软件架构中的层次依赖

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1、摘要：在描述大而复杂的软件中，最复杂的抽象层次就是软件架构。因此，在这个抽象层次我们能更好的理解构件组装原理和交互方式。软件架构被认为是软件开发方面的驱动力，他允许指定每层那些方面和模型需要依照架构来设计。早期的架构描述语言ADL，比较独立，侧重结构抽象层次而忽略行为描述层次、观念层次和元模型层次。这篇文章描述了适当的“理性的”软件架构视图并用C3元模型描述（最小的并且完整的描述语言），我们提供了一个机制集合以处理不同层次的不同级别，我也提出了一新的用C3元模型描述的连接件的增强定义。关键字：构件；连接件；软件架构；

2、层次架构；目录1.简介2.目标3.C3原模型   3.1表述模型         3.1.1构件        3.1.2连接件        3.1.3配置        3.1.4接口3.2推理模型     3.2.1结构级别(StructuralHierarchy--SH)     3.2.2行为级别(BehavioralHierarchy—BH)     3.2.3概念级别(ConceptualHierarchy—CH)      3.2.4元模型级别(MetamodelingHierarchy—CH)4.案

3、例研究6.参考文献写在前面   这是篇有关架构的论文，通过连接件的增强来描述了不同层级的依赖关系，文中定义了6种类型的连接件有别于传统的ADL描述语言的连接关系。由于翻译的比较仓促也没有复查，一定会有大量的错误，如果想看可以下载原文！本翻译后共7530字，英文原文.pdf1.简介如今，已经有了一个完整的新方法来构建可靠的软件系统，他将大的复杂的系统分解为小的精确定义的单元---构件（构件或控件）。通常情况下，构件被定义为由良好定义的服务接口和需要接口组成，以及在特定场景下的行为。一个基于构件开发的应用系统由独立的构件

4、构成，他们之间通过接口由精确定义的链接件链接。没有外部可观测的内部结构，并用一种特定语言实现的构件叫做原子构件。如果有内部结构，即构件由内部构件组成嵌套关系叫做复合构件。一个配置结构一般关联到架构配置，一般用ADL描述[1]。软件架构由构件、链接件、配置和约束组成。软件架构其实就是系统的模型或者说是系统的抽象。软件体系结构的研究人员需要可扩展的、有弹性的ADL，以及清晰的易操作的机制来操作这些架构层次的核心元素。一个清晰的软件架构定义没有今天，就没有过去，最近Medvidovic给出了如下定义[7]：一个软件架构是关

5、于系统的设计决策的集合。因此，如果这些决策不正确，可能致使你的软件被取消，因为，这些决策包括了系统设计的方方面面，如下：1.系统结构方面的决策：比如一个系统应该包括三种构件：数据存储、商业逻辑、用户接口。2.关于行为方面的决策—功能决策：比如数据处理、存储和可视化将单独被处理。3.非功能性需求决策：可靠性、可维护性、易操作性等等。4.当然，我们也可以引出其他的设计决策，比如开发过程或者商业定位（产品线架构）等等。在架构设计符号和方法的广泛研究下，我们围绕构件、链接件和配置给出了架构的描述模型C3(component,

6、connector,configuration)模型。他和Taylor提出的C2[16]没有关系也和Pérez-Martínez[12]提出的C3模型不同。2.目标  这篇文章的目的就是提出一个通用的、最小的且完整的架构描述模型。最小的是因为我们只关注每个ADL的核心观念。完整的是因为用这些最小集合的模型能描述所有的架构需求。  然而，仅仅描述架构是不能保证软件系统的正确和可靠。本文我们更注重模型表述以及四个不同类型的层次(每一层提供架构的一个视图),下面开始细细的描述这些层次。3.C3原模型  为了设计一完整的C3

7、模型，我们定义了两个互补的模型来描述和推理系统架构。我们用表述模型来描述基于C3元素的架构，用推理模型来理解和分析表述模型。3.1表述模型   表述模型的核心元素是构件、连接件、配置，每个元素都有接口和他所在的ENV（环境）交互，如图所示C3元模型。3.1.1构件   构件是一个计算或存储单元，因此构件包括运算和状态。一个构件可以小到一个过程大到整个软件系统。他可能需要自己的数据和计算空间或者和其他构件共享[8]。为了能够更好的理解构件和他所在的架构。C3模型必须能够提供一种机制来指定构件的需求，比如架构中其他构件的

8、服务需求。因此接口就可作为一种约定来限制构件的使用方式。构件的任何一个交互点都叫做端口(Port),端口我们区分提供端口和需要端口，并从接口的概念继承而来，端口可以被一个或多个服务所使用。构件语义上被建模为能够被演化、分析、约束增强和一致映射从一个层次到另一个抽象层次。构件的结构被描述为提供的和需要的端口，构件的行为被描述为随环境变化的服务。3