度的不同优先级流具有实时时限时间时,使用该调度策略。

⑶速率单调。速率单调是周期流的一种静态优先级分配,它将较高的

优先级分配给具有较短周期的流。该调度策略是时限时间单调的一种特殊情况,但它更为我们所熟知,操作系统对此提供支持的可能性较大。

●动态优先级调度

⑴轮转。轮转是一种调度策略,它对请求进行排序,然后在允许的时

候,把资源分配给该排序中的下一个请求。轮转的一个特殊形式就是循环执行,在循环执行中,资源分配是每隔一个固定的时间进行的。

⑵时限时间最早优先。时限时间最早优先根据具有最早的视线时间的

挂起请求来分配优先级。

●静态调度。循环执行调度是一种调度策略,在该策略中,离线确定

先占点和资源分配顺序。

4.安全性战术

安全性战术分为:与抵抗攻击有关的战术、与检测攻击有关的战术以及从攻击中恢复有关的战术。给门装锁就是在抵抗攻击,在房子中放一个运动传感器就是在检测攻击,给房子上保险就是从攻击总恢复。

1>抵抗攻击。我们把认可、机密性、完整性和保证确定为目标。

可以组合使用下面的战术来实现这些目标。

●对用户身份验证。身份验证能够保证进行访问的用户或远程计算机

确实是它所声称的用户或计算机。密码、一次性密码、数字证书以及生物识别均提供身份验证。

●对用户进行授权。授权能够保证经过了身份验证的用户有权访问和

修改数据或服务。这通常通过在系统中提供一些访问控制模式进行管理。可以对单个用户进行访问控制,也可以对某一类用户进行访问控制。也可以根据用户分组、用户角色或个人列表定义用户类。

●维护数据的机密性。应该对数据进行保护,以防止未经授权的访问。

一般通过对数据和通讯链路进行某种形式的加密来实现机密性。另一方面,通信链路一般不具有授权控制,对于通过公共可访问的通信链路传数据来说,加密是唯一的保护措施。对基于web的链路,可以通过VPN或者SSL来实现该链路。

●维护完整性。应该如期提供数据,数据中可能有冗余信息、如校验

或哈希值,他们可以与原始数据一起进行加密,也可以单独加密。

●限制暴露的信息。攻击者通常会利用暴露的某个弱点来攻击主机上

的所有数据和服务。设计师可以设计服务在主机上的分配,以使只能在每个主机上获得有限的服务。

●限制访问。防火墙根据消息源或目的地端口来限制访问。来自未知

源的消息可能是某种形式的攻击。限制对已知源的访问并不总是可行的,例如,一个公共网站上可能会有来自未知源的请求。这种情况中使用一个配置就是所谓的解除管制区。

2>检测攻击。检测攻击通常通过“入侵检测”系统进行。

3>从攻击中恢复。可以把从攻击中恢复的战术分为恢复状态相关

的战术和与识别攻击者相关的战术。在将系统或数据恢复到正确

状态时所使用的战术与用于可用性的战术发生了重叠,因此他们

都是从不一致的状态恢复到一致状态。差别就是要特别注意维护

系统管理数据的冗余副本,如密码、访问控制列表、域名服务和

用户资料数据。

用于识别攻击者的战术就是“维持审计追踪”。审计追踪就是应用到

系统中的数据的所有事务和识别信息的一个副本。可以使用审计信息

开追踪攻击者的操作。支持认可并支持系统恢复。

5.可测试性战术

可测试性战术目标是允许在完成一个软件开发的增量后,轻松地对软件进行测试。我们对两类用于测试的战术进行讨论:提供输入并捕获输出;内部监视。

1>输入/输出

●记录回放。记录回放是指捕获跨接口的信息,并将其作为测试专用

软件的输入。在正常操作中操作中跨一个接口的信息保存在某个存储库中,它代表来自一个组件的输出和传到一个组件的输入。记录该信息使得能够生成对其中一个组件的测试输入,并保存用于以后比较测试输出。

●将接口与实现分离。将接口与实现分离允许实现的代替,以支持各

种测试目的。占位实现允许在缺少被占用的组件时,对系统的剩余部分进行测试。用一个组件代替某个专门的组件能够使被代替的组件充当系统剩余部分的测试工具。

●特化访问路线/接口。具有特化的测试接口允许通过测试工具并独立

于其正常操作,来捕获或指定组件的变量值。例如,可以通过允许特

化的接口提供原数据,测试工具利用该接口推动其活动。

2>内部监视

●内置监视器。组件可以维持状态、性能负载、容量、安全性或其他

可通过接口访问的信息。此接口可以是该组件的一个永久接口,也可

以是通过instrumentation技巧临时引入的接口,如面向方面编程或预处理程序宏。一个常见的技巧就是当监视状态被激活时记录事件。监

视状态实际上会增加测试工作,因为随着监视的关闭,可能必须重复

测试。尽管额外测试需要一定的开销,但这却使组件活动的可见性得

以提高,这样做是值得的。

6.易用性战术

易用性与用户完成期望任务的难易程度以及系统为用户提供的支持种类有关。有两种类型的战术支持易用性,每种战术所针对的是两种类别的“用户”。第一类是运行时,包括那些在系统运行期间支持用户的战术。

