軟件體系架構閱讀筆記(十六)

多視圖的方法不只僅是架構歸檔技術，更是指導咱們進行架構設計的思惟方法。

越是複雜的系統，越是須要從多個方面進行架構設計，這樣才能把問題研究和表達清楚，而提供不一樣的軟件架構視圖也便於交流和傳遞設計思想。

關鍵需求是對軟件架構設計起關鍵做用的需求子集，包括功能需求、質量需求和商業需求三種，架構細化必須注意知足這些需求。

領域模型是以面向對象方式對問題領域的模型的模擬和抽象，它揭示了重要的業務領域概念，並創建業務領域概念之間的關係，領域模型被不斷精化後成爲最終軟件系統的問題領域層，它決定了軟件系統的功能範圍，並影響着軟件系統的可擴展性。

概念性架構是對系統設計的最初構想，經過主要的設計元素及它們之間的關係來描述系統，這些高層次的設計選擇對將來軟件系統的質量和功能都有關鍵做用。

約束能夠視爲一類特殊的需求，它們具備強制性，規定了業務和技術上的標準和限制。

咱們利用架構視圖的方法，從邏輯架構、開發架構、運行架構、物理架構和數據架構五個方面來進行架構設計。

設計邏輯架構：使用UML來描述，靜態方面包括包圖、類圖、對象圖;動態方面包括序列圖、協做圖、狀態圖和活動圖。

邏輯架構的設計應該完成的工做：

細化功能單元

發現通用機制

細化領域模型

肯定子系統接口和交互機制

由於軟件架構的重點在於‘軟件系統的各部分是如何相關的’，那麼咱們能夠通過適度的抽象分析，將幾組協做中的公共行爲提取出來成爲‘通用機制’，這樣用利於全部涉衆對軟件架構的共同認識——即提升了系統的概念完整性。

什麼是機制?所謂機制，是模式的實例，機制必須進一步細化才能成爲特定模型中的協做，所以，機制是獨特上下文中重複出現的問題的特定解決方案。能夠說，機制符合模式的定義，任何協做均可以被稱爲機制，但一般，機制僅表示‘軟件應用系統中重複出現的問題的解決方案’的協做，例如能夠採用模式的持久化處理等等。

具備良好架構的系統具有概念完整性，它經過對系統架構創建一種清晰的認識來發現通用的抽閒機制，利用這種共性使得最終產生的系統結構更加簡單，於是規模更小且更可靠。一個系統使用10000行代碼實現遠比1000000行代碼好的多。

一流是每一個程序設計人員嚮往併爲之奮鬥卻又沒法具體說出的、難以達到的境界。一流的軟件很是簡明，它靈活而清晰，能經過創造性的機制解決複雜的問題，這些機制語義豐富，能夠應用於其餘可能徹底無關的問題。一流意味着尋求恰當的抽象，意味着經過新的途徑合理利用有限的資源。

設計開發架構：着重考慮開發期間的質量屬性，例如可擴展性、可重用性、可移植性等，開發架構的關注點是在軟件開發環境中軟件模塊的實際組織方式，具體涉及源程序文件、配置文件、源程序包、編譯後的目標文件、第三方庫文件等。使用UML進行描述的話，涉及到包圖、類圖、組件圖等。

開發架構的設計工做包括：

肯定要開發或直接利用的程序包之間的依賴關係

肯定採用的技術

肯定採用的框架

設計數據架構：着重考慮‘數據需求’，系統=程序+數據+硬件。數據架構的關注點是持久化數據的組織，對於不少集成系統，數據須要在不一樣系統之間傳遞、複製、暫存等，這每每涉及到不一樣的物理機器。數據架構的描述通常採用E-R圖和數據流圖來表示，採用UML時，涉及到類圖和活動圖。

數據架構的設計工做包括：

持久化數據存儲方案

數據傳遞、數據複製、數據同步等策略

設計運行架構：着重考慮運行期間質量屬性，例如性能、可伸縮性、持續可用性等。運行架構關注進程、線程、對象等運行時概念，以及相關的併發、同步、通訊等問題。採用UML圖，靜態方面涉及包圖、類圖、對象圖;動態方面涉及序列圖、協做圖等。

開發架構通常偏重於程序包在編譯時期的靜態依賴關係，而這些程序運行起來以後會表現爲對象、線程、進程，運行架構比較關注的是這些運行時單元的交互問題，運行架構是在開發架構的基礎上，從宏觀上規劃多條控制流的併發和同步。

運行架構的設計工做包括：

肯定引入哪些進程和線程

肯定主動對象、被動對象、以及控制流關係

處理相關問題：進程線程的建立、銷燬、通訊機制、資源爭用等。

協議設計，例如基於TCP/IP協議定義本系統的‘應用協議’。

運用主動類規劃併發

進行併發設計的緣由：1. 軟件系統要支持的業務自己多是併發的。2. 處於對性能和伸縮性的考慮。3. 在某種狀況下，併發性設計是最直觀的。

實現併發的兩種方法：進程和線程。在面向對象方法中，線程也應經過對象來封裝，這包括兩個概念：主動對象和主動類。主動對象是一組屬性和服務的封裝體，其中至少由一個服務是主動服務，主動服務不須要接收‘消息’就能主動執行。與主動對象相對的概念是被動對象，它的全部服務都是被動服務，須要被調用才能執行。主動類則是描述主動對象的類。

主動對象對於併發性設計之因此重要，是由於它是控制流的驅動者，主動對象的主動服務是控制流的源頭，該主動服務被建立成進程或線程，從而它能夠得到處理機資源並開始活動。從主動對象的主動服務開發，層層調用其餘對象的服務，造成一個控制流。把系統中的全部主動對象表示清楚，就抓住了系統中每一個控制流的源頭，就能夠吧併發執行的全部控制流梳理清楚。

設計物理架構：着重考慮‘安裝和部署需求’，物理視圖描述了運行軟件的計算機、網絡、硬件設施等狀況。還包括如何將軟件包部署到這些硬件資源上，以及它們運行時的配置狀況。相對於運行架構，物理架構重視目標程序的靜態位置問題。若是採用UML，涉及到部署圖和組件圖。

物理架構的設計工做包括：

肯定物理配置方案

肯定如何將目標程序映射到物理節點

進行架構設計時，還須要注意要知足全部約束性的軟件需求，忽視它們可能致使架構設計的失敗。