软件体系结构 构件 软件体系结构设计

发布日期：2020-08-27

软件体系结构的建模是怎样的？

一、软件体系结构和框架的定义软件体系结构的英文单词是“achitectue”.Achitectue的基本词义是建筑、建筑学、建筑风格。

软件体系结构虽然根植于软件工程，但还处于一个研究发展的阶段，迄今为止还没有一个为大家所公认的定义。

《设计模式》中对框架的定义是框架就是一组相互协作的类，对于特定的一类软件，框架构成了一种可重用的设计。

软件框架是项目软件开发过程中提取特定领域软件的共性部分形成的体系结构，不同领域的软件项目有着不同的框架类型。

框架的作用在于：由于提取了特定领域软件的共性部分，因此在此领域内新项目的开发过程中代码不需要从头编写，只需要在框架的基础上进行一些开发和调整便可满足要求；对于开发过程而言，这样做会提高软件的质量，降低成本，缩短开发时间，使开发越做越轻松，效益越做越好，形成一种良性循环。

框架不是现成可用的应用系统。

是一个半成品，需要后来的开发人员进行二次开发，实现具体功能的应用系统。

框架不是“平台”，平台概念比较模糊可以是一种操作系统，一种应用服务器，一种数据库软件，一种通讯中间件等地那个，因此平台在应用平台主要指提供特定服务的系统软件，而框架更侧重了设计，开发过程，或者可以说，框架通过调用平台提供的服务而起的作用。

框架不是工具包或者类库，调用API并不就是在使用框架开发，紧紧使用API是，开发者完成系统的主题部分，并不时地调用类库实现特定任务。

而框架构成了通用的、具有一般性的系统主体部分，二次开发人员只是像做填空一样，根据具体业务，完成特定应用系统中与众不同的特殊部分。

二、框架与架构之间的关系框架不是构架（即软件体系机构）。

体系结构确定了系统整体结构、层次划分，不同部分之间的协作等设计考虑。

框架比架构更具体。

更偏重于技术涉嫌。

确定框架后，软件体系结构也随之确定，而对于同一软件体系结构（比如We开发中的MVC），可以通过多种框架来实现。

三、框架与设计模式之间的关系设计模式和框架在软件设计中是两个不同的研究领域。

设计模式研究的是一个设计问题的解决方法，一个模式可应用于不同的框架和被不同的语言所实现；而框架则是一个应用的体系结构，是一种或多种设计模式和代码的混合体虽然它们有所不同，但却共同致力于使人们的设计可以被重用，在思想上存在着统一性的特点，因而设计模式的思想可以在框架设计中进行应用。

框架和设计模式存在着显著的区别，主要表现在二者提供的内容和致力应用的领域。

1）从应用领域上分，框架给出的是整个应用的体系结构；而设计模式则给出了单一设计问题的解决方案，并且这个方案可在不同的应用程序或者框架中进行应用。

2）从内容上分，设计模式仅是一个单纯的设计，这个设计可被不同语言以不用方式来实现；而框架则是设计和代码的一个混合体，编程者可以用各种方式对框架进行扩展，进而形成完整的不同的应用。

3）以第二条为基础，可以得出设计模式比框架更容易移植：框架一旦设计成形，虽然还没有构成完整的一个应用，但是以其为基础进行应用的开发显然要受制于框架的实现环境；而设计模式是与语言无关的，所以可以在更广泛的异构环境中进行应用。

总之，框架是软件，而设计模式是软件的知识体，提升框架的设计水平。

Feedack#e：软件体系结构（构架）、架构、设计模式之间的关系回复更多评论2005-11-1813:08y非鱼FRAMEWORK和ARCHITECTURE属于不同的设计层次。

DP和FRAMEWORK、ARCHITECTURE分属不同的领域，DP只能和ARCHITECTURALPATTERN相提并论。

#e：软件体系结构（构架）、架构、设计模式之间的关系回复更多评论2005-11-1817:59ypulisheluoARCHITECTURE是描述系统整体的一种结构（CS架构，BS架构，三层架构等），使用框架开发的we系统也是一种体系结构，而架构是系统中的一部分具体实现。

