最新体系结构--第1章--认识体系结构教学讲义PPT课件.ppt

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1、体系结构--第1章--认识体系结构第1章软件体系结构概论从软件危机谈起◎软件成本日益增长◎开发进度难以控制◎软件质量差◎软件维护困难软件成本日益增长20世纪50年代，软件成本在整个计算机系统成本中所占的比例为10%-20%。到20世纪60年代中期，软件成本在计算机系统中所占的比例已经增长到50%左右。而且，该数字还在不断地递增，下面是一组来自美国空军计算机系统的数据：1955年，软件费用约占总费用的18%，1970年达到60%，1975年达到72%，1980年达到80%，1985年达到85%左右。软件危机的原因用户需求不明确缺乏

2、正确的理论指导软件规模越来越大软件复杂度越来越高用户需求不明确在软件开发完成之前，用户不清楚软件的具体需求；用户对软件需求的描述不精确，可能有遗漏、有二义性、甚至有错误；在软件开发过程中，用户还提出修改软件功能、界面、支撑环境等方面的要求；开发人员对用户需求的理解与用户本来愿望有差异。缺乏正确的理论指导缺乏有力的方法学和工具方面的支持。由于软件不同于大多数其他工业产品，其开发过程是复杂的逻辑思维过程，其产品极大程度地依赖于开发人员高度的智力投入。由于过分地依靠程序设计人员在软件开发过程中的技巧和创造性，加剧软件产品的个性化，也是

3、发生软件危机的一个重要原因。软件规模越来越大随着软件应用范围的增广，软件规模愈来愈大。大型软件项目需要组织一定的人力共同完成，而多数管理人员缺乏开发大型软件系统的经验，而多数软件开发人员又缺乏管理方面的经验。各类人员的信息交流不及时、不准确、有时还会产生误解。软件项目开发人员不能有效地、独立自主地处理大型软件的全部关系和各个分支，因此容易产生疏漏和错误。软件复杂度越来越高软件不仅仅是在规模上快速地发展扩大，而且其复杂性也急剧地增加。软件产品的特殊性和人类智力的局限性，导致人们无力处理“复杂问题”。所谓“复杂问题”的概念是相对的，

4、一旦人们采用先进的组织形式、开发方法和工具提高了软件开发效率和能力，新的、更大的、更复杂的问题又摆在人们的面前。如何克服软件危机人们面临的不光是技术问题，更重要的是管理问题。管理不善必然导致失败。要提高软件开发效率，提高软件产品质量，必须采用工程化的开发方法与工业化的生产技术。在技术上，应该采用基于重用的软件生产技术；在管理上，应该采用多维的工程管理模式。“建筑体系结构”前言体系结构简称架构或构架。构：本义架木造屋，引申为构造构架：建筑的结构结：用绳、线、皮条等绾成的疙瘩；关键点；被联结状态结构：组成整体的各部分的搭配和安排对住

5、房的功能需求：能够居住。对住房的质量需求：安全性：能避免地震、台风、暴雨等各种自然灾害。居住者在建筑内的健康性，舒适性。美观性：有亲和感，社会文化的体现。不同住房具有相同的功能，但其架构不同，所满足的居住质量也不相同。人类最早的居住方式：巢居和穴居炎热或高海拔地区的穴居方式，可获得相对稳定的室内热环境，顶部的天窗既可采光又可排烟。爱斯基摩雪屋的外观和室内布置用干雪沏成，厚度500ｍｍ的墙体可以提供较好的保温性能。当室外平均温度－30℃时可维持室内温度－5℃以上。大陆气候的中国民居土窑洞借助土壤大热惯性，达到冬暖夏凉的目的。利用太

6、阳高度角的特点，仅在北方出现。四合院建筑冬季有效地利用了太阳能采暖和抵御北风侵袭，屋顶设计避免了夏季室内过热。中国四合院：座北朝南的典范湿热地区的中国民居云南干阑竹楼：防雨，防湿和防热。地球环境还可持续发展吗？遍布全球的玻璃和钢筋盒子建筑空调的普及使人们不再关心建筑的冷暖，但高能耗又使环境受到影响。为什么研究软件架构?思想有多远，我们就能走多远高度决定思路，思路决定出路系统的建立是为了满足组织的需求（包括功能和质量），质量需求决定了系统必须达到的特征,包括性能,可靠性,互操作性以及生命周期等。随着软件系统的日益复杂，涉众对软件

7、的要求已不局限于功能上的满足，而是更加注重质量。很少有人注意到组织（开发组织、客户等）在系统设计和系统成败上扮演的角色。系统的质量特征受到软件架构的限制，或者说构架设计的选择受到要达到的质量特征的影响。本课程的目的：对软件体系结构的产生、演化做通俗介绍，减少对软件体系结构认识的神秘感，对软件体系结构设计提供实用的指导。第1部分:软件构架的基础第2部分:构架的创建第3部分:构架的分析与评审课程形式理论课、专题课、作业成绩评定作业、考勤、考试作业+考勤30%、考试70%软件架构的概念控制处理(CP)特征损失模型回声模型噪音模型软件架

8、构—在一定的设计原则基础上，从不同角度对组成系统的各部分进行搭配和安排，形成系统的多个结构而组成架构，它包括该系统的各个组件、组件的外部可见属性及相互关系。外部可见属性—指其它组件可对该组件所做的假设，如该组件提供的服务、具备的性能特征、错误处理、共享资源的使用