《软件体系分析与结构风格》 软件体系架构是软件开发中的关键环节,它定义了软件系统的基本构造块以及这些构造块之间的关系。本篇将深入探讨软件体系架构的建模与分析,体系结构风格,以及架构描述语言(ADL)和设计工具在其中的作用。 体系结构分析涉及理解系统的高级组织,它包括识别核心组件、定义组件间的交互以及确定系统属性。例如,“Camelot”系统基于客户端/服务器(C/S)模式,利用远程过程调用(RPC)进行通信;“分布式,面向对象的方法”用于信息管理;而“ARC 网络”则遵循ISO和开放系统互联(OSI)参考模型的结构。这些描述反映了不同体系结构设计的选择和特性。 软件体系结构的典型描述通常是非形式化的,借助于方块图来表达。虽然这种直观方式易于理解,但缺乏精确性和形式化,可能导致设计意图的丢失。因此,软件体系结构设计需要跨越多个层次,从功能的整体分解,到设计元素的分配,再到系统属性的考虑,如远程方法调用、异步通信、集群、负载均衡、容错机制、事务处理、安全性、干净关闭、日志和审计、系统管理、多线程、对象生命周期、缓存等。 以“Pet Store”为例,这是一个基于J2EE平台的电子商务网站,其体系结构划分为控制模块、购物车模块、登录模块、目录模块、客户管理模块和用户界面。每个模块都有明确的功能定位,如控制模块负责请求分发和用户登录,购物车模块跟踪购买商品,目录模块提供搜索功能,客户管理模块管理客户信息,而Session Beans和Entity Beans则提供了业务逻辑的实现。 在Pet Store中,J2EE应用服务器提供了系统级服务,如Web容器管理JSP和servlets,EJB容器管理Enterprise JavaBeans(EJB)实例,JAAS(Java Authentication and Authorization Service)负责安全管理,JTA(Java Transaction API)和JTS(Java Transaction Service)处理事务,JDBC用于数据库访问。这些服务确保了系统的可扩展性、安全性和平台无关性。 软件体系结构设计任务涉及部件间的交互、部件的实现、结构属性和计算属性的考虑。这些任务区分了体系结构设计与程序设计的不同之处,前者主要关注系统的静态结构和组件间的高层交互,后者则侧重于算法和内部模块的细节。通过使用ADL和设计工具,可以更有效地表达和分析体系结构,从而提高设计的清晰度,降低维护成本,增强可重用性,并有助于理解和评估系统的性能和可演化性。 软件体系结构分析与结构风格的探讨不仅关乎技术选择,也关乎设计策略和沟通效率。通过明确的体系结构建模,我们可以更好地理解和控制复杂软件系统的构建,从而为软件开发的成功奠定坚实的基础。
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