第二类基于用户接口设计的迭代特性,它在设计时支持接口开发人员。

1>运行时战术。一旦系统执行,就可以通过为用户提供关于系统

正在做什么的反馈,以及用于提供发出基于易用性命令的能力来

增强易用性。例如,在纠错或更高效的操作中,“取消”、“撤

销”、“聚合”和“显示多个视图”均为用户提供支持。

●维持任务的一个模型。这种情况下,所维持的模型是关于任务的信

息。任务模型用于确定上下文,以使该系统了解用户试图做什么,并提供各种协助。例如,知道句子通常以大写字母开头能够使应用程序纠正该位置的小写字母。

●维持用户的一个模型。维持的模型是关于用户的信息。它确定了用

户对该系统的了解,用户在期望的响应时间方面的行为,以及特定于某个用户或某类用户的其他方面。例如,维持用户模型能够使系统以用户可以阅读月面的速度滚动页面。

●维持系统的一个模型。所维持的模型就是关于系统的信息。它确定

了期望的系统行为,以便为用户提供适当的反馈。系统模型反馈预测了诸如完成当前活动所需要时间的项目。

2>设计时战术。在测试过程中,通常会频繁修改用户接口。也就

是说,易用性工程师将为开发人员提供对当前接口设计的修改,

开发人员将实现这些修改。这导致了对语义一致的可修改性的求

精。

●将用户接口与应用的其余部分分离开来。局部化所期望的变更是语

义一致的一个基本原理。因为在开发中和部署后,我们预计用户接口频繁发生变化,因此单独维护用户接口代码将会变更局部化在某个地方。开发用于实现该战术并支持用户接口修改的软件架构模式为:模型——视图——控制器

表示——抽象——控制

Seeheim

Arch/Slinky

7.战术与架构模式的关系

Active Objcet设计模式将方法执行从方法调用中分离出来,以增强并发,并简化对驻留在其自身控制线程中的对象的同步访问。

该模式由6个元素组成:代理,它提供了允许客户对主动对象调用公共访问方法的接口;方法请求,它定义了用于执行主动对象的方法的一个接口;

激活接口,它维持了挂起方法请求的一个缓冲器;调度程序,它决定接下来执行什么方法请求;附属,他定义可建模为主动对象的行为和状态;将来,它允许客户获得方法调用的结果。

该模式的动机就是增强并发性——这是一个性能目标。因此其主要目的就是实现“引入并发“性能战术。然而,还要注意该模式包含的其他战术。

●信息隐藏(可修改性)。每个元素都选择了它将实现的责任,并将其

实现隐藏在接口后面。

●仲裁者(可修改性)。该代理充当着把变化缓冲到方法调用中的仲裁

者。

●绑定时间(可修改性)。主动对象模式假定对该对象的请求在运行时

到达该对象。然而,并没有确定客户机与代理的绑定时间。

●调度策略(性能)。调度程序实现一些调度策略。

对设计师来说,分析过程包括理解嵌入在实现中的所有战术;设计过程包括在关于哪些战术最和将实现系统期望的目标方面,做出一个明智的选

软件架构设计说明书

架构设计说明书 版本1.0.0

目录

1.引言 [对于由多个进程构成的复杂系统,系统设计阶段可以分为:架构设计(构架设计)、组件高层设计、组件详细设计。对于由单个进程构成的简单系统,系统设计阶段可以分为:系统概要设计、系统详细设计。本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。] [架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档,它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南,相关组件(粒度最粗的子系统)的内部设计由组件高层设计提供。] [系统:指待开发产品的软件与硬件整体,其软件部分由各个子系统嵌套组成,子系统之间具有明确的接口; 组件:指粒度最粗的子系统; 模块:指组成组件的各层子系统,模块由下一层模块或函数组成;] [此文档的目的是: 1)描述产品的逻辑结构,定义系统各组件(子系统)之间的接口以及每个组件(子系统)应该实现的功能; 2)定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式; 3)描述系统部署,说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络(硬件)配置。对于每种配置,应该指出执行该系统的物理节点(计算机、网络设备)配置情况、节点之间 的连接方式、采用何种通信协议、网络带宽。另外还要包括各进程到物理节点的映射; 4)系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计; 5)定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南,各个编程人员应该遵循的编码规范。 ] [建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。] [架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。] 1.1目的 [简要描述体系结构文档的目的。]

软件架构设计文档

软件架构设计文档 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

密级:内部公开 文档编号:1002 版本号: 测测(基于安卓平台的测评软件) 软件架构设计文档 计算机与通信工程学院天师团开发团队

修订历史记录 目录

1.文档介绍 文档目的 本文档是对于测测软件系统进行详细设计和编码的重要依据。对该软件的整个系统的结构关系进行了详细描述,阐述了系统的总体框架,包括物理、逻辑结构,说明了体系结构所采取的设计策略和所有技术,并对相关内容做出了统一的规定。为今后的设计、编码、测试都提供了可以参考的模版并且提高效率,使整个开发过程做到资源利用最大化,减少由于需求变更而修改的时间,大大的降低了成本,节约了时间,也使得客户更加的满意。 文档范围 本文档包含以下几个部分: 1、架构设计思想 2、架构体系描述 3、系统模块化分 4、系统模块描述 5、模块接口设计 读者对象 本文档主要读者包括:

1、本系统的设计人员:包括模块设计人员(理解用户需求,在设计时把握用户需求)。 2、本系统的系统开发人员:编码人员(了解用户需求,为编码提供模版)。 3、本系统的测试人员(了解用户需求,为测试提供参考)。 4、客户(检查是否满足要求)。 参考文献 《软件工程讲义》 《测测需求规格说明书》 2.架构设计思想 为了降低系统耦合度,增加系统内聚性,在需求发生更改时能在较短的时间内对系统做出修改,并重新投入使用,我们决定以分层体系架构风格作为整个系统的体系风格,严格按照一定的规则来进行接口设计,并以之为根据进行详细设计。分为数据层、业务逻辑层、表示层。 3.架构体系描述 整个系统顶层架构采用分层的风格,整个系统的体系结构非常清晰,使得后期易于详细设计、编码、维护以及适应需求变更。通过分层,定义出层与层之间的接口,使得在更加规范的同时拥有更为多台花的接口描述,使得层与层之间的耦合度降低,增强了模块的服用型和可

软件架构设计说明书

软件架构设计说明书 The final edition was revised on December 14th, 2020.

