数据流体系结构风格4.ppt

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1、软件体系结构及应用4数据流体系结构风格主要内容4.1数据流体系结构风格的基本特征4.2管道-过滤器(pipe-and-filter)4.3批处理(batchsequential)4.4批处理与管道-过滤器的比较4.1数据流体系结构风格的基本特征数据流风格的直观理解Adataflowsystemisoneinwhich–theavailabilityofdatacontrolstheomputation(数据的可用性决定着处理<计算单元>是否执行)–thestructureofthedesignisdom

2、inatedbyorderlymotionofdatafromprocesstoprocess(系统结构：数据在各处理之间的有序移动)–inapuredataflowsystem,thereisnootherinteractionbetweenprocesses(在纯数据流系统中，处理之间除了数据交换，没有任何其他的交互)数据流风格的基本构件(COMPONENT)Components:dataprocessingcomponents(基本构件：数据处理)–Interfacesareinputportsan

3、doutputports(构件接口：输入端口和输出端口)–Inputportsreaddata;outputportswritedata(从输入端口读取数据，向输出端口写入数据)–Computationalmodel:readdatafrominputports,compute,writedatatooutputports(计算模型：从输入端口读数，经过计算/处理，然后写到输出端口)数据流风格的连接件(CONNECTOR)Connectors:dataflow(datastream)(连接件：数据流)–U

4、ni-directional,usuallyasynchronous,buffered(单向、通常是异步、有缓冲)–Interfacesarereaderandwriterroles(接口角色：reader和writer)–Computationalmodel(计算模型:把数据从一个处理的输出端口传送到另一个处理的输入端口)数据流风格的拓扑结构(TOPOLOGY)数据流VS.控制流在vonNeumann的计算机体系结构中，有控制流与数据流之分；–控制流(Controlflow)–数据流(Dataflow)

5、讨论：二者有什么区别和联系？能否分别举出几个例子？两种典型的数据流风格Pipe-and-Filter(管道-过滤器)BatchSequential(批处理)4.2管道与过滤器风格PIPE-AND-FILTER从“自来水管道系统”看Pipe-And-Filter基本定义语境：数据源源不断的产生，系统需要对这些数据进行若干处理(分析、计算、转换等)。解决方案：–把系统分解为几个序贯的处理步骤，这些步骤之间通过数据流连接，一个步骤的输出是另一个步骤的输入；–每个处理步骤由一个过滤器构件(Filter)实现；–处

6、理步骤之间的数据传输由管道(Pipe)负责。每个处理步骤(过滤器)都有一组输入和输出，过滤器从管道中读取输入的数据流，经过内部处理，然后产生输出数据流并写入管道中。Pipe-And-Filter风格的基本构成Components:Filters—processdatastreams(构件：过滤器，处理数据流)–Afilterencapsulatesaprocessingstep(algorithmorcomputation)(一个过滤器封装了一个处理步骤)–Datasourceanddatasinkare

7、particularfilters(数据源点和数据终止点可以看作是特殊的过滤器)Connectors:Apipeconnectsasourceandasinkfilter(连接件：管道，连接一个源和一个目的过滤器)–Pipesmovedatafromafilteroutputtoafilterinput(转发数据流)–Dataisastreamof“objects”(数据是特定类型的“对象”流)Topology:Connectorsdefinedataflowgraph(连接器定义了数据流图，形成拓扑结构

8、)1过滤器(Filter)Incrementallytransformsomeofthesourcedataintosinkdata(目标：将源数据变换成目标数据)Streamtostreamtransformation(从“数据流”?“数据流”的变换)–enrichdatabycomputationandaddinginformation(通过计算和增加信息来丰富数据)–refinebydistillingdataorrem