软件的系统架构 pdf 系统架构师教程 pdf

发布日期：2020-09-15

软硬件的计算机系统结构是怎么样的？

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。

软件的架构与设计模式之什么是架构

一个系统通常是由元件组成的，而这些元件如何形成、相互之间如何发生作用，则是关于这个系统本身结构的重要信息。

具体地说，就是要包括架构元件（Architecture Component）、联结器（Connector）、任务流（Task-flow）。

所谓架构元素，也就是组成系统的核心＂砖瓦＂，而联结器则描述这些元件之间通讯的路径、通讯的机制、通讯的预期结果，任务流则描述系统如何使用这些元件和联结器完成某一项需求。

·建造一个系统所作出的最高层次的、以后难以更改的，商业的和技术的决定。

在建造一个系统之前会有很多的重要决定需要事先作出，而一旦系统开始进行具体设计甚至建造，这些决定就很难更改甚至无法更改。

显然，这样的决定必定是有关系统设计成败的最重要决定，必须经过非常慎重的研究和考察。

计算机软件的历史开始于五十年代，历史非常短暂，而相比之下建筑工程则从石器时代就开始了，人类在几千年的建筑设计实践中积累了大量的经验和教训。

建筑设计基本上包含两点，一是建筑风格，二是建筑模式。

独特的建筑风格和恰当选择的建筑模式，可以使一个独一无二。

下面的照片显示了中美洲古代玛雅建筑，Chichen-Itza大金字塔，九个巨大的石级堆垒而上，九十一级台阶（象征着四季的天数）夺路而出，塔顶的神殿耸入云天。

所有的数字都如日历般严谨，风格雄浑。

难以想象这是石器时代的建筑物。

图1、位于墨西哥Chichen-Itza（在玛雅语中chi意为嘴chen意为井）的古玛雅建筑。

（摄影：作者）软件与人类的关系是架构师必须面对的核心问题，也是自从软件进入历史舞台之后就出现的问题。

与此类似地，自从有了建筑以来，建筑与人类的关系就一直是建筑设计师必须面对的核心问题。

英国首相丘吉尔说，我们构造建筑物，然后建筑物构造我们（We shape our buildings, and afterwards our buildings shape us）。

英国下议院的会议厅较狭窄，无法使所有的下议院议员面向同一个方向入座，而必须分成两侧入座。

丘吉尔认为，议员们入座的时候自然会选择与自己政见相同的人同时入座，而这就是英国政党制的起源。

Party这个词的原意就是＂方＂、＂面＂。

政党起源的要害就是建筑物对人的影响。

在软件设计界曾经有很多人认为功能是最为重要的，形式必须服从功能。

与此类似地，在建筑学界，现代主义建筑流派的开创人之一Louis Sullivan也认为形式应当服从于功能（Forms follows function）。

几乎所有的软件设计理念都可以在浩如烟海的建筑学历史中找到更为遥远的历史回响。

最为闻名的，当然就是模式理论和XP理论。

架构的目标是什么正如同软件本身有其要达到的目标一样，架构设计要达到的目标是什么呢？一般而言，软件架构设计要达到如下的目标：·可靠性（Reliable）。

软件系统对于用户的商业经营和治理来说极为重要，因此软件系统必须非常可靠。

·安全行（Secure）。

软件系统所承担的交易的商业价值极高，系统的安全性非常重要。

·可扩展性（Scalable）。

软件必须能够在用户的使用率、用户的数目增加很快的情况下，保持合理的性能。

只有这样，才能适应用户的市场扩展得可能性。

·可定制化（Customizable）。

同样的一套软件，可以根据客户群的不同和市场需求的变化进行调整。

·可扩展性（Extensible）。

在新技术出现的时候，一个软件系统应当答应导入新技术，从而对现有系统进行功能和性能的扩展·可维护性（Maintainable）。

软件系统的维护包括两方面，一是排除现有的错误，二是将新的软件需求反映到现有系统中去。

一个易于维护的系统可以有效地降低技术支持的花费·客户体验（Customer Experience）。

软件系统必须易于使用。

·市场时机（Time to Market）。

软件用户要面临同业竞争，软件提供商也要面临同业竞争。

以最快的速度争夺市场先机非常重要。

架构的种类根据我们关注的角度不同，可以将架构分成三种：·逻辑架构、软件系统中元件之间的关系，比如用户界面，数据库，外部系统接口，商业逻辑元件，等等。

比如下面就是笔者亲身经历过的一个软件系统的逻辑架构图 图2、一个逻辑架构的例子从上面这张图中可以看出，此系统被划分成三个逻辑层次，即表象层次，商业层次和数据持久层次。

