什么是軟件體系結(jié)構(gòu)

大家好！今天讓創(chuàng)意嶺的小編來(lái)大家介紹下關(guān)于什么是軟件體系結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，以下是小編對(duì)此問(wèn)題的歸納整理，讓我們一起來(lái)看看吧。

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本文目錄:

• 1、為什么要研究軟件體系結(jié)構(gòu)

• 2、軟件體系結(jié)構(gòu)的影響

• 3、什么是動(dòng)態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)

• 4、幾種常見(jiàn)的軟件體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)分析

一、為什么要研究軟件體系結(jié)構(gòu)

軟件體系結(jié)構(gòu)為軟件系統(tǒng)提供了一個(gè)結(jié)構(gòu) •行為和屬性的高級(jí)抽象，由構(gòu)成系統(tǒng)的元素的描述。這些元素的相互作用 。

指導(dǎo)元素成的模式以及這些模式的約束組成。不僅指定了系

統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且顯示了系統(tǒng)需求和構(gòu)成系統(tǒng)的元素之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，提供了

一些設(shè)計(jì)決策的基本原理。根據(jù)軟件體系結(jié)構(gòu)的定義，你認(rèn)為軟件體系結(jié)枸的模型應(yīng)該有哪

些部分組成？

構(gòu)件：可以是一組代碼，如程序的模塊也可以是一個(gè)獨(dú)立的程序 如數(shù)據(jù)庫(kù) 的sQL服務(wù)器；連接件：是關(guān)系的抽象，用以表示構(gòu)件之間的相互作用。如過(guò)程調(diào)用、管道、遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用等：限制：用于對(duì)構(gòu)件和連接件的語(yǔ)義說(shuō)明。

二、軟件體系結(jié)構(gòu)的影響

軟件體系結(jié)構(gòu)貫穿于軟件研發(fā)的整個(gè)生命周期內(nèi)，具有重要的影響。這主要從以下三個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考察：

利益相關(guān)人員之間的交流

：軟件體系結(jié)構(gòu)是一種常見(jiàn)的對(duì)系統(tǒng)的抽象，代碼級(jí)別的系統(tǒng)抽象僅僅可以成為程序員的交流工具，而包括程序員在內(nèi)的絕大多數(shù)系統(tǒng)的利益相關(guān)人員都借助軟件體系結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行彼此理解、協(xié)商、達(dá)成共識(shí)或者相互溝通的基礎(chǔ)。

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前期決策

：軟件體系結(jié)構(gòu)是我們所開(kāi)發(fā)的軟件系統(tǒng)最早期設(shè)計(jì)決策的體現(xiàn)，而這些早期決策對(duì)軟件系統(tǒng)的后續(xù)開(kāi)發(fā)、部署和維護(hù)具有相當(dāng)重要的影響。這也是能夠?qū)λ_(kāi)發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行分析的最早時(shí)間點(diǎn)。

可傳遞的系統(tǒng)級(jí)抽象

：軟件體系結(jié)構(gòu)是關(guān)于系統(tǒng)構(gòu)造以及系統(tǒng)各個(gè)元素工作機(jī)制的相對(duì)較小、卻又能夠突出反映問(wèn)題的模型。由于軟件系統(tǒng)具有的一些共通特性，這種模型可以在多個(gè)系統(tǒng)之間傳遞，特別是可以應(yīng)用到具有相似質(zhì)量屬性和功能需求的系統(tǒng)中，并能夠促進(jìn)大規(guī)模軟件的系統(tǒng)級(jí)復(fù)用。

三、什么是動(dòng)態(tài)軟件體系結(jié)構(gòu)

‍百度百科：軟件體系結(jié)構(gòu)是具有一定形式的結(jié)構(gòu)化元素，即構(gòu)件的集合，包括處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)構(gòu)件和連接構(gòu)件。處理構(gòu)件負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，數(shù)據(jù)構(gòu)件是被加工的信息，連接構(gòu)件把體系結(jié)構(gòu)的不同部分組組合連接起來(lái)。這一定義注重區(qū)分處理構(gòu)件、數(shù)據(jù)構(gòu)件和連接構(gòu)件，這一方法在其他的定義和方法中基本上得到保持。

