第3章 软件体系结构风格.ppt

第三章软件体系结构风格
本章内容
软件体系结构风格概述
常用的软件体系结构风格
新型体系结构风格
软件体系结构风格概述
软件体系结构是随着软件工程的发展而逐步发展起来的。20世纪90年代,人们开始对软件体系结构进行研究,当时,软件系统程度的提高和规模的扩大使得软件开发人员开始感到很困难,而且,开发出软件的质量也难以保证。软件体系结构概念给人们进行软件开发带来了曙光,至今它已成为现代软件开发过程中一个至关重要的部分。
MarShaw和DavidGarlan 中提出的软件体系结构定义为:能够用来具体描述软件系统控制结构和整体组织的一种体系结构,能够表示系统的框架结构,用于从较高的层次上来描述各部分之间的关系和接口。
由于软件体系结构作为软件工程的一个独立研究领域出现时间不长,对于软件体系结构概念并没有统一的定义。但研究者们对软件体系结构也达成了一些共识:
(1)软件体系结构是对系统的一种高层次的抽象描述。主要是反映拓扑属性,有意忽略细节;
(2)软件体系结构是由构件和构件之间的联系组成,构件又有它自身的体系结构;
(3)构件的描述有3个方面:计算功能、结构特性及其他特性。
从软件体系结构的定义可以看出,软件体系结构主要涉及构件、构件之间的联系与约束、由构件通过相互交互形成的系统架构三个方面的内容。可用下图来简单表示软件体系结构。
通过使用软件体系结构,可以有效地分析用户需求、方便系统的修改以及减小程序构造风险。随着软件规模的不断增大和复杂程度日益提高,系统框架结构的设计变得越来越关键。
软件框架设计的核心问题是:能否重用已经成型的体系结构方案。由此,产生了软件体系结构风格的概念。软件体系结构风格包括构件、连接件和一组将它们结合在一起的约束限制,诸如:拓扑限制和语义限制等。
常用的软件体系结构风格
软件体系结构的风格是在开发软件的过程中不断积累起来的,是多年探索研究和工程实践的结果。它由组织规则及结构构成,是描述领域中系统组织方式的惯用模式,是对某一特定领域中系统所共有的结构和语义特性的反映。
体系结构风格的分类:
数据流风格:批处理序列、管道/过滤器;
仓库风格:数据库系统、超文本系统、黑板系统;
独立构件风格:进程通迅、事件系统;
调用/返回风格:主程序/子程序、面向对象风格、层次结构;
虚拟机构格:解释器、基于规则的系统。
管道/过滤器风格
管道/过滤器架构是典型的数据流软件架构风格。主要包括过滤器和管道两种元素。
在这种体系结构中,每个模块都有一组输入和一组输出。每个模块从它的输入端接收输入数据流,在其内部经过处理后,按照标准的顺序将结果数据流送到输出端,以达到传递一组完整的计算结果的目的。
每个部件从输入接口中读取数据,经过处理后将结果数据置于输出接口中,这样的部件称为过滤器。这种模型的连接者将一个过滤器的输出传送到另一个过滤器的输入,这种连接者称为管道。
过滤器的基本结构如下图所示: