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软件体系结构复习(修改版).docx
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软件体系结构(绝密)
一、填空题&选择题(50 分)
软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。
软件重用是指在两次或多次不同的软件开发过程中重复使用相同或相近软件元素的过程 。
构件重用包括:代码重用、设计重用、需求重用和软件体系结构重用(抽象级别最高)。
建模是开发优秀软件的所有活动中的核心部分,其目的是 把所要设计的结构和系统的行为
沟通起来,并对系统的体系结构进行可视化控制。
三种软件体系结构评估方法:体系结构权衡分析法(或:基于场景的权衡分析法)(ATAM 方
法)、体系结构结构分析方法(SAAM 方法)、中间设计的积极评审(ARID 方法)。ATAM
分为:第一阶段以体系结构为中心,重点是获取体系结构信息并进行分析;第二阶段以风
险承担者为中心,重点是获取风险承担者的观点,验证第一阶段的结果。
体系结构风格是一些软件设计框架、设计模式、惯用方法 在体系结构设计思想指导下形成
可复用的结构样式.体系结构风格可大致划分为经典样式和派生样式两大类。
UML 是一种用于对软件密集型系统进行可视化、详述、构造和文档化的建模语言,主要适
用于分析和设计阶段的系统建模。UML 的扩展机制包括:构造性、特征值、约束。
软件体系结构是早期设计决策的体现,代表了系统的公共的高层次的抽象.
消息总线风格(HMB)构件根据需要发出消息,总线把该消息分派到系统中对此消息感兴趣的
构件,完成构件之间的通讯.
正交软件体系风格其正交性体现在:线索是相互独立的,即不同线索中的构件之间没有相互
调用,是正交的。它是一中垂直线索构件族为基础的层次化结构。
MVC 中变更-传播机制保证了模型和用户接口之间的一致性。
PAC 以合作 Agent 的层次形式定义了交互式软件系统的一种结构.每个 Agent 由表示,抽象,
和控制三个组件组成。
软件设计模式四个基本要素:模式名称、问题、解决方案、效果。
“4+1"模型:“4”代表逻辑视图、进程视图、物理视图、开发视图,“1”代表场景.
传统的软件过程包括需求分析、概要设计、详细设计、编码、测试、维护 阶段。体系结构
的软件过程包括体系结构的需求、设计、文档化、复审、实现、演化等 6 个子过程.
UML 用例图:捕获用户能够看到的系统功能, 类图:捕获系统的词汇表,对象图:捕获实
例和连接,顺序图:捕获系统的动态行为(面向时间的),协作图:捕获系统的动态行为 (面
向消息的),状态图:捕获系统动态行为(面向事件的),活动图:捕获动态行为(面向活动
的),组件图:捕获实现的物理结构,分布图:捕获系统硬件的拓扑结构。
B/S&C/S: B/S 是对 C/S 体系结构的进一步发展,用户界面通过浏览器实现交互服务;B/S 体系
结构主要是利用较成熟的浏览器技术,结合浏览器的多种脚本语言,实现了专用软件才能
完成的功能,降低开发成本,是一种全新的软件体系结构。
二、简答题&论述题
软件体系结构研究内容:软件体系结构设计的核心思想是描述构件(连接子),以及构件之
间的联系的。从软件系统整体结构出发,设计软件的组织结构、控制结构、存储结构、物理
部署等。具体讲,就是描述软件系统的整体架构,架构由哪些构造块(构件)组成,以及说明构
造块(构件)之间的关联关系。意义:(1)体系结构是风险承担者进行交流的手段;(2)体
系结构是早期设计决策的体现;(3)软件体系结构是可传递和可重用的模型。作用:(1)基于
体系结构设计思想,有助于设计者面临复杂领域问题时,做出正确的选择,最大限度地避免软
件设计的结构性错误; (2)体系结构设计文档成为设计人员、用户及其他风险参与者一致
的沟通文本,以保证软件产品开发的成功率; (3)体系结构有助于发现和提取可重用构件
或模式。
基于体系结构的软件过程是在体系结构指导下的软件开发过程。首先设计体系结构,软件系
统的开发过程可描述为软件的演化与组装过程。具体过程可划分为体系结构的需求、设计、
文档化、复审、实现、演化等 6 个子过程。体系结构需求:需求获取、标识构件。体系结构
设计是一个迭代过程,若从已有系统中能重用大部分,则可以在基础上演化.体系结构必须文
档化,作为设计、开发人员以及参与者交流媒介,也是验证、提炼或修改体系结构的基础。
体系结构的复审:复审的目的是标识潜在的风险,早期发现缺陷和错误。包括能否满足功能需
求和质量需求,层次是否清晰、构件的划分是否合理、文档表述是否明确等等.体系结构的
实现:实现过程是以复审后的文档化为基础,描述构件的实现功能、按规定方式交互,以及
满足与其他构件的联系等等。体系结构的演化:体系结构必须支持演化,以适应需求变化.
因为,随着系统复杂度的提高,需求的变化是普遍存在的。体系结构设计思想的最大优势就
是能适应需求的变化,演化是适应需求变化的具体办法.
设计模式:创建型模式(Factory Method 、Abstract Factory、Builder、Prototype、Singleton):
创建型模式抽象了实例化过程。它们帮助一个系统独立于如何创建、组合和表示它的那些对
象。类创建型模式使用继承改变被实例化的类。对象创建型模式将实例化委托给另一个对象。
结构型模式(Adapter、Bridge、Composite、Decorator、Facade、Flyweight、Proxy):结构型
模式涉及到如何组合类和对象以获得更大的结构。结构型类模式采用继承机制来组合接口或
实现。结构型对象模式不是对接口或实现进行组合,而是描述了如何对一些对象进行组合,
从而实现新功能的一些方法.由于可在运行时刻改变对象组合关系,因此对象组合方式具有
更大的灵活性.
行为型模式(Interpreter、Template Method 、Chain of Responsibility、Command、Iterator、
Mediator、Memento、Observer、State、Strategy、Visitor):行为模式涉及到算法和对象间
职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式,还描述它们之间的通信模式。行为类模式
使用继承机制在类间分派行为,包括Template Method和 Interpreter.行为对象模式使用对象
复合而不是继承。一些行为对象模式描述了一组对等的对象怎样相互协作以完成其中任一个
对象都无法单独完成的任务.
描述软件设计模式的作用和构成:设计模式 是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类
编目的、代码设计经验的总结.使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、
保证代码可靠性。 四个基本要素:模式名称、问题、解决方案、效果。描述设计模式:模
式名和分类、意图、别名、动机、参与者、协作、效果、实现。设计模式可以解决设计问题:
寻找合适的对象、决定对象的粒度、指定对象接口、描述对象的实现、运用复用机制、关联
运行时刻和编译时刻的结构、设计应支持变化。解决重新设计问题:通过显式地指定一个类
来创建对象、对特殊操作的依赖、对硬件和软件平台的依赖、对对象表示或实现的依赖、算
法依赖、紧耦合、通过生成子类来扩充功能、不能方便地对类进行修改。
描述 PAC 模式:表示—抽象-控制模式。以合作 Agent 的层次形式定义了交互式软件系统的
一种结构;每个Agent 负责应用程序的某个特定方面;每个Agent 由表示,抽象,和控制三
个组件组成;将 Agent 的人机交互部分与其内核和它与其他 Agent 的通信分隔开来。动态特
性:
场景Ⅰ:用户要求视图协调程序 agent 的表示组件打开一个新的直方图。视图协调程序 agent
的控制组件实例化用户所期望的直方图 agent;视图协调程序 agent 发送一个 open 事件到新
的直方图 agent 的控制组件;直方图 agent 的控制组件检索来自顶层 agent 的数据;视图协
调程序 agent 协调底层和顶层的 agent.返回到直方图的数据被存放到他的抽象组件.直方图
agent 的控制组件调用表示组件显示直方图;表示组件在屏幕上创造窗口,通过控制组件发
出请求检索从抽象组件得到的数据并显示。场景Ⅱ:说明了新的选举数据输入后系统的行为。
用户向电子数据表录入新数据.电子数据表 agent 的控制组件将数据输送到顶层 agent;顶层
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春哥111
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