软件架构之架构定义

软件架构

软件架构定义

【Lane 90】软件体系结构是对软件系统大规模结构和性能的研究。系统的体系结构的重要方面包括系统模块之间的功能划分，模块之间的通信方式，和共享信息的表示。

【Garlan 92】随着软件系统规模扩大与复杂度增加，设计问题远不是算法和数据结构的计算：设计和量化系统结构。体系结构问题包括总体组织和全局控制、通讯协议、同步、数据存取，给设计元素分配特定功能，设计元素的组织，规模和性能，在各设计方案间进行选择等。这就是软件架构的设计。

【Dewayne Perry&A1exander Wolf】由一组元素（elements）构成，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。处理构件负责对数据进行加工转换，数据构件是被加工转换的信息，连接构件把架构的不同部分连接起来。程序调用，共享数据，消息等均为连接元素的例子。软件架构的形式是由专有属性（properties）和关系组成。属性用于限制软件架构元素的选择，关系用于限制软件架构元素组合的结构。这一定义侧重于从架构风格、模式和规则角度考虑软件架构。

【Clements 94-2】软件架构定义为软件系统的组织结构，包括构件，连接器，约束，准则。构件可以为代码块，如模块，数据库管理系统。连接器是系统构件交互的抽象，如程序调用，管道，远程调用。一个架构有多个约束和准则，包括构件选择约束和选择特定的构件准则。

【Moriconi 94]】软件架构代表以下概念：1构件：独立存在的对象，如模块、进程，程序或变量；2.接口;构件和环境之间交互的逻辑点的对象；3连接器：与接口，构件或两者同时关联的对象；4配置：组成一个架构的集合；5映射：变量、抽象公式和具象架构之间的关系；6架构风格：设计元素的集合，形式化约束的集合，连接器的语义解释。构件、接口和连接器为一级对象，抽象架构对象可以分解，聚集，转换具象架构。构件的语义不考虑为架构一部分，但连接器的语义是架构一部分。

【Kruchten 94】 软件架构处理设计与软件高层次结构的实现。满足功能和性能需求的一系列架构元素的集合。软件架构能抽象、分解、组合，风格。

【Garlan 94】任何大型软件系统设计的一个重要方面是它的总体结构，即代表了它的高层次的计算元素的组织和这些元素之间的相互作用。从广义上讲，我们称之为软件架构设计。

【BHayes-Roth 95】复杂的软件系统架构是其风格和方法的设计与构造。

【Lawson 95】:一个系统的架构通常是在“需求，设计，实施”的顺序语境中定义，表示设计阶段的高层次，“…设计问题中涉及整体系统功能相关的组件。”并指定一个高层次的抽象，标准化和规范化，旨在改进系统设计并使得复杂的系统更加易于处理。描述一个系统架构必须解决以下问题：结合系统架构进行相应的开发过程的关系：做重要的决策（在相应的抽象层次上），有待解决的问题，足够的性能。信息模型的关系和所使用的工具，相应的适用工程知识和设计原理，一组建设性的概念体系结构元素，以及它们的符号，可以用来在适当的抽象层次建立系统描述。从这个角度来看，我们将架构定义为一个系统设计模型，以构件、交互、静态和动态的配置的形式捕捉系统的结构和行为。

在第一次软件架构国际研讨会上，Mary Shaw将软件架构观点分为四种模型：

1. 结构模型：认为软件架构包括构件，构件之间的关系和其他方面（配置，风格，约束，分析，属性准则，需求等）。这一定义在这方面的工作是由体系结构描述语言（ADL）的发展为例，有助于对建筑的构件和连接的描述。语言通常是图形，并以“箱和线”形式的语法来表示构件及其关系。

2. 框架模型：与结构模型类似，但更侧重于整个系统的内在结构，聚焦于组合形式。该模型应用于特定领域或问题，如特定领域或架构，COBRA或基于COBRA的架构模型等。

3. 动态模型：强调系统的行为。“动态”一般指整个系统配置的更改，设置或禁用启用的通信或交互路径，或参与计算过程中的动态，如更改数据值等。
4. 处理模型：专注于架构的建设，以及所涉及的步骤或过程。该观点认为，架构是遵循进程脚本的结果。过程编程派生出的架构证明了这种观点。
   这些观点不排除彼此，也并不冲突。相反，它们代表了软件架构研究界的一个光谱，强调重点应该放在架构上–它的组成部分、整个实体、它曾经构造的方式等。总之，这些观点形成了软件架构的共识。

获得大部分认同的是Bass，Clements 和 Kazman对软件架构的定义。他们认为，软件架构包括一个或一组软件构件、软件构件的外部的可见特性及其相互关系。其中，“软件外部的可见特性”是指软件构件提供的服务、性能、特性、错误处理、共享资源使用等。
第一，架构体现了元素之间相互联系的信息。架构省略了某些特定元素。因此，架构首先是一个系统的抽象，它能够控制元素的细节，并不影响它们与其他元素的使用、关联或交互。在几乎所有现代系统中，元素相互作用是通过接口将元素划分为公共和私有部分。架构关注的是公有部分，而不包括私有部分的元素细节。第二，这个定义清楚的表明了系统可以包括一个以上的结构。这是一个静态结构，侧重于系统功能的划分。第三，该定义暗示了每个系统都会有一个架构，因为每个系统都是由构件和其相互关系组成。第四，每个元素的行为也是架构的一部分。因为行为可以从另一个元素的角度观察。这种行为允许元素之间相互作用，这也是架构的一部分。第五，该定义并不关心架构的好坏。这意味着架构允许或阻止系统满足行为、性能和生命周期的需求。因此也提出了架构评估的重要性。