软件体系结构复习内容

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1、软件体系结构第5讲：体系结构风格（一）内容简介：l概述l管道/过滤器风格l仓库风格和黑板风格l分层系统风格l客户服务器风格l软件体系结构风格（模式）定义：–一些特定的元素按照特定方式组成的结构，它有利于解决上下文环境里的特定问题。描述了一族系统，他们拥有一个类似的结构定义了构件（如客户端、服务器）的字典刻画了构件的主要任务和交互方式l软件体系结构风格与设计模式等的区别 程序设计样式设计模式体系结构风格重点开发原则、可实现性重用、概念完整性重用、概念完整性抽象层次程序构件体系结构使用直接可用直接可用

2、有约束和指导作用l体系结构风格作用促进设计重用–带来代码重用–使系统易于理解–有利于系统的互操作性l体系结构风格分类–固定术语类l管道和过滤器的风格l仓库风格和黑板风格l分层系统风格l客户服务器风格l数据抽象和面向对象风格l基于事件的风格l模型-视图-控制器风格l解释器风格（虚拟机风格）–参考模型类l编译器的顺序参考模型和并行参考模型l信息系统的参考模型管道/过滤器风格l构件：–过滤器（对数据进行处理）l连接件：–管道（传输数据）过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器过滤器图5-1管道和过滤器风格体系结构

3、管道管道管道管道管道管道管道l应用：–Unix的Shell程序catfile

4、grepxyz

5、sort

6、uniq〉out–编译器–信号处理l编译器从逻辑上可以分成若干阶段，每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示l优点：–允许构造松散结构的系统–过滤器的重用很方便–易于扩展和修改l缺点：–导致批处理风格的系统设计–交互性不强–同步比较困难–应用范围比较狭隘仓库风格和黑板风格l构件：–中央数据结构（当前状态）–独立构件（对数据进行处理）l运作方式：–主动式：构件自己决定操作–被动式：由数据仓库的当

7、前状态来决定调用构件（黑板系统）l黑板系统三大部分–知识源–黑板数据结构–控制器知识源知识源知识源知识源知识源黑板共享数据知识源知识源知识源知识源存储器计算直接存取图5-2黑板风格的体系结构l应用：–语音识别–模式识别–三维分子结构建模l优点：便于多客户共享大量数据，它们不用关心数据何时有的、谁提供的、怎样提供的；–既便于添加新的作为知识源代理的应用程序，也便于扩展共享的黑板数据结构。l缺点：不同的知识源代理对于共享数据结构要达成一致，而且，这也造成对黑板数据结构的修改较为困难——要考虑到各个代理

8、的调用；–需要一定的同步/加锁机制保证数据结构的完整性和一致性，增大了系统复杂度。分层系统风格l一个分层风格的系统按照层次结构组织，每一层向它的上层提供服务。内核层用户基本功能可用系统过程调用不同元素组合图5-3分层系统的体系结构图10-5　Windows2000的网络体系结构图10-7Windows2000网络体系结构中的TCP/IPl应用：OSI-ISO七层模型–操作系统–数据库系统–TCP/IP网络协议l优点：由于对层次的邻接层数目进行了限制，所以系统易于改进和扩展；–每一层的软件都易于重用

9、，并可为某一层次提供多种可互换的具体实现；–分层系统所支持的设计体现了不断增加的抽象层次，这样，一个复杂问题的求解被分解为一系列递增的步骤。l缺点：系统的分层可能会带来效率方面的问题；–应当如何界定层次间的划分是一个较为复杂的问题。l构件：客户构件–服务器构件l连接件：进程间通信机制l两种特殊的客户服务器风格–代理l服务器的服务交给一个代理，由代理来向客户提供服务l代表性应用：CORBASOAPWebServiceUDDI–P2Pl客户服务器对称，既是客户又是服务器l代表性应用：BT,Emule,

10、Kazza–应用：–大量的信息管理系统–优点：有利于分布式的数据组织；–构件间是位置透明的，客户和服务器都不用考虑对方的运行位置；–便于异质平台间的融合与匹配，客户和服务器可以运行不同操作系统；–具有良好的可扩展性，易于对服务器进行修改、扩展或增加服务器；–缺点：客户必须知道服务器的访问标识，否则很难知道有哪些可用服务。l分层系统风格实例l数据抽象和面向对象风格l基于事件的风格l模型-视图-控制器风格l解释器风格（虚拟机风格）l信息系统的参考模型l体系结构风格的选择分层系统风格实例l系统描述：劳动

11、和社会保险管理信息系统–系统的功能是完成劳动和社会保险的主要业务管理，即“五保合一”管理，包括养老保险、医疗保险、劳动就业和失业保险、工伤保险、女工生育保险。整个业务流程十分复杂，牵涉面相当广泛。例如，整个系统要与银行、企业、事业机关、医院、财政部门、税务部门、邮局等多种单位建立连接关系。•核心层•通用打印基类•通用查询基类•权限验证基类•通用数据库连接基类•字符处理基类•码表维护基类•数据转换基类•基层单位管理平台•业务管理系统•扩展应用层数据抽象和面向对象风格l构件：–数据和操