框架的设计也使用了很多设计模式。

设计模式只是一个问题解决域，而框架可以利用设计模式来解决客观存在的问题。

软件体系结构的设计是什么呢？

整个软件开发过程中关键的一步。

对于当今世界上庞大而复杂的系统来说，没有一个合适的体系结构而要有一个成功的软件设计几乎是不可想象的。

不同类型的系统需要不同的体系结构，甚至一个系统的不同子系统也需要不同的体系结构。

体系结构的选择往往会成为一个系统设计成败的关键。

典型的软件体系结构风格有很多。

例如，设计图形用户界面（GUI）常用的事件驱动风格、设计操作系统常用的层次化设计风格、设计编译程序常用的管道与过滤器风格、设计分布式应用程序常用的客户机/服务器风格等。

一个实用的软件系统通常是几种典型体系结构风格的组合[1]。

近年来，我们致力于软件体系结构理论和实践应用研究，取得了一些初步成绩。

在第2节中，我们将给出

请问软件架构与软件体系结构有什么关系？

引言 软件架构是一门学科，开始于 20 世纪 70 年代。

面对不断增加的复杂性和开发复杂实时系统的压力，作为主流系统工程和软件开发的基本构造，软件架构应运而生。

与任何其他久经考验的学科一样，软件架构在诞生之初也面临许多挑战。

软件架构表示系统的结构和行为方面。

在早期为软件架构编写文档说明时，所使用的文本和图解表达常常不足或者不够精确。

所需的是某种一致并得到充分理解的伪（或元）语言，以便将对软件架构进行表示和编写文档说明的不同方式统一起来。

在学术研究的推动下，在用于开发有效软件架构文档说明的最佳实践和指导原则方面，工程和计算机科学领域已取得了长足的发展。

在本系列中，您将了解如何编写软件架构文档说明。

了解编写文档说明的不同方面：系统上下文、体系结构概述、功能体系结构、操作体系结构和体系结构决策。

在这第一篇文章中，了解软件架构是什么，以及为该学科的不同方面编写文档说明的重要性。

回页首软件架构不同的研究人员已解释了软件架构是什么，并且他们对有关如何最好地表示软件系统的体系结构具有不同的观点。

其中没有哪一种解释是错误的；每种解释都具有自己的价值。

Bass L 等人抓住了软件架构的本质： “程序或计算系统的软件架构是该系统的结构，包括软件组件、那些组件的外部可见的属性，以及那些组件之间的关系” 。

此定义重点关注由粗粒度的构造（软件组件）所构成的体系结构，可以将这些构造看作是体系结构的构建块。

每个软件组件或体系结构构建块具有某些外部可见的属性，这是它向其他体系结构构建块公开的属性。

软件组件的内部设计和实现细节不是系统的其他部分所关心的内容，系统的其他部分只是将某个特定组件视为一个黑盒。

该黑盒具有某些所公开的属性，其他软件组件可以使用这些属性来共同实现业务或 IT 目标。

软件架构在恰当的粒度级别标识体系结构构建块。

软件架构还标识那些构建块如何彼此相关，并进行文档记录。

与软件工程相关的体系结构涉及到将单个系统分解或划分为一组可迭代地、渐进地和独立地构造的部分。

各个部分彼此具有显式的关系。

当组合在一起时，各个部分就形成了系统、企业或应用程序的体系结构。

关于体系结构与设计之间的区别，存在一些混淆。

正如 Clements P 等人 所指出的，所有体系结构都是设计，但不是所有设计都是体系结构。

需要绑定以使系统满足其功能性和非功能性需求和目标的设计本质上是体系结构。

体系结构将体系结构构建块视为黑盒，而设计则处理体系结构构建块的配置、自定义和内部工作。

体系结构将软件组件与其外部属性绑定在一起。

设计通常要比体系结构松散得多，因为它允许以更多的方式遵守组件的外部属性。

设计还考虑用于实现组件内部细节的各种方法。

软件架构可以递归地使用。

请考虑一个属于某个系统的软件架构组成部分的软件组件 （C1）。

软件架构师将该组件及其应该公开的属性、功能和非功能特性及其与其他软件组件的关系交给系统设计人员。

设计人员在分析软件组件 C1 之后，决定将该组件分解为更细粒度的组件（C11、C12 和 C13），其中每个组件提供可重用的功能，这些功能将用于实现 C1 的要求属性。