架构设计说明书 版本1.0.0

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1.引言 [对于由多个进程构成的复杂系统,系统设计阶段可以分为:架构设计(构架设计)、组件高层设计、组件详细设计。对于由单个进程构成的简单系统,系统设计阶段可以分为:系统概要设计、系统详细设计。本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。] [架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档,它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南,相关组件(粒度最粗的子系统)的内部设计由组件高层设计提供。] [系统:指待开发产品的软件与硬件整体,其软件部分由各个子系统嵌套组成,子系统之间具有明确的接口; 组件:指粒度最粗的子系统; 模块:指组成组件的各层子系统,模块由下一层模块或函数组成;] [此文档的目的是: 1)描述产品的逻辑结构,定义系统各组件(子系统)之间的接口以及每个组件(子系统)应该实现的功能; 2)定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式; 3)描述系统部署,说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络(硬件)配置。对于每种配置,应该指出执行该系统的物理节点(计算机、网络设备)配置情况、节点之间的连 接方式、采用何种通信协议、网络带宽。另外还要包括各进程到物理节点的映射; 4)系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计; 5)定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南,各个编程人员应该遵循的编码规范。 ] [建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。] [架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。]

软件体系结构设计说明书(模板)

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。] 5.1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。] 5.2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。]

很详细的系统架构图-强烈推荐

很详细的系统架构图 专业推荐 2013.11.7

1.1.共享平台逻辑架构设计 如上图所示为本次共享资源平台逻辑架构图,上图整体展现说明包括以下几个方面: 1 应用系统建设 本次项目的一项重点就是实现原有应用系统的全面升级以及新的应用系统的开发,从而建立行业的全面的应用系统架构群。整体应用系统通过SOA面向服务管理架构模式实现应用组件的有效整合,完成应用系统的统一化管理与维护。 2 应用资源采集 整体应用系统资源统一分为两类,具体包括结构化资源和非机构化资源。本次项目就要实现对这两类资源的有效采集和管理。对于非结构化资源,我们将通过相应的资源采集工具完成数据的统一管理与维护。对于结构化资源,我们将通过全面的接口管理体系进行相应资源采集模板的搭建,采集后的数据经过有效的资源审核和分析处理后进入到数据交换平台进行有效管理。 3 数据分析与展现 采集完成的数据将通过有效的资源分析管理机制实现资源的有效管理与展现,具体包括了对资源的查询、分析、统计、汇总、报表、预测、决策等功能模块的搭建。 4 数据的应用 最终数据将通过内外网门户对外进行发布,相关人员包括局内各个部门人员、区各委办局、用人单位以及广大公众将可以通过不同的权限登录不同门户进行相关资源的查询,从而有效提升了我局整体应用服务质量。

综上,我们对本次项目整体逻辑架构进行了有效的构建,下面我们将从技术角度对相关架构进行描述。 1.2.技术架构设计 如上图对本次项目整体技术架构进行了设计,从上图我们可以看出,本次项目整体建设内容应当包含了相关体系架构的搭建、应用功能完善可开发、应用资源全面共享与管理。下面我们将分别进行说明。 1.3.整体架构设计 上述两节,我们对共享平台整体逻辑架构以及项目搭建整体技术架构进行了分别的设计说明,通过上述设计,我们对整体项目的架构图进行了归纳如下:

软件架构设计说明书完整版

软件架构设计说明书 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

架构设计说明书 版本1.0.0

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1.引言 [对于由多个进程构成的复杂系统,系统设计阶段可以分为:架构设计(构架设计)、组件高层设计、组件详细设计。对于由单个进程构成的简单系统,系统设计阶段可以分为:系统概要设计、系统详细设计。本文档适用于由多个进程构成的复杂系统的构架设计。] [架构设计说明书是软件产品设计中最高层次的文档,它描述了系统最高层次上的逻辑结构、物理结构以及各种指南,相关组件(粒度最粗的子系统)的内部设计由组件高层设计提供。] [系统:指待开发产品的软件与硬件整体,其软件部分由各个子系统嵌套组成,子系统之间具有明确的接口; 组件:指粒度最粗的子系统; 模块:指组成组件的各层子系统,模块由下一层模块或函数组成;] [此文档的目的是: 1)描述产品的逻辑结构,定义系统各组件(子系统)之间的接口以及每个组件(子系统)应该实现的功能; 2)定义系统的各个进程以及进程之间的通信方式; 3)描述系统部署,说明用来部署并运行该系统的一种或多种物理网络(硬件)配置。对于每种配置,应该指出执行该系统的物理节点(计算机、网络设备)配置情况、节点之间的连 接方式、采用何种通信协议、网络带宽。另外还要包括各进程到物理节点的映射; 4)系统的整体性能、安全性、可用性、可扩展性、异常与错误处理等非功能特性设计; 5)定义该产品的各个设计人员应该遵循的设计原则以及设计指南,各个编程人员应该遵循的编码规范。 ] [建议架构设计工程师与组件设计工程师共同完成此文档。] [架构设计说明书的引言应提供整个文档的概述。它应包括此文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述。]