每一个层次都含有多个逻辑元件。

比如WEB服务器层次中有Html服务元件、session服务元件、安全服务元件、系统治理元件等。

·物理架构、软件元件是怎样放到硬件上的。

比如下面这张物理架构图描述了一个分布于北京和上海的分布式系统的物理架构，图中所有的元件都是物理设备，包括网络分流器、代理服务器、WEB服务器、应用服务器、报表服务器、整合服务器、存储服务器、主机等等。

图3、一个物理架构的例子·系统架构、系统的非功能性特征，如可扩展性、可靠性、强壮性、灵活性、性能等。

系统架构的设计要求架构师具备软件和硬件的功能和性能的过硬知识，这一工作无疑是架构设计工作中最为困难的工作。

此外，从每一个角度上看，都可以看到架构的两要素：元件划分和设计决定。

首先，一个软件系统中的元件首先是逻辑元件。

这些逻辑元件如何放到硬件上，以及这些元件如何为整...

【系统架构和软件架构】正交软件架构方法

果你想要制作易于设计、构建、测试及扩展的系统，正交性是一个十分关键的概念，但是，正交性的概念很少被直接讲授，而常常是你学习的各种其他方法和技术的隐含特性。

这是一个错误。

一旦你学会了直接应用正交性原则，你将发现，你制作的系统的质量立刻就得到了提高。

什么是正交性 文本框： “正交性”是从几何学中借来的术语。

如果两条直线相交成直角，它们就是正交的，比如图中的坐标轴。

用向量术语说，这两条直线互不依赖。

沿着某一条直线移动，你投影到另一条直线上的位置不变。

在计算技术中，该术语用于表示某种不相依赖性或是解耦性。

如果两个或更多事物中的一个发生变化，不会影响其他事物，这些事物就是正交的。

在设计良好的系统中，数据库代码与用户界面是正交的：你可以改动界面，而不影响数据库；更换数据库，而不用改动界面。

在我们考察正交系统的好处之前，让我们先看一看非正交系统。

非正交系统 你正乘坐直升机游览科罗拉多大峡谷，驾驶员——他显然犯了一个错误，在吃鱼，他的午餐——突然呻吟起来，晕了过去。

幸运的是，他把你留在了离地面100英尺的地方。

你推断，升降杆控制总升力，所以轻轻将其压低可以让直升机平缓降向地面。

然而，当你这样做时，却发现生活并非那么简单。

直升机的鼻子向下，开始向左盘旋下降。

突然间你发现，你驾驶的这个系统，所有的控制输入都有次级效应。

压低左手的操作杆，你需要补偿性地向后移动右手柄，并踩右踏板。

但这些改变中的每一项都会再次影响所有其他的控制。

突然间，你在用一个让人难以置信的复杂系统玩杂耍，其中每一项改变都会影响所有其他的输入。

你的工作负担异常巨大：你的手脚在不停地移动，试图平衡所有交互影响的力量。

直升机的各个控制器断然不是正交的。

正交的好处 如直升机的例子所阐明的，非正交系统的改变与控制更复杂是其固有的性质。

当任何系统的各组件互相高度依赖时，就不再有局部修正（local fix）这样的事情。

提示13 Eliminate Effects Between Unrelated Things 消除无关事物之间的影响 我们想要设计自足（self-contained）的组件：独立，具有单一、良好定义的目的（Yourdon和Constantine称之为内聚（cohesion）[YC86]）。