设计人员详细设计了 C11、C12、C13 及其接口。

此时，对设计人员来说，C11、C12 和 C13 是体系结构构造（或组件）；其中每个构造具有显式定义的外部接口。

对设计人员来说，C11、C12 和 C13 是软件组件 C1 的体系结构，并且这些构造需要进一步的改进和设计，以处理它们的内部实现。

通过将大型、复杂的系统划分为小型的构成部分并集中于每个部分，可以递归地使用体系结构。

体系结构使用共同满足行为和质量目标的体系结构构建块将系统绑定在一起。

参与者必须能够理解体系结构。

因此必须为体系结构编写足够的文档说明，下一个部分将对此进行讨论。

回页首编写体系结构文档说明的重要性参与者：体系结构的下游设计和实现用户。

为体系结构的定义、维护和增强功能进行投资的人。

向参与者传达您正在构建的系统蓝图的关键是为系统体系结构编写文档说明。

软件架构通过不同的视图进行表示——功能、操作、决策等等。

没有任何单一视图能够表示整个体系结构。

并非所有视图都需要表示特定企业或问题领域的系统体系结构。

架构师将确定足以表示所需软件架构范畴的视图集。

通过编写不同视图的文档说明并捕获每个部分的开发，您可以向开发团队和业务及 IT 参与者传达有关该不断发展的系统的信息。

软件架构具有一组其预期要满足的业务和工程目标。

体系结构的文档说明可以向参与者传达这些目标将如何实现。

为体系结构的各个方面编写文档说明，有助于架构师弥补用白板描述解决方案（使用框线图方法）与以对下游设计和实现团队有意义的方式表示解决方案之间众所周知的差距。

体系结构的框线图留下了大量有待解释的空间。

需要揭示的细节通常隐藏并令人混淆地固守在那些框线背后。

文档说明还可以促进创建切合实际并且可以系统开发（例如遵循标准模板）的体系结构构件。

作为一门学科，软件架构是非常成熟的。

您可以利用最佳实践和指导...

什么是软件系统体系结构中定义的概念和功能

软件体系结构是具有一定形式的结构化元素，即构件的集合，包括处理构件、数据构件和连接构件。

处理构件负责对数据进行加工，数据构件是被加工的信息，连接构件把体系结构的不同部分组组合连接起来。

这一定义注重区分处理构件、数据构件和连接构件，这一方法在其他的定义和方法中基本上得到保持。

软件构架,架构和框架的区别

适应性，可理解性设计模式比框架更为抽象设计模式在碰到具体问题后，部分代码重用，部分设计重用，在特定领域基于体系结构的可重用的设计。

也可以认为框架是体系结构在特定领域下的应用。

框架的例子如MVC。

设计模式 在一定的环境中解决某一问题的方案 构件通常是代码重用，而设计模式是设计重用，行为模式，协作关系等体系问题的决策总和：它是对软件系统的系统组织，是对构成系统的构件的接口：程序功能实现的逻辑框架是整个或部分系统的可重用设计，而且还涉及到系统的使用，框架则介于两者之间，重用性。

它不仅涉及到结构与行为：框架中可以包括多个设计模式简单点说结构，有时分析也可重用. 构架是architecture，才能产生代码；框架已经可以用代码表示设计模式是比框架更小的体系结构元素，功能，性能，表现为一组抽象构件及构件实例间交互的方法；另一方面也可以说框架是可被应用开发者定制的应用骨架。

框架亦可称为应用架构...

常见的操作系统体系结构有那些

1、什么是操作系统的体系结构---- 从用户角度看，操作系统所体现的是它提供的各种各样的服务；---- 从程序员角度看，操作系统体现的是提供给用户的界面和接口；---- 从设计人员的角度看，操作系统是一大堆模块和它们之间的相互联系。

这便是操作系统的体系结构。

2、操作系统的构件---- 通常把组成操作系统的基本单位称为构件，基本的操作系统构件有内核、进程、线程和管程等。

---- 内核是作为可信软件来提供支持进程并发执行的基本功能和基本操作的一组程序模块，内核通常驻留在内核空间，运行于内核态。

---- 内核具有访问硬件设备和所有主存空间的权限，是仅有的能执行特权指令的那部分程序。

========================================================================操作系统内核的功能：资源抽象，资源分配，资源共享---- 资源抽象：用软件抽象硬件资源，简化对其所执行的操作，屏蔽低层的物理细节。

