软件体系结构风格研究

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1、软件体系结构风格研究[摘要]本文对几种经典的软件体系结构风格进行了具体的阐述，分析了各种风格的特点、优缺点，最后重点介绍了三层C/S软件体系结构。　　[关键词]软件体系结构软件体系结构风格三层C/S软件体系结构　　　　20世纪60年代中期的软件危机使得人们开始重视软件工程的研究。起初，人们把软件设计的重点放在数据结构和算法的选择上。随着软件系统规模越来越大、越来越复杂，整个系统的结构显得越来越重要。　　一、软件体系结构风格分析　　最初的软件体系结构是Mainframe结构——客户、数据和程序都被集中在主机上，通常只有少量的GUI

2、界面，对远程数据库的访问比较困难。随着PC的广泛应用，该结构逐渐被淘汰。在20世纪80年代中期出现了Client/Server分布式计算结构，应用程序的处理在客户机和服务器之间分担。随着大型软件系统的开发，这种结构在系统的部署和扩展性方面暴漏出不足。随着Inter的发展，一个更灵活的体系结构“三层/多层计算”体系结构应运而生。　　Garlan和Sha.　　批处理风格与管道过滤器风格的共同点是把任务分解成一系列固定顺序的计算单元（组件），组件间只通过数据传递交互。区别表现在以下几个方面：批处理是全部的、高潜伏性的、输入时可随机存取

3、、无合作性、无交互性，管道过、滤器是递增的、数据结果延迟小、输入时处理局部化、有反馈、可交互。　　6.仓库风格。在仓库风格中，有两种不同的构件：中央数据结构说明当前状态，独立构件在中央数据存贮上执行，仓库与外构件间的相互作用在系统中会有大的变化。　　若输入流中某类时间触发进程执行的选择，则仓库是一传统型数据库；另一方面，若中央数据结构的当前状态触发进程执行的选择，则仓库是一黑板系统。　　二、三层C/S软件体系结构分析　　C/S软件体系结构是20世纪90年代成熟起来的技术，它将应用一分为二，服务器（后台）负责数据管理，客户机（前台

4、）完成与用户的交互任务。　　传统的二层C/S结构存在以下几个局限：1.二层C/S结构是单一服务器且以局域网为中心的，所以难以扩展至大型企业广域网或Inter；2.软、硬件的组合及集成能力有限；3.客户机的负荷太重，难以管理大量的客户机，系统的性能容易变坏；4.数据安全性不好。因为二层C/S有这么多缺点，三层C/S结构应运而生。三层C/S结构是将应用功能分成表示层、功能层和数据层三个部分，如下图所示。　　表示层是应用的用户接口部分，它担负着用户与应用间的对话功能。表示层一般使用图形用户接口，操作简单、易学易用。功能层相当于应用的本

5、体，它是将具体的业务处理逻辑编入程序中。功能层的程序多半是用可视化编程工具开发的。数据层就是数据库管理系统，负责管理对数据库数据的读写。数据库管理系统必须能迅速执行大量数据的更新和检索。因此，一般从功能层传送到数据层的要求大都使用SQL语言。　　对二层C/S结构的局限，三层C/S的解决方案是：对这三层进行明确分割，并在逻辑上使其独立。与传统的二层结构相比，三层C/S结构具有以下优点：　　1.允许合理地划分三层结构的功能，使之在逻辑上保持相对独立性，从而使整个系统的逻辑结构更为清晰，能提高系统和软件的可维护性和可扩展性。2.允许更

6、灵活有效地选用相应的平台和硬件系统，使之在处理负荷能力上与处理特性上分别适应于结构清晰的三层；并且这些平台和各个组成部分可以具有良好的可升级性和开放性。3.三层C/S结构中，应用的各层可以并行开发，各层也可以选择各自最适合的开发语言。使之能并行地而且是高效地进行开发，达到较高的性能价格比；对每一层的处理逻辑的开发和维护也会更容易些。4.允许充分利用功能层有效地隔离开表示层与数据层，未授权的用户难以绕过功能层而利用数据库工具或黑客手段去非法地访问数据层，这就为严格的安全管理奠定了坚实的基础；整个系统的管理层次也更加合理和可控制。　

7、　软件体系结构风格为大粒度的软件重用提供了可能。然而，对于应用体系结构风格来说，由于视点的不同，系统设计师有很大的选择空间。要为系统选择或设计某一个体系结构风格，必须根据特定项目的具体特点，进行分析比较后再确定。不同的结构有不同的处理能力的强项和弱点，一个系统的体系结构应该根据实际需要进行选择，以解决实际问题。　　参考