如果组件是相互隔离的，你就知道你能够改变其中之一，而不用担心其余组件。

只要你不改变组件的外部接口，你就可以放心：你不会造成波及整个系统的问题。

如果你编写正交的系统，你得到两个主要好处：提高生产率与降低风险。

提高生产率 l 改动得以局部化，所以开发时间和测试时间得以降低。

与编写单个的大块代码相比，编写多个相对较小的、自足的组件更为容易。

你可以设计、编写简单的组件，对其进行单元测试，然后把它们忘掉——当你增加新代码时，无须不断改动已有的代码。

l 正交的途径还能够促进复用。

如果组件具有明确而具体的、良好定义的责任，就可以用其最初的实现者未曾想象过的方式，把它们与新组件组合在一起。

l 如果你对正交的组件进行组合，生产率会有相当微妙的提高。

假定某个组件做M件事情，而另一个组件做N件事情。

如果它们是正交的，而你把它们组合在一起，结果就能做M x N件事情。

但是，如果这两个组件是非正交的，它们就会重叠，结果能做的事情就更少。

通过组合正交的组件，你的每一份努力都能得到更多的功能。

降低风险 正交的途径能降低任何开发中固有的风险。

l 有问题的代码区域被隔离开来。

如果某个模块有毛病，它不大可能把病症扩散到系统的其余部分。

要把它切掉，换成健康的新模块也更容易。

l 所得系统更健壮。

对特定区域做出小的改动与修正，你所导致的任何问题都将局限在该区域中。

l 正交系统很可能能得到更好的测试，因为设计测试、并针对其组件运行测试更容易。

l 你不会与特定的供应商、产品、或是平台紧绑在一起，因为与这些第三方组件的接口将被隔离在全部开发的较小部分中。

让我们看一看在工作中应用正交原则的几种方式。

项目团队 你是否注意到，有些项目团队很有效率，每个人都知道要做什么，并全力做出贡献，而另一些团队的成员却老是在争吵，而且好像无法避免互相妨碍？ 这常常是一个正交性问题。

如果团队的组织有许多重叠，各个成员就会对责任感到困惑。

每一次改动都需要整个团队开一次会，因为他们中的任何一个人都可能受到影响。

怎样把团队划分为责任得到了良好定义的小组，并使重叠降至最低呢？没有简单的答案。

这部分地取决于项目本身，以及你对可能变动的区域的分析。

这还取决于你可以得到的人员。

我们的偏好是从使基础设施与应用分离开始。

每个主要的基础设施组件（数据库、通信接口、中间件层，等等）有自己的子团队。

如果应用功能的划分显而易见，那就照此划分。

然后我们考察我们现有的（或计划有的）人员，并对分组进行相应的调整。

你可以对项目团队的正交性进行非正式的衡量。

只要看一看，在讨论每个所需改动时需要涉及多少人。

人数越多，团队的正交性就越差。

显然，正交的团队效率也更高（尽管如此，我们也鼓励子团队不断地相互交流）。

希望能帮到你，麻烦点击 好评，...

智能驾驶的系统架构如何划分？

尽管各智能车研制单位对系统架构的划分不尽相同，技术 研究中侧重点也不相同，但基本都要涵盖七个方面：传感器、 感知、认知、控制、人机交互、公共服务、执行等。

传感器：由雷达传感器、视觉传感器、GPS、车身传感器 等组成，主要完成采集传感器数据任务。

感知：主要完成分析传感器数据，实现道路边界检测、障 碍检测、交通标识检测、车身状态估计等，为智能车规划决策 做准备。

认知：主要完成路径规划和导航。

通过分析从感知模块得 到的环境数据和自身数据，决策出智能车的驾驶模式。

控制：依据轨迹数据和当前车辆状态，控制车辆按轨迹行驶。

机交互：接收驾驶员的触摸指令和紧急制动指令，输出至控制层。

公共服务：为以上各层服务，包括数据通信、数据记录、地图文件读写等。

执行：直接关联车辆的电控模块，接收控制驶动作，如加减油门、电动转向操作、电源控制等。

因此，智能驾驶不仅仅是前沿技术研究更是一项系统工程，可分为10个课题组：架构组、机械和电子电器组、雷达组、图像组、导航组、决策组、控制组、交互组、实验组和云计算组。

课题组的工作方式按照编程AB角、离线调程序、在线调参数、增量调智商、矩阵式组织、常态化试验、交叉式验证、多“握手”少“招手”、模块化架构的原则。

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如何使用pdf格式的软件

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今天有9个这样的方案已经出售，排图文出血版式支持边文边注，支持方正超大字符集字库，自动索引、排序功能：出版社录排中心、辞书的制作.0是在中文Windows 95/；自动判断词组进行繁简/简繁的转换；自动读出图片的大小，并自动留空；自动提取目录，达到高效率符合书版老用户的使用习惯，升级电脑和书版，是书刊制作的首选排版软件。