---- 资源分配：把所抽象的各种资源分配给多个应用程序使用，并负责回收资源。

---- 资源共享：根据资源的类型和特性，提供不同的机制以确保进程获得所需资源，允许进程共享资源并提供共享的同步和互斥机制。

=========================================================================操作系统内核的基本属性有：---- 内核是由中断驱动的。

只有在发生中断或异常事件时，才由硬件交换PSW引出操作系统内核工作，且在CPU完成中断或异常事件之后，内核自行退出。

---- 内核是不可抢占的。

（传统操作系统）意味着在内核中运行的进程即便其时间片已经用完，也不能被其他进程抢占，除非它自愿放弃CPU。

---- 内核部分程序在屏蔽中断状态下执行。

虽然内核是不可抢占的，但是可以被中断。

所以在处理某个中断时，为了避免中断嵌套可能引起错误，必须屏蔽这一级中断，甚至暂时屏蔽其他一些中断。

---- 内核可以使用特权指令。

操作系统规定特权指令只在内核态下由内核使用，以防系统出现混乱，加强系统的安全性。

3、基本的操作系统体系结构---- 单一内核结构也称为模块化结构，主要通过一种称之为系统调用的API机制对外层的用户程序提供服务。

整个内核采用模块化设计。

模块之间借助于接口进行通信。

优点：结构简单、性能较高、由于大部分模块均在内核中，所以安全性较高。

缺点：核心组件没有保护，核心模块间关系复杂，可扩展性差。

---- 层次结构内核系统由若干个层次构成，最底层是硬件裸机，最高层是应用服务。

层与层之间的调用关系严格遵守调用规则，每一层只能访问位于其下层所提供的服务，利用它的下层提供的服务来实现本层功能并为其上层提供服务，每一层不能访问位于其上层所提供的服务。

优点：便于系统调用和验证，把整体问题局部化（最大优点）缺点：模块之间必须建立通信机制，系统花费在通信上的开销较大，系统效率会降低。

---- 微内核结构又称为客户机/服务器结构。

它尽可能多的从操作系统内核中去掉东西，只留下一个很小的内核，由用户进程实现大多数操作系统的功能。

为了得到某项服务，比如读一文件块，用户进程（即客户机进程）把请求发给服务器进程，随后服务器进程完成这个操作并返回信息。

这类操作系统内核的全部工作是处理客户机与服务器之间的通信。

操作系统被分为多个部分，每个部分仅处理一个方面的功能，如文件服务、进程服务或存储器服务等，每个部分小，易于管理。

所有的服务都以用户进程的形式运行，不在内核态下运行，所以不直接访问硬件。

优点：较高的灵活性和可扩展性，适合分布式系统。

缺点：每次应用程序对服务器的调用都要经过两次内核态和用户态的切换，效率较低。

【什么是软件的体系结构】计算机网络软件系统结构是什么？

计算机网络通俗地讲就是由多台计算机（或其它计算机网络设备）通过传输介质和软件物理（或逻辑）连接在一起组成的。

总的来说计算机网络的组成基本上包括：计算机、网络操作系统、传输介质（可以是有形的，也可以是无形的，如无线网络的传输介质就是空气）以及相应的应用软件四部分。

要想让两台计算机进行通信，必须使它们采用相同的信息交换规则。

我们把在计算机网络中用于规定信息的格式以及如何发送和接收信息的一套规则称为网络协议（netwok potocol）或通信协议（communication potocol）。

为了减少网络协议设计的复杂性，网络设计者并不是设计一个单一、巨大的协议来为所有形式的通信规定完整的细节，而是采用把通信问题划分为许多个小问题，然后为每个小问题设计一个单独的协议的方法。

这样做使得每个协议的设计、分析、编码和测试都比较容易。

分层模型（layeing model）是一种用于开发网络协议的设计方法。

本质上，分层模型描述了把通信问题分为几个小问题（称为层次）的方法，每个小问题对应于一层。