软件架构设计文档模板

广州润衡软件连锁有限公司软件架构设计文档 项目名称 软件架构设计文档 版本

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目录 1.简介5 1.1目的5 1.2范围5 1.3定义、首字母缩写词和缩略语5 1.4参考资料5 1.5概述5 2.整体说明5 2.1简介5 2.2构架表示方式5 2.3构架目标和约束5 3.用例视图6 3.1核心用例6 3.2用例实现6 4.逻辑视图6 4.1逻辑视图6 4.2分层6 4.2.1应用层6 4.2.2业务层7 4.2.3中间层7 4.2.4系统层7 4.3架构模式7 4.4设计机制7 4.5公用元素及服务7 5.进程视图7 6.部署视图7 7.实施视图8 7.1概述8 7.2层8 7.3部署8 8.数据视图8 9.大小和性能8

软件架构设计文档 10.质量8 11.其它说明8 12.附录A 指南8 13.附录B 规范9 14.附录C 模版9 15.附录D 示例9

软件架构设计文档 1.简介 软件构架文档的简介应提供整个软件构架文档的概述。它应包括此软件构架文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述 1.1目的 本文档将从构架方面对系统进行综合概述,其中会使用多种不同的构架视图来描述系统的各个方面。它用于记录并表述已对系统的构架方面作出的重要决策 本节确定此软件构架文档在整个项目文档中的作用或目的,并对此文档的结构进行简要说明。应确定此文档的特定读者,并指出他们应该如何使用此文档 1.2范围 简要说明此软件构架文档适用的范围和影响的范围 1.3定义、首字母缩写词和缩略语 本小节应提供正确理解此软件构架文档所需的全部术语的定义、首字母缩写词和缩略语。这些信息可以通过引用项目词汇表来提供 1.4参考资料 本小节应完整地列出此软件构架文档中其他部分所引用的所有文档。每个文档应标有标题、报告号(如果适用)、日期和出版单位。列出可从中获取这些参考资料的来源。这些信息可以通过引用附录或其他文档来提供 1.5概述 本小节应说明此软件构架文档中其他部分所包含的内容,并解释此软件构架文档的组织方式 2.整体说明 2.1简介 在此简单介绍软件架构的整体情况,包括用例视图、逻辑视图、进程视图、实施视图和部署视图的简单介绍。另外,简要介绍各种视图的作用和针对的用户 2.2构架表示方式 本节说明当前系统所使用的软件构架及其表示方式。还会从用例视图、逻辑视图、进程视图、部署视图和实施视图中列出必需的那些视图,并分别说明这些视图包含哪些类型的模型元素 2.3构架目标和约束 本节说明对构架具有某种重要影响的软件需求和目标,例如:安全性、保密性、市售产品的使用、可移植

系统(erp)架构设计方案

房产物业管理信息系统架构设计方案 2015 年7月 版本控制

一、前言 二、架构设计 2.1架构分析 2.2架构定义 2.3架构说明 2.4软件逻辑结构 三、具体功能简述 3.1自定义工作流解决方案 3.2多语言解决方案 3.3消息发布/订阅系统方案 3.4报表&打印方案 四、系统平台&支撑组件 五、系统网络结构 六、开发管理层面

一、前言 一个企业级的商业软件能够满足用户需要、正常运行、易于维护、易于扩展,必须拥有一个良好的软件架构支撑。本文主要是分析和构建一个企业级商业软件架构。 二、架构设计 2.1架构分析 企业级的商业软件架构在技术层面的要求主要体系在高性能、健壮性和低成本。 ●高性能 对于企业级商业软件来说,软件架构需要尽可能地使软件具有最高的性能,支持最大的并发性。 ●健壮性 企业级的商业软件要求软件是可靠的和无缺陷的。现在的架构一般是,服务器模式的。软件的可靠和健壮主要依赖与服务器。服务器的稳定通过良好的代码和完备的测试能够解决这个问题。 ●低成本 企业级商业软件还有一个很重要的要求:低成本。软件架构要求简单、易掌握,复杂度低,易于维护和扩展,易于测试。 2.2架构定义 本架构以XML为整个系统的交互接口,包括系统架构内部和外部。整个系统分为界面展示层,流程控制层和数据存储层。 2.3架构说明 系统架构 图 Erp架构中各核心服务之间满足松散耦合特性,具有定义良好的接口,可通过拆分与组合,

可以有针对性地构建满足不同应用场景需求的Erp应用系统。 2.3.1 适配器 在集成环境中需要复用已有的应用系统和数据资源,通过适配器可以将已有应用系统和数据资源接入到ERP应用系统中。 通过适配器可以实现已有资源与ERP系统中其它服务实现双向通讯和互相调用。首先通过适配器可以实现对已有资源的服务化封装,将已有资源封装为一个服务提供者,可以为ERP应用系统中的服务消费者提供业务和数据服务,其次通过适配器,也可以使已有资源可以消费ERP应用系统中的其它服务。 2.3.2 资源仓库 资源仓库主要功能是提供服务描述信息的存储、分类和查询功能。对于广义的资源仓库而言,除了提供服务类型的资源管理外,还需要提供对其它各种资源的管理能力,可管理对象包括:人员和权限信息、流程定义和描述、资源封装服务、服务实现代码、服务部署和打包内容、以及环境定义和描述信息。 资源仓库首先需要提供服务描述能力,需要能够描述服务的各种属性特征,包括:服务的接口描述、服务的业务特性、服务的质量特征(如:安全、可靠和事务等)以及服务运行的QoS属性。 2.3.3 连通服务 连通服务是ERP基础技术平台中的一个重要核心服务,典型的连通服务就是企业服务总线(Enterprise Service Bus,ESB),它是服务之间互相通信和交互的骨干。连通服务的主要功能是通信代理,如服务消费的双向交互、代理之间的通信、代理之间的通信质量保障以及服务运行管理功能等。 连通服务还需要保证传输效率和传输质量。连通服务一般应用于连接一个自治域内部的各个服务,在自治域内部服务都是相对可控的,所以连通服务更多应该考虑效率问题。 2.3.4 流程服务 流程服务是为业务流程的运行提供支撑的一组标准服务。业务流程是一组服务的集合,可以按照特定的顺序并使用一组特定的规则进行调用。业务流程可以由不同粒度的服务组成,其本身可视为服务。 流程服务是业务流程的运行环境,提供流程驱动,服务调用,事务管理等功能。流程服务需要支持机器自动处理的流程,也需要支持人工干预的任务操作,它支持的业务流程主要适用于对运行处理时间要求不高的,多方合作操作的业务过程。 2.3.5 交互服务

