RUP大讲堂-06-软件架构的原理和实践原则.pdf

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1、RUP大讲堂(第六讲)-软件架构的原理和实践原则内容°问题°什么是软件架构°为什么需要体系架构°架构的常见错误理解°架构带来什么好处°架构设计的原则°架构的风格及模式°架构设计的过程2问题-瓦萨战舰的故事¢17世纪上半叶，北欧新教势力与中欧天主教势力发生了一场“三十年战争”，作为北欧新教势力的代表，瑞典的军事力量达到鼎盛时期。¢1625年，号称“北方飓风”的瑞典国王古斯塔夫斯．阿道弗斯（GustavsAdolphus）决心建造一艘史无前例的巨型新战舰——瓦萨（Vasa）战舰。瓦萨战舰确实是一艘令人望而生畏的战舰：舰长70米，载员300人，在三层的甲板上共装有64门重炮，火力超强。¢162

2、8年8月10日，这艘巨大的战舰终于完工。在斯德哥尔摩的王宮前，瓦萨战舰举行了盛大的下水典礼。礼炮声中，战舰扬帆起航，乘风前进。¢在1万多名围观者的目光注视下，忽然，瓦萨号奇怪地摇晃了一下，便向左舷倾斜。海水从炮孔处涌入船舱，战舰迅速翻入水中，几分钟后，这艘雄伟战舰的处女航——也是唯一的一次航行结束了。瓦萨战舰在它壮丽的起航时刻，带着全身飘扬的彩旗，沉没于它诞生的港口。3问题-信息系统的“瓦萨”问题°瓦萨的故事已经过去300多年了，在船舶工业领域，作为学科和工业的基石——“架构”早已形成完整的理论和方法体系。瓦萨的故事，基本上不会重演了。°但是，在今天的软件系统领域，“瓦萨”问题依然是需要

3、解决的关键问题。4问题-基本假设°体系结构提出之前的系统设计思路特点：需求（主要是功能需求）需求（主要是功能需求）技术性需求，特别是功能需求是产生设计的唯一（最主要的）的驱动力。由此系统设计系统设计•非功能需求因素•非技术因素的考虑很少。基本假设：系统实现系统实现设计是系统的技术需求分析的产物。5什么是软件架构-架构一词的来源°建筑行业：4建筑学认为，所有的高楼大厦（复杂建筑），应该是由建筑结构、暖通系统、强电系统、弱电系统（监控系统、综合布线等）、给排水系统等构成。4具体体现在建筑图、总平面图、综合管线、结构图、给排水、暖通、强电、弱电等图纸上。4这种建筑学的思想方案，就是建筑设计的“

4、架构体系”。4J建筑架构师需要把所有的层次结合起来：°使客户理解°在建造的过程中为施工者提供指导°架构相关于所有事情，架构为所有人提供一个共同的远景目标。°架构不包括每个部分的细节6内容°问题°什么是软件架构°为什么需要体系架构°架构的常见错误理解°架构带来什么好处°架构设计的原则°架构的风格及模式°架构设计的过程7什么是软件架构-如何理解4架构是针对某种特定目标系统的具有体系性的、普遍性的问题而提供的通用的解决方案。4架构往往是对复杂系统的一种共性的体系抽象。4架构让我们能够正确、合理地理解、设计和构建复杂的系统。4理解1：高楼大厦是由钢筋、水泥和砖块构成。4理解2：信息系统是由数据和

5、代码构成4理解1：高楼大厦是由一个个楼层、一个个房间构成。4理解2：信息系统是由一个个模块、一个个对象和组件构成。4理解1：高楼大厦是由支撑框架、管道系统、强弱电系统、给排水系统……等构成。4理解2：信息系统是由组织机构、业务流程、业务功能、业务信息……等构成。8什么是软件架构-定义°期望其与建筑架构起到相同的作用：4将软件的所有层次组合在一起4便于客户理解4为建造过程提供指导°软件架构包含了过于下列方面的重要决定：4软件系统的组成4对所包括的系统及其接口的结构元素的选择，以及元素间的协作行为4结构和行为元素如何组成不断增长的更大的子系统4架构风格：组成元素与接口、相互协作、相互组合°架

6、构元素不仅与结构和行为有关，也和用法、功能、性能、适应性、重用、可理解性、经济和技术的限制、折中、美学等有关9什么是软件架构-RATIONAL的定义°软件架构也关系到4功能性Functionality；可用性Usability；系统弹性Resilience4性能Performance；重用Reuse；可理解性Comprehensibility4经济和技术的约束及相关折中Economicandtechnologyconstraintsandtradeoffs；美学的考虑Aestheticconcerns°软件架构的描述包含4构成系统的各个组件的描述4组件间的交互（interactions）

7、4组件构成与组件合成的模式（pattern）以及在这些模式上的约束°注：前两部分的描述，对于任意由不同部分构成的系统而言都是需要的，软件体系结构作为一门学科，是将此提伸到设计层原则的高度，同时，用通过实践过程总结的模式作为设计的指导。10什么是软件体系结构-特征°体系结构4学科：经常面对的设计问题的抽象、形式化、准确的描述与严格的分析4经验：从实践中浮现的、非正式的解决方法4个性：目标系统的特性、隐含与显性的要求以及软件设计者（Ar