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四、幾種常見(jiàn)的軟件體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)分析

20世紀(jì)60年代的軟件危機(jī)使得人們開(kāi)始重視軟件工程的研究。起初，人們把軟件設(shè)計(jì)的重點(diǎn)放在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法的選擇上，然而隨著軟件系統(tǒng)規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)總體的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和規(guī)格說(shuō)明變得異常重要。隨著軟件危機(jī)程度的加劇，軟件體系結(jié)構(gòu)(software architecture)這一概念應(yīng)運(yùn)而生。軟件體系結(jié)構(gòu)著眼于軟件系統(tǒng)的全局組織形式，在較高層次上把握系統(tǒng)各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系，將軟件開(kāi)發(fā)的焦點(diǎn)從成百上千的代碼上轉(zhuǎn)移到粒度較大的體系結(jié)構(gòu)元素及其交互的設(shè)計(jì)上。與傳統(tǒng)軟件技術(shù)相比，軟件體系結(jié)構(gòu)理論的提出不僅有利于解決軟件系統(tǒng)日益增加的規(guī)模和復(fù)雜度的問(wèn)題，有利于構(gòu)件的重用，也有利于軟件生產(chǎn)率的提高。面向方面軟件開(kāi)發(fā)(AOSD)認(rèn)為系統(tǒng)是由核心關(guān)注點(diǎn)(corn concern)和橫切關(guān)注點(diǎn)(cross-cutting concern)有機(jī)地交織在一起而形成的。核心關(guān)注點(diǎn)是軟件要實(shí)現(xiàn)的主要功能和目標(biāo)，橫切關(guān)注點(diǎn)是那些與核心關(guān)注點(diǎn)之間有橫切作用的關(guān)注點(diǎn)，如系統(tǒng)日志、事務(wù)處理和權(quán)限驗(yàn)證等。AOSD通過(guò)分離系統(tǒng)的橫切關(guān)注點(diǎn)和核心關(guān)注點(diǎn)，使得系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和維護(hù)變得容易很多。

Extremadura大學(xué)的Navasa等人［1］在2002年提出了將面向方面軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)引入到軟件體系結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，稱之為面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)(aspect oriented software architecture，AO-SA)，這樣能夠結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)，但是并沒(méi)有給出構(gòu)建面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)的詳細(xì)方法。

盡管目前對(duì)于面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)這個(gè)概念尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，但是一般認(rèn)為面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上增加了方面構(gòu)件(aspect component)這一新的構(gòu)成單元，通過(guò)方面構(gòu)件來(lái)封裝系統(tǒng)的橫切關(guān)注點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于面向方面軟件體系模型的研究還相對(duì)較少，對(duì)它的構(gòu)成單元模型的研究更少，通常只關(guān)注方面構(gòu)件這一構(gòu)成單元。方面構(gòu)件最早是由Lieberherr等人［2］提出的，它是在自適應(yīng)可插拔構(gòu)件(adaptive plug and play component，APPC)基礎(chǔ)之上通過(guò)引入面向方面編程(AOP)思想擴(kuò)展一個(gè)可更改的接口而形成的，但它關(guān)于請(qǐng)求接口和服務(wù)接口的定義很模糊，未能給出一個(gè)清晰的方面構(gòu)件模型。Pawlak等人［3］提出了一個(gè)面向方面的框架，該框架主要包含了一個(gè)方面構(gòu)件模型———Java方面構(gòu)件(Java aspect component，JAC)，但該方面構(gòu)件模型僅包含了切點(diǎn)(pointcut)，并把AOP中裝備(advice)集成到了切點(diǎn)的表達(dá)式中，它主要從實(shí)現(xiàn)的角度進(jìn)行了闡述，并沒(méi)有給出詳細(xì)的方面構(gòu)件模型。本文沒(méi)有只關(guān)注面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)中方面構(gòu)件這一構(gòu)成單元模型，還詳細(xì)分析了它的另外兩個(gè)構(gòu)成單元，即構(gòu)件和連接件，因?yàn)槊嫦蚍矫孳浖w系結(jié)構(gòu)各部分之間是相互關(guān)聯(lián)的。