软件(结构)设计说明(SDD)6Y

软件(结构)设计说明(SDD) 说明: 1.《软件(结构)设计说明》(SDD)描述了计算机软件配置项(CSCI的设计。它描述了CSCI级设计决策、CSCI体系结构设计(概要设计)和实现该软件所需的详细设计。SDD可用接口设计说明IDD和数据库(顶层)设计说明DBDD加以补充。 2.SDD连同相关的IDD和DBDD是实现该软件的基础。向需方提供了设计的可视性,为软件支持提供了所需要的信息。 3.IDD和DBDD是否单独成册抑或与SDD合为一份资料视情况繁简而定。 目录 软件(结构)设计说明(SDD) (1) 1引言 (3) 1.1标识 (3) 1.2系统概述 (3) 1.3文档概述 (3) 1.4基线 (3) 2引用文件 (3) 3 CSCI级设计决策 (3) 4 CSCI体系结构设计 (4) 4.1体系结构 (4) 4.1.1程序(模块)划分 (4) 4.1.2程序(模块)层次结构关系 (4) 4.2全局数据结构说明 (4) 4.2.1常量 (4) 4.2.2变量 (4) 4.2.3数据结构 (5) 4.3 CSCI部件 (5) 4.4执行概念 (5) 4.5接口设计 (6) 4.5.1接口标识与接口图 (6) 5 CSCI详细设计 (7) 6需求的可追踪性 (8) 7注解 (8) 附录 (8)

1引言 说明:同“软件需求规格说明(SRS)”中“引言”部分。 2引用文件 本章应列出本文档引用的所有文档的编号、标题、修订版本和日期。本章也应标识不能通过正常的供货渠道获得的所有文档的来源。 3 CSCI级设计决策 本章应根据需要分条给出CSCI级设计决策,即CSCI行为的设计决策(忽略其内部实现,从用户的角度看,它如何满足用户的需求)和其他影响组成该CSCI的软件配置项的选择与设计的决策。 如果所有这些决策在CSCI需求中均是明确的,或者要推迟到CSCI的软件配置项设计时指出,本章应如实陈述。为响应指定为关键性的需求(如安全性、保密性、私密性需求)而作出的设计决策,应在单独的条中加以描述。如果设计决策依赖于系统状态或方式,则应指出这种依赖性。应给出或引用理解这些设计所需的设计约定。CSCI级设计决策的例子如下:a.关于CSCI应接受的输入和产生的输出的设计决策,包括与其他系统、HWCI, CSCI和用户的接口(本文的4.5.x标识了本说明要考虑的主题)。如果该信息的部分或全部已在接口设计说明(IDD)中给出,此处可引用。 b.有关响应每个输入或条件的CSCI行为的设计决策,包括该CSCI要执行的动作、响应时间及其他性能特性、被模式化的物理系统的说明、所选择的方程式/算法/规则和对不允许的输入或条件的处理。 c.有关数据库/数据文件如何呈现给用户的设计决策(本文的4.5.x标识了本说明要考虑的主题)。如果该信息的部分或全部已在数据库(顶层)设计说明(DBDD)中给出,此处可引用。 d.为满足安全性、保密性、私密性需求而选择的方法。 e.对应需求所做的其他CSCI级设计决策,例如为提供所需的灵活性、可用性和可维护性所选择的方法。 4 CSCI体系结构设计 本章应分条描述CSCI体系结构设计。如果设计的部分或全部依赖于系统状态或方式,则应指出这种依赖性。如果设计信息在多条中出现,则可只描述一次,而在其他条引用。应给出或引用为理解这些设计所需的设计约定。 4.1体系结构 4.1.1程序(模块)划分 用一系列图表列出本CSCI内的每个程序(包括每个模块和子程序)的名称、标识符、功能及其所包含的源标准名。 4.1.2程序(模块)层次结构关系 用一系列图表列出本CSCI内的每个程序(包括每个模块和子程序)之间的层次结构与调用关系。

软件架构设计方法理论

1. 软件架构概述 1.1 什么是软件架构 ◎软件架构的概念很混乱。如果你问五个不同的人,可能会得到五种不同的答案。 ◎软件架构概念主要分为两大流派: 组成派:软件架构 = 组件 + 交互。 决策派:软件架构 = 重要决策集。 ◎组成派和决策派的概念相辅相成。 1.2 软件架构和子系统、框架之间的关系 ◎复杂性是层次化的。 ◎好的架构设计必须把变化点错落有致地封装到软件系统的不同部分(即关注点分离)。 通过关注点分离,达到“系统中的一部分发生了变化,不会影响其他部分”的目标。◎软件单元的粒度: * 粒度最小的单元通常是“类”。 * 几个类紧密协作形成“模块”。 * 完成相对独立的功能的多个模块构成了“子系统”。 * 多个子系统相互配合才能满足一个完整应用的需求,从而构成了软件“系统”。