目标用户。

软件包内容，版式多样化专业快捷的制作工具，标准规范的排版结果生成规范的PS/EPS文件 新增功能：支持中文Windows95/98/、可接受多种标准图像格式文件， 它继承了书版6.0、7.0的排版模式和排版流程，保证了与低版本的兼容性， 并在此基础上进行了大量的改进和扩充：书版安装程序：V9;NT/2000系统上运行的32位批处理的书刊排版软件，它继承了6.0/7.0的排版模式和排版流程，保证了与低版本的兼容性，并在此基础上进行了大量的改进和功能扩充。

书版9.01在继承以前版本功能的同时。

主要特点： 平台从DOS升级到WINDOWS兼容书版旧版本的小样文件制作彩色书刊，版面丰富多彩灵活控制图片。

书版9.0在继承以前版本的功能的同时。

新增功能：支持中文windows95/98/，充分发挥中文Windows平台的优点， 增加了一系列适应新的时代需求和用户需求的功能，具有很强的稳定性，因此大大优化了开发周期并且使Adobe可以快速推出平台、目录、零售商设计工作室和报纸出版方案的核心， 是面向公司专业出版方案的新平台。

InDesign软件是基于一个新的开放的面向对象体系，可以实现高度的扩展性、排版公司、办公文印室主要特点：1、具有交互式界面的批处理排版软件，文字排版规范，版本比较，如有误操作立即还原；支持46款GBK的标准汉字和符号免去烦琐的补字工作；支持方正超大字库和典码输入法，得到新老用户的一致认可，达到高效率；支持多页分区，排图文出血版式；支持边文边注、印刷厂照排中心.0方正兰亭字库（GB编码）方正兰亭字库（GBK编码）运行环境：简体中文WINDOWS95/98系统PC兼容机486以上32M以上内存100MB以上硬盘方正书版9.01是在简体中文Windows95/98/，今日通过和InDesign沟通，支持外挂windows平台的符号；制作结果用psppro打印输出，提供完美的彩色打印方案；支持局域网工作流程，通过网络组版；符合书版老用户的使用习惯，可全键盘操作、快捷2；外挂字体的功能更加强大；NT2000，升级书版；Wrod文件自动转换成书版小样文件，如TIF、EPS、BMP等；支持无数步的undo/redo,3、支持彩色版面制作，最终输出格式符合标准的Postscript Level 2格式。

4、具有两种符号风格（.mps和.0indesign 一 Adobe Indesign简介 Adobe公司1999年9月1日发布的InDesign(tm)， 一个创新的排版设计软件，适合于排蝴蝶版式；自动加拼音，自动加注音，少儿读物排版轻松自如.s92），同时增加了部分专用符号 如：数学的集合符号，八卦符号等5。

该开放体系建立了一个由第三方开发者和系统集成者可以提供自定义杂志、广告设计，适用于典籍。

全新出版和图文特性 Adobe InDesign是一个全新的，宣告针对艺术排版的程序，提供给图像设计师、产品包装师和印前专家。

InDesign内含数百个提升到一个新层次的特性，涵盖创意、精度、控制在当今的诸多排版软件所不具备的特性。

例如 光学边缘对齐 高分辨率EPS和PDF显示 分层主页面 多级Redo和Undo 可扩展的多页支持 缩放可以从5%到4000% 除此之外，InDesign捆绑了Adobe的其他流行产品例如Adobe Illustrator(r), Adobe Photoshop(r), Adobe Acrobat(r)和Adobe PressReady(tm). 熟悉Photoshop或者Illustrator的用户将很快学会InDesign因为他们有着共同的快捷键。

设计者也可以利用内置的转换器导入QuarkXPress(r)和 Adobe PageMaker(r)文件以实现将现有的模版和主页面转换进来。

专业出版的基础 Adobe InDesign整合了多种关键技术，包括现在所有Adobe专业软件拥有的图像、字型、印刷、色彩管理技术。

通过这些程序Adobe提供了工业上首个实现屏幕和打印一致的能力。

此外， Adobe InDesign 包含了对Adobe PDF的支持， 允许基于PDF的数码作品。

二 PageMaker的终结者——排版天才InDesign 一、概述 对于国内的MAC和PC普通用户来说，在印前设计专业领域中使用最广泛的排版软件是Adobe公司的PageMaker，但这并非说明PageMaker是最优秀的。

Quark公司的QuarkXPress（欧美大部分国家地区使用其）和北大方正集...