系统架构师备考——系统架构设计篇（软件架构）

系统架构师备考日记（2.24）

第7章 系统架构篇（一）——软件架构

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考点

单项选择题（约占 8～15 分）和下午案例题（25 分），论文

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一、软件架构定义

软件体系结构是指系统的一个或者多个结构，包括软件的构件，构建的外部可见属性以及它们之间的相互关系。
软件的构件表示程序模块、面向对象的类、数据库或者中间件
体系结构设计两个层次：数据设计和体系结构设计，体系结构设计关注软件构件的结构、属性和交互作用

二、软件架构设计与生命周期

2.1生命周期

1. 需求分析阶段
2. 设计阶段
3. 实现阶段
4. 构件组装阶段
5. 部署阶段
6. 后开发阶段

提示：SA(Software Architecture)翻译为体系结构和架构

2.1.1 需求分析阶段

需求分析面临问题空间，SA面临解空间。
软件工程领域追求的目标：以上二者的可追踪性和可转换性
软件需求转换成SA模型的两个关注问题：
（1）如何根据需求模型构件SA模型。
（2）如何保证模型转换的可追踪性。

2.1.2 设计阶段

设计阶段SA研究主要包括：SA模型的描述、SA模型的设计与分析方法、对SA设计经验的总结与复用等​​​​​​​。其中SA模型描述的研究分为3个层次。
（1）SA的基本概念：构件和连接子的建模
（2）体系结构描述语言（ADL）：支持构件、连接子及其配置的描述语言
（3）SA模型的多视图：4+1模型（逻辑视图、进程视图、开发视图、物理视图、统一场景）、Hofmesiter的4视图模型（概念视图、模块视图、执行视图和代码视图）、CMU-SEI的Views and Beyond模型（模块视图、构件和连接子视图、分配视图） 视图标准：1471-2000 、RM-ODP、UMLZachman

2.1.3 实现阶段

（1）基于 SA 的开发过程支持。
（2）寻求从 SA 向实现过渡的途径。
（3）研究基于 SA 的测试技术。
缩小高层SA模型和底层实现之间的鸿沟，可通过封装底层的实现细节、模型转换、精化（在SA模型中引入实现阶段的概念）

2.1.4 构件组装阶段

研究内容：
（1）如何支持可复用构件的互联，即对 SA 设计模型中规约的连接子的实现提供支持。
（2）组装过程中，如何检测并消除体系结构失配问题。这些问题主要包括：①构件本身的失配；
②连接子（互联机制）的失配；③系统成分对全局SA的假设存在冲突引起的失配。

2.1.5 部署阶段

部署阶段的软件架构对软件部署的作用：一是提供高层的体系结构视图描述部署阶段的软硬件模型；二是基于软件架构模型可以分析部署方案的质量属性，从而选择合理的部署
方案。

2.1.6 后开发阶段

研究方向包括：动态软件体系结构、
体系结构恢复与重建。体系结构重建的方法有：手工体系结构重建、工具支持的手工重建、通过查
询语言来自动建立聚集、使用其他技术（如数据挖掘）。

三、软件架构的重要性

软件架构设计是降低成本、改进质量、按时和按需交付产品的关键因素

1. 架构设计能够满足系统的品质
2. 架构设计使受益人达成一致的目标
3. 架构设计能够支持计划编制过程
4. 架构设计对系统开发的指导性
5. 架构设计能够有效地管理复杂性
6. 架构设计为复用奠定基础
7. 架构设计能够降低维护费用
8. 架构设计能够支持冲突分析

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总结

这部分考点占分比例多，需仔细复习。