* 一个大型企业往往使用多套系统,多套系统通过互操作形成“集成系统”。 ◎软件单元的粒度是相对的。同一个软件单元,在不同场景下我们会以不同的粒度看待它。◎架构(Architecture)不等于框架(Framework)。 框架只是一种特殊的软件,框架也有架构。 ◎可以通过架构框架化达到“架构重用”的目的,如很多人都在用 Spring 框架提供的控制反转和依赖注入来构建自己的架构。 1.3 软件架构的作用 ◎如果一个项目的系统架构(包括理论基础)尚未确定,就不应该进行此系统的全面开发。 -- Barry Boehm,《Engineering Context》 ◎一个缺陷充斥的系统,将始终是一个缺陷充斥的系统。 -- Timothy C. Lethbridge,《面向对象软件工程》 ◎软件架构设计为什么这么难? 因为它是跨越现实世界与计算机世界之间鸿沟的一座桥。 软件架构设计要完成从面向业务到面向技术的转换,在鸿沟上架起一座桥梁。 需求 -> 架构设计 -> 软件架构 -> 系统开发 -> 软件系统 ~~~~~~~~ ~~~~~~~~

系统的架构设计文档

xxx系统架构设计说明书 2013-12-12 v0.1

修订历史记录

目录 1.简介4 1.1目的4 1.2范围4 1.3定义、首字母缩写词和缩略语4 1.4参考资料4 1.5概述错误!未定义书签。 2.整体说明4 2.1简介4 2.2构架表示方式4 2.3构架目标和约束4 3.用例说明5 3.1核心用例6 3.2用例实现7 4.逻辑视图8 4.1逻辑视图8 4.2分层8 4.2.1应用层8 4.2.2业务层8 4.2.3中间层9 4.2.4系统层9 4.3架构模式9 4.4设计机制错误!未定义书签。 4.5公用元素及服务9 5.进程视图9 6.部署视图9 7.数据视图9 8.大小和性能9 9.质量9 10.其它说明9

系统架构设计文档 1.简介 系统构架文档的简介应提供整个系统构架文档的概述。它应包括此系统构架文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、参考资料和概述 1.1目的 本文档将从构架方面对系统进行综合概述,其中会使用多种不同的构架视图来描述系统的各个方面。它用于记录并表述已对系统的构架方面做出的重要决策,以便于开发人员高效的开发和快速修改和管理。 1.2范围 本文档用于oto项目组目前正在开发的android app电器管家2.0和已经发布的1.0的开发或修改 1.3定义、首字母缩写词和缩略语 参考系統需求文档电器管家APP2.020140214 1.4参考资料 1、系統需求文档电器管家APP2.020140214 2、品牌品类及映射建议App数据结构及数据样例 2.整体说明 2.1简介 在此简单介绍系统架构的整体情况,包括用例视图、逻辑视图、进程视图、实施视图的简单介绍。另外,简要介绍各种视图的作用和针对的用户 2.2构架表示方式 本文档将通过以下一系列视图来表示4In1系统的软件架构:用例视图、逻辑视图、部署视图。本文档不包括进程视图和实施视图。这些视图都是通过PowerDesigner工具建立的UML模型。 2.3构架目标和约束 系统架构在设计过程中有以下设计约束: 1、安全性:通讯协议采用加密的方式、存放app端数据要进行混淆器加密、电话号码和logo不能通过反 编译批量拿走。

软件系统架构说明书

[产品型号产品名称] [部件型号名称(可选)] 软件系统架构说明书 共3页 XXXXXX公司

文件审批: 文件修改记录:

目录 1概述 (1) 1.1简述 (1) 1.2目的 (1) 1.3范围 (1) 1.4定义与缩略语清单 (1) 1.5参考文档及资料 (1) 2构架目标和约束 (1) 3用例视图 (1) 3.1用例实现 (1) 4逻辑视图 (2) 4.1概述 (2) 4.2在构架方面具有重要意义的设计包 (2) 5进程视图 (2) 6部署视图 (2) 7实施视图 (2) 7.1概述 (2) 7.2层 (2) 8数据视图(可选) (2) 9大小和性能 (2) 10质量 (3)

[产品型号产品名称]软件系统架构说明书 1 概述 1.1 简述 本小节应说明此软件构架文档中其他部分所包含的内容,并解释此软件构架文档的组织方式。 软件构架文档的简介应提供整个软件构架文档的概述。它应包括此软件构架文档的目的、范围、定义、首字母缩写词、缩略语、引用和概述。 1.2 目的 此文档从构架方面对系统进行综合概述,其中使用了大量不同的构架视图来描述系统的各个不同方面。它用于记录并表述已在构架方面对系统作出的重要决策。 [本节定义此软件构架文档在整个项目文档中的作用或目的,并对此文档的结构进行简要说明。应确定此文档的特定读者,并指出他们应该如何使用此文档。] 1.3 范围 简要说明此软件构架文档适用的对象;此文档所影响的对象。 1.4 定义与缩略语清单 [本小节应提供正确理解此软件构架文档所需的全部术语、首字母缩写词和缩略语的定义。这些信息可以通过引用项目词汇表来提供。]。 1.5 参考文档及资料 如公司文档、参考文献、文章、标准等。 本小节应完整地列出此软件构架文档中其他部分所引用的任何文档。每个文档应标有标题、报告号(如果适用)、日期和发布组织。列出可从中获取这些引用的来源。这些信息可以通过引用附录或其他文档来提供。 2 构架目标和约束 本节说明对构架具有某种重要影响的软件需求和目标,例如,安全性、保密性、市售产品的使用、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、旧代码等。 3 用例视图 本节列出用例模型中的一些用例或场景,这些用例或场景应体现最终系统中重要的、核心的功能;或在构架方面的涉及范围很广(使用了许多构架元素);或强调或阐明了构架的某一具体的细微之处。 3.1 用例实现 本节通过几个精选的用例(场景)实现来阐述软件的实际工作方式,并解释不同的设计模型元素如何促成其功能的实现。

