软件体系结构设计方法

软件体系结构设计——设计方法及原理1目录结构结构设计方法的元模型1软件体系结构设计方法的分析2系统的管理端业务处理模块3耦合和内聚原理的应用41结构设计方法的元模型21.结构设计方法的元模型元模型是对各种体系结构设计模型的抽象。各种不同的体系结构设计方法都可以描述成元模型的实例。每种方法在过程的顺序上，在概念的特定内容上有所不同。3图1体系结构设计方法的元模型客户领域知识需求规格说明书解决方案抽象领域知识工作体系结构领域知识捕捉需求提取解决方案的结构体系结构规格说明42.软件体系结构设计方法的分析为了获取对体系结构设计的抽象，人们已经提出了许多方法。2.1体系结构设计方法的分类（1）工件驱动（Artifact-Driven）的方法（2）用例驱动（Use-Case-Driven）的方法（3）模式驱动（Pattern-Driven）的方法（4）领域驱动（Domain-Driven）的方法52.软件体系结构设计方法的分析2.1.1工作驱动的方法工件驱动的体系结构设计方法从方法的工件描述中提取体系结构描述。工件驱动的体系结构设计方法的例子包括广为流行的面向对象分析和设计方法OMT。如下图是该方法的概念模型。62.软件体系结构设计方法的分析图2工件驱动方法的概念模型客户需求规格说明书通用知识工作分析和设计模型通用知识子系统体系结构描述1：描述2：查找3：分组4：组合72.软件体系结构设计方法的分析加标号的箭头表示体系结构设计步骤的过程顺序：“分析和设计模型”和“子系统”图1元模型中的“解决方案抽象”。“通用知识”图1中“知识领域”在OMT中，体系结构设计并不是软件开发过程中的一个明确阶段，而是设计阶段的一个隐含部分。表示表示82.软件体系结构设计方法的分析OMT方法主要由一下阶段组成：分析、系统设计、对象设计。箭头线“1：描述”表示需求规格说明书的描述；箭头线“2：查找”表示对工件的查找，如系统分析阶段中需求规格说明的类。“2：查找”的结果是一组工件实例，在图2中用“分析和设计模型”的概念表示。92.软件体系结构设计方法的分析在OMT方法中，接下来是系统设计阶段。该阶段将工件组分为子系统，为单个软件系统的全局结果的开发定义整体体系结构。在图2中，这一功能被表示为“3：分组”。软件体系结构由子系统组合而成，在图2中被表示成“4：组合”。这一功能也用到了“通用知识”概念的支持。102.软件体系结构设计方法的分析2.1.2用例驱动方法用例驱动的体系结构设计方法主要从用例导出体系结构抽象。一个用例，是指系统进行的一个活动系列，它为参与者提供一些结果值。用例模型的目的：作为系统预期功能及其环境的模型，并在客户和开发者之间起到合约的作用。112.软件体系结构设计方法的分析图3用例驱动的体系结构设计方法的概念模型客户领域模型工件业务模型非形式化的规格说明分析和设计模型用例模型包体系结构描述通用知识需求规格说明书1：描述2：实现3：分组4：组合122.软件体系结构设计方法的分析统一过程由6个核心工作流组成：商业模型、需求、分析、设计、实现和测试。这些核心工作流的结果是下列模型：商业和领域模型、用例模型、分析模型、设计模型、实现模型和测试模型。132.软件体系结构设计方法的分析使用这一方法标识体系结构抽象时，必须处理一下几个问题：（1）难以适度把握域模型和商业模型的细节。（2）对于如何选择与体系结构相关的用例没有提供系统的支持。（3）用例没有为体系结构抽象提供坚实的基础。（4）包的语义过于简单，难以作为体系结构构件。142.软件体系结构设计方法的分析2.1.3模式驱动的方法模式驱动的体系结构设计方法从模式导出体系结构抽象。软件设计模式的目的在于编制一套可重用的基本原则，用于开发高质量的应用系统。体系结构模式类似于设计模式，但它关心更粗粒度的系统结构及其交互。15图4模式驱动的体系结构设计的概念模型客户意图需求规格说明书通用知识上下文体系结构描述体系结构模式问题解决方案4：组合2：实现体系结构模式描述3：应用163.系统的管理端业务处理模块3.1总的网络拓补结构数据库和Web程序都在这上导师导师导师系统管理员173.系统的管理端业务处理模块在该系统中采用面向对象分析作为主要的系统建模方法，用不同的设计角度描述角色（管理者）与系统的其它的构件是如何联系的。管理端的主用例图如右图：管理端子系统**管理员管理员用例图183.系统的管理端业务处理模块系统的管理端子系统主要包括：导师管理”、“部门管理”、“科目管理”、“学期管理”、“学年管理”、“专业学期激活”等六大功能。19导师管理部门管理院系管理专业管理学年管理学期管理专业学期激活管理员课程管理小颗粒度的管理端用例图《include》《include》添加导师信息添加课程信息uses修改导师信息删除导师信息20登录页面课程激活页面管理员主页院系管理主页教师管理主页课程管理主页学期管理主页部门管理主页添加导师添加学期院系选择添加院系添加课程选择院系添加专业专业管理主页院系管理主页选择专业学期学年激活添加院系管理端的页面流程214.耦合和内聚原理的应用耦合和内聚是作为结构化设计方法的部分原理而提出的。耦合强调模块之间的特征，而内聚强调模块内部的特性。在软件设计中，提倡低耦合和高内聚，就是要强调模块化，将单一的功能放在单一的模块中，通过接口来通信。22在本系统中，内聚和耦合是对子系统与模块划分的重要指导方向。在系统管理端部分划分为导师管理”、“部门管理”、“科目管理”、“学期管理”、“学年管理”、“专业学期激活”等六个子系统，这6个子系统之逻辑上是相对独立了，每个子系统都完成单一的功能。2324