1面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)相關(guān)概念

面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)涉及諸多概念，以下將分別介紹。軟件體系結(jié)構(gòu)在軟件工程領(lǐng)域有著廣泛的影響，但當(dāng)前仍未形成一個(gè)統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的定義。目前國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)可的看法是軟件體系結(jié)構(gòu)包含構(gòu)件、連接件和約束［4］。其中約束描述了體系結(jié)構(gòu)配置和拓?fù)涞囊螅_定了體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件與連接件的連接關(guān)系。這樣就可以把軟件體系結(jié)構(gòu)寫成

軟件體系結(jié)構(gòu)(software architecture)=構(gòu)件(components)+

連接件(connectors)+約束(constraints)

構(gòu)件是軟件體系結(jié)構(gòu)的基本元素之一。一般認(rèn)為，構(gòu)件是指具有一定功能、可明確辨識(shí)的軟件單位，并且具備語(yǔ)義完整、語(yǔ)法正確、有可重用價(jià)值的特點(diǎn)，然而目前對(duì)于構(gòu)件的具體結(jié)構(gòu)及構(gòu)成并沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)［5］，而且一些主要的構(gòu)件技術(shù)也沒(méi)有使用相同的構(gòu)件類型。另外，當(dāng)前被廣泛接受的構(gòu)件定義并不包含具體的軟件構(gòu)件模型(software component model)。例如，Szyperski等人［6］給出了軟件構(gòu)件一個(gè)很有名的定義:軟件構(gòu)件是一個(gè)僅帶特定契約接口和顯式語(yǔ)境依賴的結(jié)構(gòu)單位，它可以獨(dú)立部署，易于第三方整合。但是關(guān)于軟件構(gòu)件模型有一個(gè)被普遍接受的觀點(diǎn)是:軟件構(gòu)件是一個(gè)具有服務(wù)提供和服務(wù)請(qǐng)求功能的軟件單元［7］。

連接件是軟件體系結(jié)構(gòu)另一個(gè)基本的構(gòu)成元素，是用來(lái)建立構(gòu)件間交互以及支配這些交互規(guī)則的構(gòu)造模塊。連接件最先是由Shaw［8］提出來(lái)的，她建議把連接件作為軟件體系結(jié)構(gòu)中第一類實(shí)體，用來(lái)表示普通構(gòu)件之間的交互關(guān)系。目前對(duì)于連接件尚未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，盡管在軟件體系結(jié)構(gòu)中強(qiáng)調(diào)了連接件存在的必要性，但是關(guān)于連接件模型的研究還很少，連接件的實(shí)際應(yīng)用還不成熟。

面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加了方面構(gòu)件單元。通常認(rèn)為，方面構(gòu)件是封裝了系統(tǒng)橫切關(guān)注點(diǎn)的一類特殊的構(gòu)件。目前關(guān)于方面構(gòu)件模型的研究還處于起步階段。

2面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)模型

由于傳統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)模型包含構(gòu)件、連接件和約束，而面向方面軟件體系結(jié)構(gòu)是在傳統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上擴(kuò)展了方面構(gòu)件，所以面向方面軟件體系模型結(jié)構(gòu)包含構(gòu)件、連接件、方面構(gòu)件和約束。其中約束描述了面向方面體系結(jié)構(gòu)配置和拓?fù)涞囊?，確定了體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)件、連接件和方面構(gòu)件之間的連接關(guān)系，而構(gòu)件、連接件、方面構(gòu)件是它的三個(gè)基本的構(gòu)成單元。以下對(duì)這三個(gè)構(gòu)成單元的模型進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

以上就是關(guān)于什么是軟件體系結(jié)構(gòu)相關(guān)問(wèn)題的回答。希望能幫到你，如有更多相關(guān)問(wèn)題，您也可以聯(lián)系我們的客服進(jìn)行咨詢，客服也會(huì)為您講解更多精彩的知識(shí)和內(nèi)容。

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