(完整word版)软件架构设计模板讲解

架构设计说明书 产品发布标识 [填写说明:模板中用方括号括起来并以蓝色斜体显示的文本,用于向作者提供指导,在文档编辑完成后应该将其删除。文档正文应使用常规、黑色、五号字体即系统设置的“正文”样式 文档页眉处的”xxxx系统”和“版本号”仅为示例,请注意更新封页与页眉符合实际情况。此处的版本号指的是产品版本号 封页简要表中的产品名,如无可以不填写。 当某一章/节没有内容时,必须注明N/A,同时标注理由。例如:本章/节内容无需考虑。特别说明:当某章/节内容参见其它文档时,不能注明N/A,而应该写明参见某文档的具体章节。 华为科技(深圳)有限公司版权所有 内部资料注意保密

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派发清单: *动作类型:批准、审核、通知、归档、参与会议,其它(请说明)

目录 1 简介 (6) 1.1 目的 (6) 1.2 文档范围 (6) 1.3 预期的读者和阅读建议 (6) 1.4 参考文档 (8) 1.4.1 包含文档 (8) 1.4.2 相关文档 (8) 1.5 缩略语和术语 (8) 2 总体设计思路 (9) 2.1 设计方法 (9) 2.2 设计可选方案 (9) 3 系统逻辑结构 (10) 3.1 总体结构 (10) 3.2 子系统定义 (10) 3.2.1 子系统一 (11) 3.2.2 子系统二 (11) 3.3 接口设计 (11) 3.3.1 产品外部接口 (11) 3.3.2 子系统间接口 (11) 3.4 主要数据模型 (11) 4 系统物理结构 (12) 4.1 总体结构 (12) 4.2 组件定义 (12) 4.2.1 组件一 (12) 4.3 组件接口设计 (12) 4.4组件与子系统对应关系 (12) 5 系统部署 (13) 5.1 网络结构图 (13) 5.2 部署模式 (13) 6 关键技术及公用机制 (13) 6.1 关键技术设计 (13) 6.2 公用机制说明 (13) 7 系统重用设计 (13) 7.1 第三方硬件设备说明 (15)

软件架构设计策略

架构设计则为满足架构需求的质量属性寻找适当的战术。对如何实现特定的质量属性感兴趣。质量需求指定了软件的响应,以实现业务目标。我们感兴趣的是设计使用设计模式、架构模式或架构策略创建设计的“战术“。 是什么使一个设计具有了可移植性,一个设计具有了高性能,而另一个设计具备了可集成性?实现这些质量属性依赖于基本的设计策略。我们将对这些称之为“战术”的设计决策进行分析。战术就是影响质量属性响应控制的设计决策。战术集合称为“架构策略”。架构模式以某种方式将战术打包在一起。 系统设计是由决策集合组成。对设计师来说,每个战术都是一个设计选择。例如,其中一个战术引入了冗余,以提高系统的可用性。这是提高可用性的一个选择但是不是唯一选择。 我们将每个系统质量属性的战术组织为层次形式,但是每个层次只是为了说明一些战术,而且任何战术列表都肯定是不完成的。 1.可用性战术 恢复和修复是可用性的重要方面,为了阻止错误发展成故障,至少能够把错误限制在一定的范围内,从而使修复成为可能。维持可用性的所有方法包括某种类型的冗余,用来检测故障的某种类型的健康监视,以及当检测到故障时某种类型的恢复。有些情况下,监视或恢复是自动进行的,有时需要手动。 我们事项考虑错误检测,然后分析错误恢复,最后讨论错误预防。 1>错误检测 用于识别错误的3个战术是命令/响应、心跳和异常

⑴命令/响应。一个组件发出一个命令,并希望在预定义的时间内收到一个 来自审查组件的响应。可以把该战术用在共同负责某项任务的一组组件内。客户机也可以使用这种战术,以确保服务器对象和到服务器的通信路径在期望的性能边界内操作。可以用一种层级形式组织“命令/响应”错误探测器,其中最底层的探测器对与其共享一个处理器的软件进程发出命令,较高层的错误探测器对较低层的探测器发出命令。与所有进程发出命令的远程错误探测器相比,这种战术所使用的通信带宽更少。 ⑵心跳。一个组件定期发出一个心跳消息,另一个组件接收听该信息。如 果心跳失败,则假定最初的组件失败,并通知错误纠正组件。心跳还可以传递数据。例如,自动柜员机定期向服务器发送一次交易日志。该消息不仅起到心跳的作用,而且传送了要处理的数据。 ⑶异常。识别错误的一个方法就是遇到了异常。 命令/响应和心跳战术在不同的进程中操作,异常战术在一个进程中操作。 异常处理程序通常将错误在语义上转换为可以被处理的形式。 2>错误恢复 错误恢复由准备恢复和修复系统两部分组成。 ⑴表决。运行在冗余处理器上的每个进程都具有相同的输入,它们计算发 送给表决者的一个简单的输出值。如果表决者检测到单处理器的异常行为,那么就中止这一行为。表决算法可以是“多数规则”或“首选组件“或其他算法。该方法用于纠正算法的错误操作或者处理器的故障,通常用在控制系统。每个冗余组件的软件可以由不同的小组开发,并且在不同平台上执行。稍微好一点情况是在不同平台上开发一个软件组件,但是这

