软件体系架构阅读笔记(十六)

多视图的方法不只仅是架构归档技术，更是指导咱们进行架构设计的思惟方法。

越是复杂的系统，越是须要从多个方面进行架构设计，这样才能把问题研究和表达清楚，而提供不一样的软件架构视图也便于交流和传递设计思想。

关键需求是对软件架构设计起关键做用的需求子集，包括功能需求、质量需求和商业需求三种，架构细化必须注意知足这些需求。

领域模型是以面向对象方式对问题领域的模型的模拟和抽象，它揭示了重要的业务领域概念，并创建业务领域概念之间的关系，领域模型被不断精化后成为最终软件系统的问题领域层，它决定了软件系统的功能范围，并影响着软件系统的可扩展性。

概念性架构是对系统设计的最初构想，经过主要的设计元素及它们之间的关系来描述系统，这些高层次的设计选择对将来软件系统的质量和功能都有关键做用。

约束能够视为一类特殊的需求，它们具备强制性，规定了业务和技术上的标准和限制。

咱们利用架构视图的方法，从逻辑架构、开发架构、运行架构、物理架构和数据架构五个方面来进行架构设计。

设计逻辑架构：使用UML来描述，静态方面包括包图、类图、对象图;动态方面包括序列图、协做图、状态图和活动图。

逻辑架构的设计应该完成的工做：

细化功能单元

发现通用机制

细化领域模型

肯定子系统接口和交互机制

由于软件架构的重点在于‘软件系统的各部分是如何相关的’，那么咱们能够通过适度的抽象分析，将几组协做中的公共行为提取出来成为‘通用机制’，这样用利于全部涉众对软件架构的共同认识——即提升了系统的概念完整性。

什么是机制?所谓机制，是模式的实例，机制必须进一步细化才能成为特定模型中的协做，所以，机制是独特上下文中重复出现的问题的特定解决方案。能够说，机制符合模式的定义，任何协做均可以被称为机制，但一般，机制仅表示‘软件应用系统中重复出现的问题的解决方案’的协做，例如能够采用模式的持久化处理等等。

具备良好架构的系统具有概念完整性，它经过对系统架构创建一种清晰的认识来发现通用的抽闲机制，利用这种共性使得最终产生的系统结构更加简单，于是规模更小且更可靠。一个系统使用10000行代码实现远比1000000行代码好的多。

一流是每一个程序设计人员向往并为之奋斗却又没法具体说出的、难以达到的境界。一流的软件很是简明，它灵活而清晰，能经过创造性的机制解决复杂的问题，这些机制语义丰富，能够应用于其余可能彻底无关的问题。一流意味着寻求恰当的抽象，意味着经过新的途径合理利用有限的资源。

设计开发架构：着重考虑开发期间的质量属性，例如可扩展性、可重用性、可移植性等，开发架构的关注点是在软件开发环境中软件模块的实际组织方式，具体涉及源程序文件、配置文件、源程序包、编译后的目标文件、第三方库文件等。使用UML进行描述的话，涉及到包图、类图、组件图等。

开发架构的设计工做包括：

肯定要开发或直接利用的程序包之间的依赖关系

肯定采用的技术

肯定采用的框架

设计数据架构：着重考虑‘数据需求’，系统=程序+数据+硬件。数据架构的关注点是持久化数据的组织，对于不少集成系统，数据须要在不一样系统之间传递、复制、暂存等，这每每涉及到不一样的物理机器。数据架构的描述通常采用E-R图和数据流图来表示，采用UML时，涉及到类图和活动图。

数据架构的设计工做包括：

持久化数据存储方案

数据传递、数据复制、数据同步等策略

设计运行架构：着重考虑运行期间质量属性，例如性能、可伸缩性、持续可用性等。运行架构关注进程、线程、对象等运行时概念，以及相关的并发、同步、通讯等问题。采用UML图，静态方面涉及包图、类图、对象图;动态方面涉及序列图、协做图等。

开发架构通常偏重于程序包在编译时期的静态依赖关系，而这些程序运行起来以后会表现为对象、线程、进程，运行架构比较关注的是这些运行时单元的交互问题，运行架构是在开发架构的基础上，从宏观上规划多条控制流的并发和同步。

运行架构的设计工做包括：

肯定引入哪些进程和线程

肯定主动对象、被动对象、以及控制流关系

处理相关问题：进程线程的建立、销毁、通讯机制、资源争用等。

协议设计，例如基于TCP/IP协议定义本系统的‘应用协议’。

运用主动类规划并发

进行并发设计的缘由：1. 软件系统要支持的业务自己多是并发的。2. 处于对性能和伸缩性的考虑。3. 在某种状况下，并发性设计是最直观的。

实现并发的两种方法：进程和线程。在面向对象方法中，线程也应经过对象来封装，这包括两个概念：主动对象和主动类。主动对象是一组属性和服务的封装体，其中至少由一个服务是主动服务，主动服务不须要接收‘消息’就能主动执行。与主动对象相对的概念是被动对象，它的全部服务都是被动服务，须要被调用才能执行。主动类则是描述主动对象的类。

主动对象对于并发性设计之因此重要，是由于它是控制流的驱动者，主动对象的主动服务是控制流的源头，该主动服务被建立成进程或线程，从而它能够得到处理机资源并开始活动。从主动对象的主动服务开发，层层调用其余对象的服务，造成一个控制流。把系统中的全部主动对象表示清楚，就抓住了系统中每一个控制流的源头，就能够吧并发执行的全部控制流梳理清楚。

设计物理架构：着重考虑‘安装和部署需求’，物理视图描述了运行软件的计算机、网络、硬件设施等状况。还包括如何将软件包部署到这些硬件资源上，以及它们运行时的配置状况。相对于运行架构，物理架构重视目标程序的静态位置问题。若是采用UML，涉及到部署图和组件图。

物理架构的设计工做包括：

肯定物理配置方案

肯定如何将目标程序映射到物理节点

进行架构设计时，还须要注意要知足全部约束性的软件需求，忽视它们可能致使架构设计的失败。