架构设计说明书

架构设计说明书 项目名称:[项目名称] 项目代号:[项目代号] 编制人:[编制人] 编制日期:[编制日期]

目录 架构设计说明书..................................................... 错误!未定义书签。 1. 引言........................................................... 错误!未定义书签。 . 编写目的............................................... 错误!未定义书签。 . 系统目标............................................... 错误!未定义书签。 . 术语和缩写词定义 ....................................... 错误!未定义书签。 . 参考资料............................................... 错误!未定义书签。 2. 需求规定....................................................... 错误!未定义书签。 . 系统功能............................................... 错误!未定义书签。 . 系统性能............................................... 错误!未定义书签。 . 故障处理要求 ........................................... 错误!未定义书签。 . 软硬件要求............................................. 错误!未定义书签。 . 其他需求限制条件 ....................................... 错误!未定义书签。 3. 总体结构设计................................................... 错误!未定义书签。 . 系统体系结构 ........................................... 错误!未定义书签。 . 系统开发的基础平台和关键组件 ........................... 错误!未定义书签。 外部基础平台和关键组件 ............................. 错误!未定义书签。 内部基础平台和关键组件 ............................. 错误!未定义书签。 . 总体结构............................................... 错误!未定义书签。 4. 子系统设计..................................................... 错误!未定义书签。 . 功能结构图/类图 ........................................ 错误!未定义书签。 . 功能定义............................................... 错误!未定义书签。 . 功能需求与系统模块的关系 ............................... 错误!未定义书签。 5. 接口设计....................................................... 错误!未定义书签。 . 用户接口............................................... 错误!未定义书签。 . 外部接口............................................... 错误!未定义书签。 . 内部接口............................................... 错误!未定义书签。 6. 系统数据结构设计............................................... 错误!未定义书签。 . 逻辑结构设计 ........................................... 错误!未定义书签。 . 物理结构设计 ........................................... 错误!未定义书签。 . 配置文件结构设计 ....................................... 错误!未定义书签。 . 数据结构与程序的关系 ................................... 错误!未定义书签。 7. 算法设计....................................................... 错误!未定义书签。 8. 运行设计....................................................... 错误!未定义书签。 . 运行模块组合 ........................................... 错误!未定义书签。 . 运行控制............................................... 错误!未定义书签。 . 运行时间............................................... 错误!未定义书签。 9. 系统安全....................................................... 错误!未定义书签。 . 系统安全.............................................. 错误!未定义书签。 . 数据安全.............................................. 错误!未定义书签。 . 备份与恢复 ............................................ 错误!未定义书签。

软件架构设计之通用架构模式

电子知识 软件架构(4) 1.分层架构:分层架构是使用最多的架构模式,通过分层使各个层的职责更加明确,通过定义的接口使各层之间通讯,上层使用下层提供的服务。分层分为:严格意义上的分层,一般意义的分层。严格意义的分层是n+1层使用n层的服务。而一般意义的分层是上层能够使用它下边所有层的服务。领域驱动设计的分层定义:UI层,UI控制层,服务层,领域层,基础设施层。 2.MVC架构:MVC架构相信做软件的都听说,主要是为了让软件的各部分松耦合,现在好多根据MVC思想构建的框架如:Spring MVC,Structs2,https://www.wendangku.net/doc/353839105.html, MVC等。MVC是Model View Control的简写,他的原理是什么那,比如拿web来举例吧。当一个web请求来了以后View接收这个请求,随即把请求转发给Control进行处理,Control通过分析请求的类型等信息决定加载哪些Model,当Model加载完成以后Control通知Model已经加载完毕,这是View就去读取Model数据进行显示自己。MVC还有一个衍生架构叫MVP,因为MVC的View跟Control和Model都有耦合关系所以为了解除View和Model之间的关系,View不直接读取Model而是通过Control来转发View 需要的数据。还有一个衍生架构叫MVVP,就是增加了一个ViewControl的层,用来辅助视图的生成,这样View的功能更加简单只是用来显示不包含其它的功能,而且有了ViewControl 使多视图或替换视图很方便。MVP微软的WPF就是使用这种架构。 3.微内核架构:微内核架构就是做一个稳定通用的内核,也就是给软件设计一个强劲的心脏。如果需要更多功能通

智慧社区平台系统架构设计说明书

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目录 1、引言 ......................................................... 错误!未定义书签。 背景......................................................... 错误!未定义书签。 说明......................................................... 错误!未定义书签。 2、范围 ......................................................... 错误!未定义书签。 软件名称..................................................... 错误!未定义书签。 软件功能..................................................... 错误!未定义书签。 需求边界..................................................... 错误!未定义书签。 3、总体设计...................................................... 错误!未定义书签。 架构设计目标和约束........................................... 错误!未定义书签。 运行环境................................................. 错误!未定义书签。 开发环境................................................. 错误!未定义书签。 设计思想..................................................... 错误!未定义书签。 架构体系描述................................................. 错误!未定义书签。 架构体系..................................................... 错误!未定义书签。 数据支撑层............................................... 错误!未定义书签。 应用层................................................... 错误!未定义书签。 终端层................................................... 错误!未定义书签。 重要业务流程................................................. 错误!未定义书签。 核心数据采集输出流程..................................... 错误!未定义书签。 应用数据采集输出流程..................................... 错误!未定义书签。 模块划分..................................................... 错误!未定义书签。 数据支撑层............................................... 错误!未定义书签。 应用层................................................... 错误!未定义书签。 终端层................................................... 错误!未定义书签。 4、部署 ......................................................... 错误!未定义书签。 云服务器部署................................................. 错误!未定义书签。 部署服务器系统要求........................................... 错误!未定义书签。

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